摘要：随着我国现代化建设步伐的加快，各种各样的建设项目如雨后春笋般的拔地而起，这其中都会涉及到土木工程技术。土木工程技术是一门非常巨大的学科，它依据的是工程的实践经验，而不是通过科学试验或者是理论研究。但是随着人们对建筑的要求也越来越高,只有不断的发展土木工程技术才能满足工程技术的需要。本文简单探讨结构及地基加固技术在土木工程设计中的应用。
关键词：土木工程；结构构设计；地基加固技术；应用研究
引言
土木工程具有特殊性和具体性，所有的土木工程师设计和建造的构筑物都是独一无二的，绝不可能出现两个完全相同的建筑物。尽管有些建筑物看似相同，但是建筑的场地条件都是不同的。因此，土木工程工作人员要随时准备应付新的复杂情况。同时工程要考虑的相关影响因素非常多，任何设计上的忽略都将导致一个失败的工程，而土木工程中的结构与地基加固技术是基础，因此要不断加强技术的完善和规范，从而才能从根本上提高土木工程的质量，为我国建筑业做好坚实基础。
一、土木工程的施工策略以及结构设计方法
土木工程结构的质量直接影响着工程社会效益和经济效益的实现，对其结构质量进行可靠保证是在工程建设中必要的工作内容。钢筋混凝土结构是土木工程建设施工中的重要结构形式，对钢筋混凝土结构进行建设时，需要对施工措施和工程结构进行科学地设计，以保证在施工中能够对其质量进行有效控制。
1、钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构是土木工程建设中的主要结构形式，其主要是通过混凝土与钢筋的相互配合发挥结构构件的承载能力。混凝土主要原材料是其中的胶凝材料，再配以辅料而产生的一种硬度较高的建筑材料，在其中配以钢筋更能够提升结构的承载能力。我国工程建设中，多以钢筋和混凝土结构作为主体结构的建设形式。
2、钢筋混凝土结构的设计原理与方法
由于组成钢筋混凝土的两种材料受力性能完全不同，结构上的作用效应不同，钢筋混凝土结构在进行设计时其外观会存在变化，同时内部构造也有差异。在实际的工程当中，钢筋的型号和数量都会成为影响工程的因素。
二、地基加固技术在土木工程设计中的应用
土木工程中的地基加固是工程中的一个重要难题，无论是在高层建筑的建设中还是铁路公路的建设上，工程地基的加固都是土木工程面临的还有待进一步更好解决的难题之一，因此，地基和建筑结构的加固是我国甚至是世界的土木工程技术中最需要发展和进步以及最需要研究的一个问题。土木工程中的地基加固中主要使用到的技术有：强夯法、砂桩加固法、排水加固法、换填法等等，在土木工程的地基加固当中，不同的施工地段都要因地制宜地采用不同的地基加固方法。
1、换填法
换填法是挖去或挖去部分基础底面天然的或后天形成的软弱土层，分层回填有较高强度与较低压缩性且不会有腐蚀性的素土、砂土、灰土以及工业废料等材料，压实处理后能够发挥持力层的作用。常见的换填法主要包括砂卵石和灰土换填法。其作用主要表现在以下几方面：（1）对较高强度垫层材料进行换填后，可以使地基的承载力得到有效提升。（2）对较低压缩性材料进行换填之后，能够使建筑物的沉降量减少。（3）对较大透水性的材料实施换填后，可快速消散基础下面的孔隙水压力，避免基土有塑性破坏产生，使垫层下软弱土层的固结及强度的提升得以加速。其次，对砂石等材料进行换填时，由于颗粒粗大、孔隙大且不存在毛细水现象，可防止材料受冻而引发冻胀现象发生。（4）在湿陷性黄土地基中，运用素土或灰土材料对黄土实施置换，可将变形得以消除，同时，换填后的材料由于密实度增加，还可将其作为防水层进行使用，使下卧层天然的黄土层被水浸泡的可能性减少。
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2、排水加固法
排水固结方式的主要原理就是在一定的承载能力下，通过竖向排水井将土壤孔隙中水逐渐的排放出来，这样孔隙就会降低，地基就会出现固结变形，地基土所具备的强度就会增加。根据多年的实践经验分析，所使用的预压方式主要为：（1）堆载预压方式。在地基上堆放水、土、沙子等重物进行预压，要是堆载超过原本的建筑物荷载，那么称之为超载预压。为了降低堆载过程中对于地基的破坏，需要加级进行加载。预压所需时间主要是根据土层渗透性特性、土层厚度、土层预压荷载大小所决定。施工过程中对于地面沉降能力以及土层中孔隙水进行消散，对其进行一定的控制预压。为了保证厚层软土固结，节约预压时间，对于厚层软土排水条件需要不断的完善。（2）真空预压法。此种方式中主要是通过大气压作为预压荷载方式对地基土进行抽气，这样就会在土中形成一定的真空度，大气压力和真空压力之间就会出现差值，土中的水就会被抽出，这样的地基土坚固性会更强。（3）降水预压方式。此种方式就是通过水泵将地基下水降到地下水位，这样能够降低孔隙中水压，使得效应力有所增加，地基会更加的加固。此种方式一般都是在饱和粉土以及饱和细砂地层内使用。
3、砂桩加固法
砂桩地基是指采用类似沉管灌注桩的机械和方法, 通过冲击和振动在软弱地基中成孔后,再把砂挤压入土中形成大直径的密实砂桩加固地基。这种方法经济、简单且有效。对于砂土地基,可通过振动或冲击的挤密作用,使地基达到密实,从而增加地基承载力,降低孔隙比, 减少建筑物沉降,提高地基抵抗震动液化的能力。用于处理软黏土地基, 可起到置换和排水砂井的作用,加速土的固结,砂桩与桩间黏性土形成了复合地基, 提高了地基的承载力和地基的整体稳定性。
这种桩适用于挤密松散沙土、素填土和杂填土等地基。对于饱和软填土地基,由于黏性土多为蜂窝结构,渗透系数小, 粘性土一旦受到扰动后,扰动土比原状土的力学性质会降低,因而砂桩在饱和黏性土成桩过程中很难起到挤密加固作用。
4、强夯法加固技术
在土木工程地基的施工当中，关于强夯法的控制要点在于：测量及定位工作必须完成好，为下面阶段的任务做好基础工作，提供基础条件。这一过程中，工程技术人员可采用试夯法对软层土质进行优先夯压，做好相关的确认工作。在正式实施强夯法之前要先做好施工场地的预压及平整工作，对基坑目标深度和实际深度间的具体差距做出测算，如果目标深度大于实际深度，则首先要对地下水位进行检查，如果地下水位偏高就通过降低水位来达到降低标高的目的，如果地下水位并不高则可以采取推土、压实的方法；如果目标深度小于实际深度，那么在该基坑的表层需要进行灰土垫层或者砂石垫层的铺设；要对强夯法各阶段施工顺序进行有效把握，主要通过分段施工的方式来进行，在一个施工段夯击完成之后再开始另一个施工段的施工，将夯实顺序控制在由四周向中央来进行。在场地完成平整工作之后，需做好再次夯击，加固顺序必须依次为深土层的加固―中层土的加固―表层土的加固。通过强夯法对整个地基进行处理后，宜再做一次收尾性的夯击，要求力度小，且平衡、均匀，实现整体地基加固的均匀化。
结语
目前土建工程的地基加固和结构加固已经成为了设计过程中的重点，其主要是因为它与建筑的使用安全等息息相关，目前随着科学技术的发展，大量的新型材料以及技术不断的引进土木工程的施工建设中，并且成为建筑组成不可或缺的元素，由此可见，保证建筑各个构建的完整性和稳定性，是保证建筑质量的关键性因素，在后期的工作中，我们必须加强结构与地基加固技术的应用，促进建筑安全性与质量的提升，推进土木工程和建筑工程的快速稳定发展。
参考文献：
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[4]王志波.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用研究[J].建筑知识. 2016，24（09）:58.
论文作者:徐淑春1,,薛美丽2
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/21
标签：地基论文; 预压论文; 土木工程论文; 结构论文; 土层论文; 土木论文; 钢筋论文; 《工程管理前沿》2019年第04期论文;