摘要:为确保土木工程的稳定性与完整性，指出了土木工程结构与地基加固的重要作用及土木工程结构设计的基本原则。应坚持完整性、合理性、高效性原则，实现整体设计的美观性与功能性。分析了土木工程设计要点，包括加强框架长度设计和抗震性能设计。介绍了结构设计在增大截面、砌体结构、混凝土置换等方面的应用，提出了地基加固技术措施。应不断引进新技术、新理念和新方法，夯实建筑施工基础，提升土木工程建设水平。
关键词:土木工程设计;地基加固技术;抗震性能
土木工程结构与地基加固有助于强化土木工程的耐久性，延长土木工程使用年限，提高工程抗震性能。应按照完整性、合理性、高效性等原则进行设计。结合具体实例，从增大截面、砌体结构、混凝土置换、结构优化设计等方面入手，分析了土木工程结构设计的具体应用，提出了地基加固技术措施。
1土木工程结构与地基加固
结构与地基的加固直接影响着土木工程建设质量，是工程设计的重要环节，有利于提升土木工程的耐久性。耐久性是评价土木工程建设质量的重要指标，为了提高土木工程建设质量，要在各方面设计中充分考虑耐久性的相关要求，加强对影响耐久性因素的分析，采取有针对性的措施来不断强化土木工程质量。影响土木工程耐久性的因素较多，主要包括材料因素、自然因素、人为因素等，其中材料因素是材料自身质量未能达到土木工程耐久性的标准;自然因素是指受到天气、自然灾害等影响而造成土木工程耐久性降低;人为因素是施工过程中未能严格按照施工流程和施工标准进行，对土木工程结构和地基的加固处理不到位，从而影响了土木工程的耐久性。土木工程的耐久性不达标将会直接影响工程的投入使用、安全与效益，不仅会给工程埋下诸多安全隐患，还会因为质量检测不达标而造成工程返工，严重影响经济效益。施行加固处理，提高土木工程质量与安全，延长土木工程的使用年限，能够实现工程建设效益目标。经济目标的实现受工程施工质量等因素的影响，若质量不达标，需拆除并重建土木工程，不利于实现资源的优化与高效利用。强化加固结构与地基的合理设计，有助于提升工程的安全性，使其功能得到充分发挥。加固土木工程的结构与地基，可切实提高工程的抗震性能，使人们的生命财产安全得到有效保障。近年来，人们对于土木工程质量要求在不断提高，提高土木工程的抗震性已成为土木工程建设发展的重要目标［1］。通过对土木工程结构及地基的加固处理，可有效提高土木工程的抗震性能，对提升建设效果具有重要作用。
2土木工程结构设计的基本原则
土木工程结构设计中，为了保障结构设计的合理性，实现整体设计的美观性，满足土木工程的需要，应按照相应的设计原则进行。完整性。土木工程结构设计中，要从整体角度出发进行设计，保障其结构完整。连接性和完整性是土木工程结构的显著特征，是设计环节的重点。应遵循完整性原则，充分发挥建筑结构的作用。设计人员应从建筑的整体角度出发，加强对各结构元件安全特性的分析，根据综合结构特征与构件要求展开合理的结构设计，既要保障各结构元件的质量，又要保障各结构元件能够有效连接，形成一个完整的整体。合理性。设计人员应积极转变工作观念与态度，强化对土木工程结构设计重要性的认识，遵循合理性的设计原则，确保结构强度达标。人们对土木工程结构设计提出了更高的要求，设计人员要紧跟时展要求，不断更新结构设计理念，加强对新技术的应用，不断创新结构设计方法。结合时展需要，加强对影响土木工程质量因素的分析，通过优化结构设计来降低其对土木工程施工质量的影响，在保障结构设计合理的前提下，降低施工技术难度，加强施工技术与施工环境条件的契合度，切实解决影响施工质量的隐患。高效性。土木工程规模不断扩大，其结构设计也越来越复杂，为了有效保障土木工程施工质量，设计人员不能主观盲目进行设计，要加强把控，尤其是在建筑图标方面务必精确，按照相关要求明确结构设计数据，设计出精确的结构图，降低各节点的施工难度。为了有效提高结构设计的高效性，应充分利用现代技术手段，利用BIM技术进行三维模拟图形的构建，及时发现设计中存在的问题，避免在实际施工中出现问题而影响施工进度。
3土木工程设计要点
土木工程设计过程中除了要掌握相应的基本原则，还需要结合工程发展情况及施工需求，掌握施工要点，避免给实际工程施工造成影响。设计人员要结合实际环境对相关注意事项进行全面分析，掌握设计要点，切实提高土木工程设计质量。框架长度。诸多因素会对土木工程的稳定性产生影响，要加强对各种影响因素的分析，并有针对性地进行处理，尤其不能忽视框架长度，唯有确保结构计算的准确性，才能规避偏差等问题，避免对工程稳定性造成影响。土木工程结构设计要严格契合施工质量要求，精确计算框架长度，防止因为框架长度不准确而影响土木工程结构的稳定。施工方应加强技术交底，要严格按照标准进行规范施工，做好施工过程监督与检查，确保施工质量。抗震性能。土木工程设计中，要加强对施工现场实际情况的掌握，根据建筑特征要求，全面掌握建筑的抗震性能。尤其是在框架截面设计中，不能忽视抗震等级要求，需科学分析施工现场情况，合理选择抗震等级，尤其要注重设计计算，避免计算值与实际情况出现偏差［2］。
4土木工程结构设计应用
增大截面。在设计中合理加大建筑结构件的截面面积与配套钢筋，以达到强化结构件力学性能的作用。直接加固法是比较简单的一种土木工程结构加固法，但在实际应用过程中还需要根据工程情况进行合理选择，防止因使用不当而给工程造成负面影响。不同土木工程的加固要求不同，通常分为三种:增大断面并增加配套钢筋，以增加配套钢筋为主，以增大断面为主。砌体结构。土木工程建设中，砌体结构是非常重要的施工结构，对于土木工程的整体质量作用巨大。其中，墙与柱是砌体结构的主要形式，其通常由块体与砂浆砌筑而成。砌体结构加固的抗压承载力很强，加固优势明显。土木工程建设中通常会对砌体结构进行加固处理，以提升土木工程整体结构的稳定性。砌体结构加固技术分为荷载传递改变加固与直接加固技术，但砌体结构加固的力学性能差，实际承载力不足，整体加固效果又不尽理想，在实际应用中容易受外部荷载因素的干扰而产生不同程度的裂缝。因此，在采用砌体结构加固方法提升土木工程整体结构稳定性时，要结合多方面影响因素对其进行综合处理，提升其承载力，减少外界因素的干扰。混凝土置换。土木工程施工中，可通过混凝土置换方式解决其严重损坏问题，清除各区段中不符合使用要求与力学性能不达标的混凝土，露出原混凝土结构层后，重新浇筑质量达标的混凝土。在二次浇筑中，需采用与原混凝土品种相同的混凝土，实现新旧混凝土的有效衔接，不断提高混凝土结构件的强度等级［3］。通过膨胀剂预压应力、水泥水化及胶体下渗等方法，实现新旧混凝土结构的黏合与加固，提升结构的稳固性。混凝土置换施工需要严格按照施工规范流程，注重对施工现场的清理，保障工程施工质量。结构优化设计。钢筋混凝土结构是建筑工程中广泛应用的结构，具有耐用性强、施工操作便利等优势，但需注意设计中的原材料与钢筋配置，应结合实际施工要求对材料质量进行严格把关，结合土木工程结构稳定性要求，合理选择钢筋型号及材料添加剂，提高土木工程施工质量，避免产生裂缝。计算建筑承载力时，应合理选择人工制造骨料，科学计算骨料添加比例，确保建筑结构的整体稳固性［4］。根据承载作用合理选择钢筋，加强对横截面大小的计算，以强化钢筋混凝土的结构设计。
5地基加固技术措施
浅基础地基加固。针对地面下的浅基础地基部位，加固处理程序相对简单，通常采取独立基础与条形基础等施工方法。地基基础施工中，针对于不符合施工条件的地质环境与条件，通常是在浅地基加固中采取人工处理的方式，挖至土质条件达标的土层，再设置基础部分;对于较深的基础，通常涉及墩基础、地下连续墙及桩基础等结构，可将深基础作为连接深层坚硬土质与建筑物的重要介质，确保建筑物的荷载可向基础部分传递，基础部分再将荷载向地基深处承载力较大的土层中传递。换填法。地基施工中，对于不达标的施工现场的自然地质条件，可通过换填法进行地基加固处理。对于黏性较大的地基土质，可通过压实土体的方法，确保土体符合设计要求。在地基土体换填操作中，工作人员需仔细了解施工现场情况，合理采取振冲置换法或碎石桩法等换填方式。换填法也被称作换土法，具有提高承载力、减少沉降量、防止地基被破坏等作用，但会增加建筑成本，费时费力，不适用于建筑面积过大的情况［5］。置换地基土体时，需先挖出承载力不足的土层，再置换合适的土石材料，通过压实处理，使换填前后的土层能够充分结合。在分层回填与逐层压实过程中，需防止基坑内雨水下渗，严格控制施工含水量。施工方法包括机械碾压法、重锤夯实法及平板振冲法等。施工需严格控制垫层的厚度与宽度，防止垫层出现竖向变形等问题;对垫层实施现场荷载试验，确保经换填法处理后的地基性能达标。排水固结法。排水固结法是地基加固处理的常用技术手段。对于地下水位较高的基坑，需通过排水固结法进行地基加固处理。预压地基适用于淤泥和充填土等饱和黏性土地基，通常利用堆载联合预压等处理工艺;真空预压适用于以黏性土为主的软弱地基处理。排水固结法由加压系统与排水系统两部分组成，适用于饱和黏性土地基。排水系统包括普通砂井、袋装砂井及塑料排水带等竖向排水井，也包括砂垫层等水平排水层。加压方法包括堆载法、真空法及降低地下水位法等。在荷载作用下的饱和软黏性土地基，孔隙中的水被逐渐排出，孔隙体积逐渐缩小，从而发生固结变形。超静水压力消散后，可逐渐提高有效应力与地基土的强度。土层越厚，固结延续的时间就越长，可通过增加土层的排水途径与缩短排水距离的方式，加速土层的固结。桩基法。桩基法主要采用钢筋混凝土预制桩，提升原地基抗压强度，有效降低施工成本，缩短工期。桩基用沉管方式完成浇筑，可提高地基加固效果和建筑物的稳定性。针对较厚的淤土层且难以大面积进行深处理时，可通过打桩的方式展开加固处理。桩基础技术早期以水泥土搅拌桩、砂石桩及木桩等技术为主［6］，但是由于设备陈旧、技术落后、自动化管理系统不完善，以往的桩基础技术逐渐被淘汰，目前主要应用钢筋混凝土预制桩，具有投资少、承载力强及施工速度快等特征，在土木工程中得到了广泛应用。灌注桩适用于淤土层较厚的地基处理，打灌注桩至硬土层后作为承载台。灌注桩包括冲钻孔灌注桩与沉管灌注桩两类，但两种方法均存在桩身完整性差、泥浆污染及桩底沉渣清理难等技术难题，需根据地基土质实际情况合理选择加固方法。
6结语
地基的土质不同，加固处理技术方法与结构设计等也存在差异。为确保土木工程的稳定性与完整性，应夯实建筑工程的施工基础，提高建筑工程施工质量，在结构设计与加固处理中选择科学的技术方式，不断加强引进新技术、新理念和新方法，积极提升土木工程建设水平。
作者：梁进常 单位：山东鲁泰基础工程有限公司
