土木工程的設(shè)計與我們的日常生活息息相關(guān)，所涉及的范圍較廣，它作為建筑工程的一項分支學(xué)科，在進行設(shè)計的過程中，地基加固與結(jié)構(gòu)加固是工作的重點。下面本文將詳細探討土木工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點、施工的方法、地基加固技術(shù)的應(yīng)用方法及其結(jié)構(gòu)加固針對的問題，推進土木工程的建設(shè)和發(fā)展。
土木工程是與人們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕蠲懿豢煞值模涓峭苿恿宋覈?jīng)濟的不斷發(fā)展，對提高人們的生活品質(zhì)和生活質(zhì)量起到了非常重要的作用。土木工程整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量關(guān)系到人們的生命和財產(chǎn)的安全，對社會的正常發(fā)展意義重大，由此可以看出，對土木工程的質(zhì)量控制是非常重要的。保證土木工程結(jié)構(gòu)和應(yīng)用質(zhì)量可以從其結(jié)構(gòu)和地基加固兩方面進行考慮，加固技術(shù)在土木工程建設(shè)中的應(yīng)用，能夠在很大程度上保證工程的施工質(zhì)量，為工程的應(yīng)用提供了強有力的漲漲作用。工程結(jié)構(gòu)和地基加固技術(shù)的應(yīng)用措施，是人們非常重視的問題，同時在現(xiàn)代工程建設(shè)新形勢下，對其進行實施的科學(xué)性也需要進行把握。
 
1.地基施工存在的性質(zhì)
1.1 預(yù)防性
 
這里所說的預(yù)防性是對建筑事故的預(yù)防而言的。現(xiàn)在的建筑市場問題很大，其中建筑施工的安全保障，建筑物的質(zhì)量問題最受關(guān)注。這些年報道的很多建筑施工事故中，重要的原因之一，就是不夠重視對地基的處理和加固，技術(shù)也不夠完善，標(biāo)準(zhǔn)不夠準(zhǔn)確，這就急切的要求對地基加固技術(shù)和實際施工技術(shù)進行完善。只有進行完善才能在一定程度上使得人民的生命財產(chǎn)得以保障[1]。
 
1.2 地基的差異性
 
我國的建筑施工地基存在著普遍的差異性。由于中國地大物博，國土廣大，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造上殺意很大，有凍土地、軟土地，還有濕地等等，同時各地氣候也各不相同，各類地質(zhì)災(zāi)害（地震，泥石流，滑坡）的發(fā)生狀況也有諸多不同（如汶川地震和單州地震就不盡相同），而且一些自然地質(zhì)災(zāi)害也會很大程度上改變地基的土壤性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征。所以，這些因素都在一定程度上導(dǎo)致差異性的存在，使得施工中地基加固變得具有相當(dāng)大的難度，需要施工者一切從本地的實際程度出發(fā)。
 
2.土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計
 
2.1 土木工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計
 
土木工程建筑的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計要達到國家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)格，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅要考慮到凝土的強度和防滲水能力，還要考慮到建筑結(jié)構(gòu)在復(fù)雜的環(huán)境長期使用過程中所受到的材料腐蝕和水力的沖擊所造成的質(zhì)量下降，要為混凝土結(jié)構(gòu)的后期質(zhì)量檢修和加強留有充分的余地，能夠在建筑材料損毀或老化情況下進行部件的重置和維護，保證混凝土結(jié)構(gòu)在使用中的穩(wěn)定性，延長工程的使用周期。
 
2.2 土木工程中的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計
 
2.2.1 剪力墻結(jié)構(gòu)概述
 
剪力墻指的是建筑中，用于承受風(fēng)荷載或地震作用所引起的水平荷載的墻體，因此，剪力墻又可以稱作為抗風(fēng)墻或抗震墻。由此可以看出，剪力墻的設(shè)置是為了保護建筑結(jié)構(gòu)不遭受到剪切破壞。通常情況下，剪力墻的施工材料會選擇鋼筋混凝土，以增強房屋及構(gòu)筑物的堅固性。建筑結(jié)構(gòu)指的是房屋或構(gòu)筑物中，由一定數(shù)量的構(gòu)件而連接形成的具有承受一定荷載能力的空間體系。根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)的分類也有所區(qū)別。根據(jù)不同的施工方法，建筑結(jié)構(gòu)可分為混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。由于剪力墻具有較強的抗側(cè)力剛度和抗震性能，而且用鋼量也比較小，因而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中得以廣泛應(yīng)用。簡單來說，剪力墻結(jié)構(gòu)就是利用鋼筋混凝土墻板來承受來自垂直方向和水平方向的力的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)時，通常會使用鋼筋混凝土墻板取代之前框架結(jié)構(gòu)中的梁柱，從而提高承受荷載的能力。
 
2.2.2 剪力墻平面結(jié)構(gòu)布置
 
剪力墻的平面布置首先要做到的就是保證均勻，并保證質(zhì)量中心和剛度中心處在重合的狀態(tài)下，減少力矩對墻體的作用力。剪力墻在施工中應(yīng)當(dāng)沿主軸方向布置，并保證剪力墻的抗側(cè)力剛度保持在合理范圍內(nèi)，如果有必要可適當(dāng)增加可利用空間，并保證適當(dāng)?shù)母叨?。另外，剪力墻還應(yīng)當(dāng)保持合理的間距，通常采用經(jīng)驗公式進行設(shè)計，公式為T=（0.05-0.06）n，其中n為建筑結(jié)構(gòu)層數(shù)。實際剪力墻的數(shù)量應(yīng)當(dāng)與計算結(jié)果接近。剪力墻處理要具備較強的承重能力與剛度，還應(yīng)當(dāng)保證良好的延伸性和彈性，從而保證其在因外力作用產(chǎn)生裂縫時，剪力墻還能夠不發(fā)生倒塌。
 
2.2.3 剪力墻約束邊緣構(gòu)件處理
 
約束邊緣構(gòu)件能夠促使剪力墻的承載能力得以顯著提高，并減少層間位移，同時提高抗震能力，而且對于墻板也能提供穩(wěn)定作用。剪力墻抗震設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足第一振型的抵抗力矩大于承受力矩的一半以上。約束邊緣構(gòu)件的確定應(yīng)當(dāng)以剪力墻相關(guān)軸壓比為依據(jù)。一般來說，抗震等級較高的剪力墻，應(yīng)當(dāng)采取層數(shù)較多的約束邊緣構(gòu)件，并有效控制剪力墻的均勻性，以從根本上提高墻肢的承重能力。
 
2.3 土木工程中承重墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計
 
現(xiàn)代房屋多屬矩形平面，其橫向剛度往往要小于縱向剛度，這就要求必須要有足夠的橫墻，才能有效保證房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。從地震災(zāi)害可知，房屋墻體一般都是剪切破壞。因此，在進行房屋建筑設(shè)計時，必須要提高建筑的抗剪強度，以提升房屋橫墻的抗震能力[2]。以提高建筑的抗剪強度，就要求提高材料的強度等級，并相應(yīng)增加橫墻的軸壓力，因此需要將橫墻盡量成為承重與隔斷相結(jié)合的墻體。當(dāng)房屋建設(shè)中的房間比較大時，設(shè)有沿進深方向的梁應(yīng)支撐在縱墻上，以使縱墻承重。同時，建筑樓板應(yīng)沿縱向擱置，因此形成橫墻承重，再加上縱墻因存在軸壓力而增加其抗剪能力。
 
3.地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計的應(yīng)用
 
土木工程中的地基加固中主要使用到的技術(shù)有：加筋法、膠結(jié)法、擠壓法、排水加固法，換填法等等，在土木工程的地基加固當(dāng)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。
 
地基加固方法中的換填法是地基加固當(dāng)中最為常用的方法，這種方法適用于天然的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不適宜當(dāng)前工程的建設(shè)，要采取換土墊層的土質(zhì)置換的方法。換土墊層指的是用質(zhì)量比較好的能夠支撐工程建設(shè)的優(yōu)質(zhì)泥土代替原來的自然生成的土質(zhì)，這種換土墊層法一般都是對建設(shè)的土地進行整體置換。而地基加固法當(dāng)中的置換法有幾種，包括水泥置換法，碎石置換法，石灰置換法等等。
 
在一些沼澤地等比較濕潤的土地上進行施工建設(shè)，一般就會用到排水加固法，因為這些土地本身的含水量太多，硬度以及穩(wěn)定度都不夠，會對建筑工程的穩(wěn)定性造成很大的影響[3]。排水加固法能去除土質(zhì)當(dāng)中過多的水分，建筑土地變得堅硬，使其適宜工程的建設(shè)，保證建筑的安全性以及穩(wěn)定性。排水加固法分為兩種，主要是真空預(yù)壓法和堆載預(yù)壓法，具體要使用哪種方法，都需要按照實際的施工情形因地制宜地進行選擇。
 
建筑物中，結(jié)構(gòu)與地基兩部分是決定建筑物安全和建筑質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，是建設(shè)的關(guān)鍵。因此，在實際的施工過程中，施工人員必須嚴格按照相關(guān)的施工要求和規(guī)章制度來施工，并且要進行嚴格的監(jiān)督和管理，真正做到：合理測繪、準(zhǔn)確分析地質(zhì)，科學(xué)施工，打好地基地樁，地基加固要穩(wěn)，最大程度的達到建筑過程及建筑物的安全和質(zhì)量要求。在保證建筑物結(jié)構(gòu)牢固和地基穩(wěn)固的前提下，確保整個建筑物的質(zhì)量與安全。