陳自新
(云南省震旦地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)有限公司云南 昆明 650000)
淺談巖土工程施工技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展方向
陳自新
(云南省震旦地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)有限公司云南 昆明 650000)
隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,巖土工程施工技術(shù)的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛。本文主要從巖土工程施工技術(shù)的特點(diǎn)出發(fā),闡述了巖土工程施工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展方向,希望能夠?yàn)橥薪梃b和參考。
巖土工程;技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展;基礎(chǔ)
隨著巖土工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,對(duì)巖土工程施工技術(shù)的要求在不斷的提高,只有加強(qiáng)對(duì)巖土工程施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的研究,選擇合理的施工技術(shù),才能夠不斷的促進(jìn)巖土工程施工技術(shù)的發(fā)展,從而提高巖土工程施工質(zhì)量。
1.1 巖土工程具有不確定性
巖土工程勘察作業(yè)中通常得到的現(xiàn)場(chǎng)勘察數(shù)據(jù)都比較少,完整性不足,無(wú)法對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)巖土的實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確的描述。另外,如果受到外界環(huán)境的影響,一些地區(qū)的巖土性能參數(shù)以及結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)誤差。在工程建設(shè)過(guò)程中大多會(huì)對(duì)地下巖土層帶來(lái)擾動(dòng),進(jìn)而導(dǎo)致正式施工時(shí)的情況與勘察的結(jié)果出現(xiàn)不同。一旦地下巖土層性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變動(dòng),那么就會(huì)導(dǎo)致施工無(wú)法正常進(jìn)行。上述不確定因素的出現(xiàn),會(huì)對(duì)工程施工工藝以及參數(shù)產(chǎn)生影響,如果影響嚴(yán)重可能會(huì)需要對(duì)工程施工工藝進(jìn)行調(diào)整。
1.2 巖土工程的區(qū)域性
我們知道不同的地區(qū)是具有不同的巖土層分布,這也就導(dǎo)致不同地區(qū)具有的巖土性質(zhì)也是不同的。另外,不同地區(qū)的土具有不同的應(yīng)變應(yīng)力關(guān)系,這就導(dǎo)致工程施工中選擇的設(shè)計(jì)參數(shù)、施工方法、抗剪力強(qiáng)度指標(biāo)、工程處理目的以及壓縮性指標(biāo)都是存在很大的區(qū)別的。比如在進(jìn)行巖土工程施工技術(shù)的選擇時(shí),上海地區(qū)需要加強(qiáng)對(duì)軟土的處理,而重慶地區(qū)需要注重對(duì)山區(qū)巖石的處理。
1.3 巖土工程的隱蔽性
在巖土工程施工中存在很多的隱蔽工程施工,如樁基施工、錨桿施工、地下連續(xù)墻施工以及地基處理等,這些隱蔽工程在施工過(guò)程中很容易出現(xiàn)問(wèn)題,而出現(xiàn)問(wèn)題又不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn),即便發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問(wèn)題,但是對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理的難度也是比較大的。為了解決隱蔽工程可能出現(xiàn)的問(wèn)題,只能夠依靠各種檢測(cè)、監(jiān)測(cè)手段。
1.4 巖土工程的依賴性
巖土工程所選擇的施工技術(shù)的應(yīng)用不但要考慮到能否解決巖土工程問(wèn)題,還需要考慮到該施工技術(shù)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀。從20世紀(jì)60年代以來(lái),伴隨著高壓射流切割技術(shù)的發(fā)展,巖土工程施工技術(shù)中出現(xiàn)了高壓噴射注漿法;伴隨著射流泵以及真空泵技術(shù)的發(fā)展,巖土工程施工技術(shù)中出現(xiàn)了液壓技術(shù),使得工程施工中的大噸位的靜壓樁變成現(xiàn)實(shí);伴隨著超聲波技術(shù)的發(fā)展,使得工程質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)上升了一個(gè)全新的臺(tái)階;伴隨著計(jì)算技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展,使得巖土工程施工信息化成為可能。
1.5 巖土工程的前導(dǎo)性
在選擇巖土工程施工技術(shù)的過(guò)程中,只有確定了需要應(yīng)用施工技術(shù)的工程能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的效果,才能夠選擇的巖土工程施工技術(shù)真正應(yīng)用到實(shí)際工程中,之后才能夠研究和分析設(shè)計(jì)方法以及計(jì)算理論,如在巖土工程施工中已經(jīng)大規(guī)模的開(kāi)始使用復(fù)合地基、擴(kuò)底樁、夯擴(kuò)樁等,但是它們的設(shè)計(jì)方法以及計(jì)算理論還不是足夠的成熟,都還沒(méi)有取得比較大的進(jìn)步。
2.1 巖土工程地基處理技術(shù)
目前我國(guó)已經(jīng)對(duì)世界上各種成熟的地基處理方法進(jìn)行了廣泛的研究和應(yīng)用,甚至有一些地基處理方法已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平,如真空預(yù)壓法;另外,我國(guó)還研究和開(kāi)發(fā)了很多具有我國(guó)特色的地基處理技術(shù),如二灰樁復(fù)合地基、鋼渣樁復(fù)合地基以及渣土樁復(fù)合地基。目前我國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種新型地基基礎(chǔ)形式,這種地基基礎(chǔ)形式介于樁基和復(fù)合地基之間,即鋼筋混凝土疏樁復(fù)合地基,該地基基礎(chǔ)形式使得樁間土的承載作用得到了充分的發(fā)揮,樁與土對(duì)來(lái)自上部結(jié)構(gòu)的荷載進(jìn)行共同的承擔(dān),這樣可以對(duì)建筑物的沉降進(jìn)行較好的控制。
2.2 巖土工程基礎(chǔ)工程施工技術(shù)
就目前來(lái)看,我國(guó)巖土工程基礎(chǔ)施工技術(shù)的水平分布很不均勻,有一些地區(qū)具有較高的技術(shù)水平,但是一些地區(qū)的施工技術(shù)水平卻是比較低,所以為了提高基礎(chǔ)施工技術(shù)水平,水平低下的地區(qū)需要加強(qiáng)與水平高地區(qū)的交流和溝通,加強(qiáng)技術(shù)的交流,從而達(dá)到互相補(bǔ)充的目的。我國(guó)目前已經(jīng)研究和開(kāi)發(fā)了后壓降樁技術(shù),該技術(shù)主要是指在灌注樁成樁之后,將壓力灌漿實(shí)施給樁底和樁身,從而對(duì)樁端以及樁周?chē)耐列赃M(jìn)行改善,達(dá)到減小樁基沉降量和提高樁基承載力的效果。在巖土工程基礎(chǔ)工程施工中,比較注重施工中的環(huán)境效應(yīng),使用靜壓以及預(yù)鉆孔等施工技術(shù),對(duì)鋼筋混凝土預(yù)制樁的應(yīng)用范圍進(jìn)行擴(kuò)大。同時(shí),因?yàn)殇摻罨炷令A(yù)制樁具有比較好高的質(zhì)量穩(wěn)定性,所以在不適合采用其他樁型的場(chǎng)合和場(chǎng)地寬闊工程中具有較好的應(yīng)用。
2.3 巖土工程邊坡加固施工技術(shù)
從20世紀(jì)80年代之后我國(guó)的巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用得到了飛速的發(fā)展,被廣泛的應(yīng)用在水利工程、電力工程等邊坡工程和深基坑支護(hù)施工中,施工設(shè)備、材料以及機(jī)具完全自力更生。在邊坡加固工程施工中采用了二次灌漿技術(shù),很大程度對(duì)軟土中的錨桿的承載力進(jìn)行了提高。同時(shí)還能夠?qū)浲林械腻^桿蠕變變形和預(yù)應(yīng)力值變化的規(guī)模進(jìn)行基本上的掌握。在實(shí)際工程施工中,已經(jīng)找到了對(duì)軟土基坑周邊位移進(jìn)行控制的一些效果非常好的方法,可以說(shuō)我國(guó)的軟土錨固施工技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界的先進(jìn)水平。在基坑工程施工中已經(jīng)出現(xiàn)了重大技術(shù)創(chuàng)新和變革,如重新審視基坑開(kāi)挖過(guò)程中,按照時(shí)空效應(yīng)原理進(jìn)行基坑的開(kāi)挖,為巖土工程中的其他問(wèn)題的解決提供了一個(gè)新方法。
2.4 非開(kāi)挖技術(shù)
在巖土工程施工中采用的非開(kāi)挖技術(shù)主要是指在不開(kāi)挖地表土的情況下,對(duì)地下管線進(jìn)行鋪設(shè)、更換、修復(fù)、檢查和探測(cè)的施工技術(shù)。非開(kāi)挖技術(shù)是我國(guó)近年來(lái)出現(xiàn)的一個(gè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非常高的新技術(shù)。該技術(shù)進(jìn)入我國(guó)的時(shí)間還不是很長(zhǎng),一些巖土工程施工技術(shù)人員還不能夠全面的了解并且掌握非開(kāi)挖技術(shù)的技術(shù)原理,在我國(guó)仍然處于對(duì)技術(shù)的研究和消化階段。
(1)隨著我國(guó)巖土工程建設(shè)的不斷發(fā)展,未來(lái)將會(huì)不斷的對(duì)新的生存空間進(jìn)行拓展,不斷的開(kāi)發(fā)海洋空間以及地下空間,將會(huì)逐漸開(kāi)始修建海底隧道、跨海大橋、人工島改造以及在沙漠上進(jìn)行高速鐵路的公路的修建。隨著上述工程的不斷發(fā)展,與之相應(yīng)的巖土工程施工技術(shù)也將會(huì)得到逐漸的完善、創(chuàng)新。
(2)對(duì)現(xiàn)有的巖土工程施工技術(shù)應(yīng)該進(jìn)行進(jìn)一步的研究和反思,不斷的對(duì)各種施工及時(shí)的適用條件進(jìn)行拓寬。隨著與之有關(guān)的學(xué)科技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,可能規(guī)范公布之日,就是其中的某些技術(shù)原則、參數(shù)“落伍之時(shí)”。如振沖法應(yīng)用地層由砂性土拓寬到茹性土,深層攪拌法由軟土拓寬到濕陷性黃土,所以“反思”是十分必要的。
(3)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有的施工技術(shù)和方法進(jìn)行整理和研究,不斷的發(fā)展和創(chuàng)新綠色施工技術(shù),節(jié)約能源和材料,實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展。另外,未來(lái)除了要加強(qiáng)對(duì)本地施工技術(shù)的研究和創(chuàng)新,還需要不斷的引進(jìn)和開(kāi)發(fā)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,使得這些技術(shù)和設(shè)備盡快地本土化。
本文主要分析了巖土工程施工技術(shù)的不確定性、區(qū)域性、隱蔽性、依賴性以及前導(dǎo)性等特點(diǎn)。另外,從巖土工程施工技術(shù)的特點(diǎn)出發(fā),闡述了巖土工程施工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀。但是目前還有一些技術(shù)比較落后,要改善這種局面要從多個(gè)方面入手:①要注重對(duì)巖土工程建設(shè)技術(shù)人員的培訓(xùn),全面提高技術(shù)工作人員的專業(yè)技能,培養(yǎng)其創(chuàng)新思維,為施工技術(shù)的進(jìn)步做出應(yīng)有貢獻(xiàn);②加強(qiáng)各個(gè)施工單位之間的溝通和交流,取長(zhǎng)補(bǔ)短,全面提供施工技術(shù)水平;③注重借鑒和吸收國(guó)外的先進(jìn)的巖土施工技術(shù),結(jié)合我國(guó)具體的巖層特點(diǎn),創(chuàng)造出具有中國(guó)特色的巖層處理技術(shù)。
[1]楊永濤,周曉明.城市巖土工程施工中的幾個(gè)問(wèn)題及對(duì)策淺析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008(32):45~46.
[2]蘭泉喜.關(guān)于巖土工程施工中新技術(shù)的應(yīng)用思考[J].四川水泥,2015(04):67~68.
[3]陳晨,張克緒,李偉.巖土工程施工技術(shù)[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004(04):23~24.
[4]王其進(jìn),龍明滔.關(guān)于巖土工程施工與環(huán)境保護(hù)的幾點(diǎn)探討[J].建材與裝飾(中旬刊),2008(06):67~68.
TU74
A
1004-7344(2016)16-0163-02
2016-3-18
陳自新(1963-),男,工程師,大專,主要從事地質(zhì)勘察工作。