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关键词:岩土工程;施工特点;趋势
一、岩土工程施工特点
1、不确定性
在进行工程现场勘查时所获取的数据较少,很难完整、准确的描述工程施工现场场地岩土的实际情况。有的地区岩土的性能参数和结构,在受到外界环境干扰或者环境发生变化时也会有所变化,工程施工时不可避免的要求地下岩土层带来扰动,这就导致地质勘测的结果与正式施工时情况不同。当地下岩土层性能参数和结构发生变化时,就会影响工程的正常施工,因而很难对岩土层情况非常清楚的掌握,因此很多工程项目施工时,并没有对地下岩土的参数和性能全面的了解。由于受到这种不确定因素的干扰,通常情况下需要改变工程施工工艺参数,严重的时候可能要改变施工工艺,这也是施工技术人员不可避免的问题。依据现场监测和原位试验所获取的数据,与工程施工时所获取的数据进行对比分析,根据对比分析结果来指导工程施工,运用这种施工方法处理不确定性所带来的问题有较好的效果。
2、区域性
由于不同地区的岩土层分布不同,使得岩土性质也有较大差别。不同地区的土所适合的应变应力关系也存在差别,导致施工方法、设计参数、工程处理目的、抗剪强度指标、压缩性指标等也有存在较大的差别。如选用岩土工程施工技术时,太原地区应当格外注意处理湿陷性黄土、重庆地区则应注意处理山区岩石、上海地区则应处理软土。
3、隐蔽性
在岩土工程施工时,锚杆、地下连续墙、桩基、地基处理等都属于隐蔽工程施工,施工结束后进行使用也是在隐蔽环境下,即使使用过程中出现问题也很难发现,对于是否存在问题的处理和判断也比较困难,问题是否已经得到解决也需要时间进行验证。在岩土工程施工期间和结束施工后,依据现场情况采用各种检测和监测手段,这些监测和监测手段对于即使发现隐蔽工程存在问题有十分重要的意义。
4、依赖性
在岩土工程中所使用的技术,不仅依赖于有关学科技术的进步,而且取决于该项施工技术是否能够解决工程实际问题。在20世纪60年代末期出现了高压射流技术,这项技术的发明使得高压喷射注浆法得以应用于工程实际;真空预压法的出现是因真空泵技术以及射流泵的出现;大吨位静压力桩的使用是由于液压技术的进步;在超声波检测技术得到发展以后,使得工程质量检测出现质的飞跃,这种技术与岩土工程施工技术配合使用,促进了岩土工程施工信息化的出现。
5、前导性
岩土施工技术真正用于工程实际,都是先确定某项施工技术应该达到的效果,在对设计方法和计算理论进行分析和研究,如夯实水泥土桩、夯扩桩、扩底桩、复合地基等在工程实际中得到大规模使用,但是其设计方法和计算理论却不成熟,并未取得较大的进步。
二、岩土工程施工技术简析
1、地基处理技术
结合我国的岩土工程实际特点,开发出渣土复核地基、钢渣桩复合地基、二灰桩复合地基等施工技术,这些施工技术的开发和使用,不仅减少城市污染、改善环境、降低工程费用、节约了资源,而且经过这些技术处理的地基具有较高的承载力。钢筋混凝土疏桩复核地基是科研人员结合了复合地基和桩基的特点而开发出来的新型基础形式,它有利于桩间土发挥自身的承载能力,经过处理的土和桩共同承受荷载,进而可以对结构物的沉降进行控制。托换技术施工方法和手段得到了快速发展,完成了一些较为复杂的托换工程的施工。广泛使用法向掏心抽降法、应力释放法、水冲法等处理建筑物偏移问题,使得很多桩基础、筏式基础、条形基础的结构物倾斜得到有效纠正。
2、基础工程施工技术
在我国基础工程施工领域,各种技术含量低、技术含量高、落后的、先进的直径较大的挖、冲、钻等得到广泛的应用。科研人员结合我国基础工程实际发明了后压浆桩技术,这种技术是在灌注桩施工结束后,使用压力灌浆的方法对桩身和桩底进行处理,以便能够改善桩周和桩端土的性质,进而提升灌注桩的承载能力,降低灌注桩的不均匀沉降,从实际应用来看效果良好。考虑到基础工程施工环境影响,使用静压、预钻孔等方法,使得钢筋混凝土预制桩的使用范围得到明显扩大,此外,这种桩自身的质量比较稳定,因而可以用在场地宽阔或者城市郊区的施工中,其他类型的桩基础不适合使用的场合,钢筋混凝土预制桩也可以很好的使用。在我国民用与工业建筑物中,基础部分普遍使用沉管桩,在一些经济欠发达的城市,因沉管桩工程造价比较低,因而得到广泛的应用。
3、边坡加固处理技术
随着经济的发展,岩土锚固技术得到快速发展,被广泛应用于城市、电力、水利等重大工程中的深基坑支护、边坡稳定等方面,所用的材料、机具和设备国内均可以自主生产。二次灌浆技术的应用极大的提高了锚杆的承载能力,目前技术人员对于锚杆预应力变化规律以及蠕变变形规律基本上可以清楚认识;在工程实际上已经可以有效的控制基坑周边的位移,目前,我国的锚杆加固软土地基技术保持着世界领先水平。土钉支护加固边坡技术得到快速发展,如支护结构或者止水设施与土钉支护技术配合应用,成为新型的复核支护技术;高压旋喷桩、深层搅拌桩与土钉支护配合应用,成为新型的止水型土钉支护技术;预应力锚杆与土钉支护在工程上配合应用可以对软土地基进行加固性支护;超前竖向土钉、超前注浆、微型桩与土钉支护技术配合应用,成为一种复合加固软土地基的方法,使得土钉支护的应用范围得到扩发。使用排桩作为工程支护结构,将过去使用的地下连续墙用深层搅拌桩进行替换,这样做相对以往处理方法较为经济实用,此种处理方法为我国科研人员发明的SMW支护结构。在进行基坑开挖时,采用空效应原理来指导基坑的开挖过程,是我国基础施工中的一项重大创新,这种原理的出现可以为解决其他同类型问题提供途径。
4、非开挖技术
岩土工程中的非开挖技术是不对地表进行开挖,就可以铺设、更换、修复、检查、探测地下管线设施的技术,它是我国近30年内出现的具有非常好的经济效益和社会效益的新技术。此项技术进入国内时间较短,很多工程技术人员并不了解此项技术的工作原理,目前仍处于对技术的消化阶段。
三、施工技术的发展趋势
随着城市地面可用空间的减少,开拓新的使用空间将成为一种趋势,如开发和利用城市的地下空间,在海上修建人工岛、海底隧道以及跨海大桥;对沙漠进行处理后修建高速铁路和公路等,为了配合空间的开发和利用,岩土工程施工技术也会得到更新、发展和完善。通过对现有岩土工程施工技术方法的分析和整理,着重推广使用较为绿色、环保的施工技术方法将成为一种潮流,从欧美等发达国家引进先进的施工技术方法和设备,结合国内实际情况加快技术和设备的本土化过程。岩土工程施工技术的发展与各学科的发展有着密切的关系,因此,需要对岩土力学、流体力学、化学、化工、计算机、电子、冶金、机械等学科较为先进的技术和方法进行分析和研究,有助于施工技术方法的创新。
参考文献
[1]颜辉.关于岩土工程施工技术的相关探讨[J].科技创新导报,2014,(12):91.
关键词:岩土工程;施工技术;难点;对策;分析
在岩土工程项目中,对于施工技术的要求相对较高,主要的原因不仅是岩土内部空间需要挖掘,同样还需要针对地下空间施工。另外,在高层建筑深基坑施工、铁路施工中都与岩土工程均在紧密联系。为此,站在岩土体性质角度分析,岩土区分也是十分关键的。在这种高需求量的背景下,施工效率与质量的提高则成为工程项目施工的主要目标。然而,在岩土工程项目中,爆破技术也是十分常见的辅助手段,所以,也同样增加了工作风险。为了保证岩土工程施工技术的顺利应用,必须要对其中的难点进行研究。
一、关于选择岩土工程施工技术的基本原则分析
第一,实践性的选用原则。通常情况下,岩体工程的施工技术在不确定性方面的特点十分明显,为此,应当综合考虑实践情况来判断施工技术的可行性。然而,在岩土工程项目施工技术逐渐提高的过程中,全新的设备与工艺也得到了更为深入地研究,特别是在施工技术选择方面,即便是相同的设计,其灵活性也更加明显。由此可见,在施工技术选择使用方面,应当重视实践性原则的重要性。第二,经济性的选用原则。正是由于岩土工程施工技术不确定特点明显,所以,不同区域都应当制定若干套可选方案,通过全面考虑和研讨,在进行最终的选择。然而,在诸多考虑因素当中,经济性这一因素是最为关键的。第三,科学性的选用原则。岩土工程的施工技术在符合工程设计要求的基础上,同样需要对利益主体关系进行全面衡量。最主要的原因就是,施工技术实施应当对实践与空间、管理成本以及使用主体等诸多因素进行考虑。除此之外,施工技术隐蔽性的特征也是需要考虑的。
二、岩土工程施工技术中的难点解构
(一)不确定性
岩土工程项目施工技术的不确定性特点可以通过3个方面表现出来:首先,在岩土勘察报告当中,因为内容所包含的数据信息不健全,所以,难以深入地掌握施工区域的地质条件。其次,有个别岩土的结构以及性能参数会受到环境的影响,进而形成变化,与此同时,岩土工程施工也会影响到岩土环境的转变。最后,若岩土结构与性能发生了改变,那么很容易影响到工程项目的施工效果。正是因为难以事先深入了解不确定因素,进而导致岩土工程项目施工通常都是在对岩土的结构和性能变化不了解的情况下展开的。
(二)依赖性
施工技术实际应用的效果与岩土工程实际状况具有直接的联系,但是,同样也与学科发展的程度关系紧密。自20世纪60年代以来,基于高压射流切割技术产生高压喷射注浆法。而在液压技术的作用之下,大吨位静压柱变法形成。在此基础上,真空预压法在射流泵与真空泵的技术之上形成。另外,超声波质检法是在超声波技术基础上形成的,使得岩土工程项目的施工呈现出信息化的特征,进一步促进了工程施工技术的可持续发展。
(三)隐蔽性
通常情况下,对于岩土工程项目施工来讲,绝大部分的施工环节都会在岩土当中隐蔽完成,与此同时,当工程项目竣工并投入实际使用的过程中也是隐蔽的,为此,在项目的后期管理以及维护方面问题也较多。一旦发现存在的问题,在对其进行判断和处理这一过程中也相对复杂,尤其是解决问题有效性的判断也十分困难。将不同的检测技术应用在岩土工程项目的施工过程中与施工以后,进而对隐蔽工程中经常存在的问题进行解决。
三、关于岩土工程施工技术的相关阐述
(一)岩土工程施工现状
在我国建筑行业中,因为建筑地形相对复杂,而且岩体与土质类型也多种多样,所具备的特点也各不相同,所以,对于建筑物的岩土工程处理产生了不同程度的影响。对于建筑物来讲,岩土工程发挥着基础性的作用,受上结构与各荷载支撑剂传力的影响和作用,岩土体通过围岩压力而对建筑本身起到施力作用。另外,对于坡脚周边的建筑物,坡体稳定性与建筑物实际安全具有直接联系。在岩土工程项目受内外部诸多因素共同作用的背景下,项目施工就需要对因素进行考虑,进而规避不良的影响。然而,当前技术发展的水平不高,且管理方法不合理,所以,在分析或者是确定设计参数方面仍然有很多技术难题,由此可见,一定要深入研究岩土工程,对其中的不利因素予以克服。
(二)岩土工程施工中的技术控制
第一,岩土工程地基处理技术。开展岩土地基施工作业的过程中,疏桩负荷地基基于实验而形成,并且使用钢筋混凝土来针对地基桩进行灌浆,合理控制地基沉降。而针对建筑物偏移的问题,比较常见的方法就是水冲法与掏心抽降法等,且实际效果理想。第二,边坡加固施工技术。对于加固边坡方面,岩土锚加固技术自20世纪开始得到了广泛应用,特别是在水利、铁路与道路建设当中。而在实际的施工当中,预应力锚索是最为重要的承载力轴杆,利用钻孔来固定钢绞线锚索,将其固定于底下深部,同时,在被加固体的表面,以张拉的形式形成预应力,确保加固稳定性,以免出现变形的情况。第三,非开挖技术。与传统技术相比,这一技术无须直接挖掘地面施工,而是利用铺设的方式,所以,在地下管道建设方面的应用相对广泛。现阶段,该技术可以对施工周期进行合理地控制,但是,因为目前对于该技术的掌握并不全面,且技术工作人员不充足,最终制约了其发展。第四,基础工程施工技术。地基桩关注一般使用的都是压力灌的方式,而主要的优点则是对桩与桩周边环境的改善,使得灌注桩承载能力得以提高,并且能够降低灌注桩受重力影响而出现的沉降。站在对基础工程施工环境影响的角度分析问题,最好合理地运用预钻孔以及静压这两种方法,以保证对钢筋混凝土预制桩实际的应用范围给予推展。
(三)岩土工程施工技术的优化
根据岩土工程施工技术难点的分析,与当前岩土工程施工情况相结合,积极采取具有可行性的措施,以推动岩土工程施工的顺利开展,提高工程施工质量,实现岩土工程的可持续发展。在岩土工程施工中,对于岩溶性施工所存在的技术难点,可以采用优质的泥浆护壁。其中,在对水泥、黏土与片石回填与机密施工的过程中,泥浆的使用量应当多于1.4g/cn3。另外,在岩面施工的时候,应当使用一层钢护筒,以免岩洞出现垮塌的事故。但是,钢护筒的层数不同,对于不同覆盖层的作用也不同,因此,在钢护筒覆盖方面,一定要考虑到覆盖层特点以及具体的需要,确保钢护筒的层数合理,全面保护钢护筒。一旦桩基施工中,有岩溶洞出现裂缝,一定要在裂缝中注入充足的泥浆,并在孔边堆积片石与黏土,采用低锤慢击的方式,以保证泥浆不会再次渗裂。当成孔捞渣以后,应当尽快浇筑混凝土,以确保岩溶洞安全。针对岩土工程项目中的地下连续墙施工技术难点来讲,保证泥浆质量十分关键。通过实践经验发现,新制作的泥浆很难达到岩土工程项目具体的施工要求,而在注入泥浆的时候,一定要对泥浆的制作质量进行控制,确保具有一定的适用性特点。若岩浆制作的时候,工作人员未根据设计的要求规划,则很容易导致泥浆的制作与设计要求相偏离,最终对工程施工的进展带来不利的影响,增加经济与资源的浪费。所以,一定要严格控制泥浆的制作流程,以免存在设计和实现之间的矛盾。另外,在制作泥浆的时候,应当吸取成功经验与操作模式,确保泥浆的质量符合具体要求。对泥浆进行搅拌的时候,膨润土与纯碱材料是最佳的选择材料,而具体的原因则是这些材料可以在不同的比例条件之下,进而对泥浆结构和性能带来不同程度的影响。所以,若选择不正确,必然会影响泥浆的质量。为此,质检工作人员应当严格验收工程的施工,进而为泥浆配比的合理性提供保障。为了使岩土工程施工技术达到技术标准要求,应该始终按照技术规范来进行选取与检修。受节约型施工理念的影响,岩土工程的施工应当采取合理的措施以降低资源浪费。
四、结语
综上所述,在工程项目建设方面,岩土工程施工十分关键,然而,在实际的施工过程中,出现问题是必不可免的。与此同时,岩土本身性质特殊,为此,在不同的环境之下,会对技术工作人员研究以及施工作业带来不利的影响。所以,要想确保岩土工程施工顺利开展,就一定要及时解决施工技术难点与问题,通过有效对策保证施工质量。
作者:江廷华
【关键词】岩土工程、施工技术、要点
一、前言
我国经济技术水平的迅速提升,岩土工程的施工技术水平也逐渐提高,使我国工程建设行业也有了很大的提升空间。当然,也对施工方有了更高的要求,工程建设之中重要的组成部分就是岩土工程,岩土工程的施工技术对于工程建设有着很深远的影响,在各项建设中也有着很重要的位置,如何更好的发展和完善岩土工程成为了大家都在关注的事情。正确认识其施工的特性,选择科学的施工方式,不但对提升岩土工程的施工质量有帮助,还能有效的降低施工成本。
二、岩土工程施工技术的要点探究
1、做好锁扣管的固定工作
要做好锁扣管的固定与稳定工作,一是要明确锁扣管不稳定或者不固定是导致锁扣管发生倾斜的主要原因;二是要充分做好锁扣管下端的固定工作,即运用吊机将锁扣管吊起,上升一定高度之后,将其自由地下落并插入土中;三是要充分做好锁扣管上端的固定工作,即在锁扣管与导墙之间放置导木枕,充分运用槽钢进行倾斜的支撑工作。
2、做好岩土工程的原材料质量把关工作
要做好岩土工程原材料质量的把关工作,一是要根据施工前的地质勘探结果与施工要求选择合适的施工原材料,并对市场中原材料的性价比进行比较,从中选出最经济实惠,质量上乘的材料;二是对于已经选择的原材料,要选择最优资质的生产厂家或者供应商家,要在原材料进入施工场地之前,检验原材料生产厂家的质量合格证书与营业执照等,确保不合格的原材料与生产厂家不进入施工场地;三是对于进入施工场地的原材料,要选取一定量的样品送往专门的实验室对其进行物理与化学方面的检验,最终明确原材料的质量,严禁质量不合格的产品进入岩土工程的施工现场。
3、采取措施加快沉井施工技术的应用
要加快沉井施工技术的应用研究,需要了解并掌握该技术的原理,即现在施工场地内构建一个井筒形状的物体,从井内向下挖土并全部依靠自身的重力下沉到工程设计的标高,接着运用混凝土封底技术将井孔进行填塞作业,最后以此作为井筒形状物体基础。由于沉井的特殊结构与稳定性强的优势,再加上其具有很大的施工而积,使得该结构在现代建筑工程中的应用越来越广泛。
沉井施工技术的主要步骤包括:一是要对岩土工程的地基进行科学化处理;二是要根据岩土工程的施工要求开挖合适的基坑;三是要根据基坑的大小制作沉井;四是采取措施使沉井下沉;五是运用混凝土封底技术对沉井进行封底处理;六是要采取措施对沉井进行封顶处理。
4、采取措施加快喷射混凝土技术的应用
要加快喷射混凝土施工技术的应用研究,一是要了解并掌握该技术的原理,即利用接触式喷射机压缩空气将已经搅拌好的拌合料通过特殊的管道,以非常快的速度喷射到需要喷射部位的表而上,等其凝固之后就会加强该施工部位的加固作用;二是要充分了解并掌握喷射混凝土施工技术的步骤,但要科学制定岩土工程中喷射原材料的选择与配合比,并做好喷射施工之前的养护工作。
5、采取措施提升施工人员的专业素质
要提升岩土工程施工人员的专业素质,一是要定期或者不定期对施工人员进行岩土工程施工相关知识与施工新工艺的培训工作,并对施工机械设备进行培训与实际操作训练,争取在岩土工程开始施工前,提升全体工作人员的专业素质;二是要聘请专业的岩土工程施工技术人员与监理人员在工程施工过程中开展岩土工程施工相关知识与安全施工的讲座与座谈会,鼓励全体人员积极参与其中,在潜移默化中提升他们处理突发事件的能力。
6、采取措施正确处理岩溶区域的桩基施工
岩溶区域的桩基施工存在着一些问题,比如说,很容易发生塌孔、漏水、埋钻以及漏浆、钻机沉陷等问题。这些问题不仅影响岩土工程的正常施工进度,而且危及施工人员的生命安全。因此,要保障岩土工程桩基的施工安全需要做到以下四点:一是要在出现漏浆问题的时候,在塌孔的地方堆放粘土与片石,用泥浆将其低垂慢击,在成孔捞碴之后浇灌混凝土;二是要在遭遇软土地表的时候,用低锤快打的方式将孔壁压实;三是要根据施工场地土质的实际情况设置埋护筒的深度,争取将孔壁与筒外壁之间的距离用土填满,一旦出现塌孔的问题,可以第一时间撤走钻机,再将位置下滑的护筒往下压实,将坑内的泥浆清除,用编织袋装土将护筒填满;四是在遇到溶洞厚度小的情况时,可以利用优质泥浆进行护壁的任务,接着在施工的过程中回填粘土与片石,最后用钢护筒完成接下来的施工。
三、结束语
综上所述,随着经济的不断发展以及岩土工程建设规模的不断扩大,岩土工程施工技术将得到人们更多的关注。岩土工程是一门应用科学,是为工程建设服务的。在工程施工中,应当对岩土工程施工方法进行系统的分析、研究和总结,同时深刻认识岩土工程施工的规律性特点,加强各个施工单位之间的沟通和交流,使施工技术的选择和实施与所需解决岩土工程问题的设计方案圆满地结合起来,才能确保岩土工程的施工质量,这对岩土工程学科的发展和完善具有非常重要的意义。
参考文献:
【关键词】岩土工程;测试;复合地基;处理技术
中图分类号:TU441+.6 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)05-(页码)-页数
一般来说,岩土工程泛指以岩体力学、工程地质学和土力学为理论基础的,对岩石和土进行重点整治和改造的工程。岩土工程的施工要做好开挖、降水和支护工作,对岩土的状况进行准确的测试,提高工程设计和施工的质量。岩土工程施工主要包括了开挖工程、地基工程、基础工程和加固支护工程,施工人员要加强对不同介质作用的研究,加强对复合地基和基坑围护的研究,整体上提升岩土工程处理的质量。
1.岩土工程的测试
1.1岩土工程施工的特点
由于自然环境不同,不同地区之间岩土工程的差异性很大,岩体和土体在抗剪强度、应力应变关系以及压缩性方面都有很大差异,岩土工程施工表现出较大的区域性。由于影响因素较多,岩土工程在施工中还会面临各种不确定的问题,这些不确定性的因素不仅可以导致施工参数的变化,严重的还要改变施工的工法。此外,岩土工程施工包括了地基的处理和基坑的维护,很多工作都必须要在地下完成,工程施工具有隐蔽性,需要较高的检测技术和施工技术,提高工程施工监测的质量。
1.2岩土工程的测试
由于岩土工程施工具有不确定性和隐蔽性,因此施工人员要加强对岩土工程的测试,重点做好理论分析、室内外的测试和工程实践,对设计方案的合理性和科学性提供科学的数据。工程测试包括了现场的监测、原位的试验和室内的试验,在原位试验的过程中要对地基的位移场、应力场、地基强度和变形以及地下土的压力进行测试。测试人员要不断的提高测试技术和测试结果的真实性与可靠性,对测试模式和测试仪器的精度进行不断的改善,进一步提高测试结果可靠性。
2.分析不同种类介质之间作用
通常情况下,岩体和土体都是综合体,其中各种形态、规模、方向和成因的岩石等主要组成部分构成岩土工程,岩体不连续的特点导致岩体工程的异性及不均一。然而,土体主要是由固态、液态和气态三种成分组成,三种成分的作用会影响工程的土质性质。技术人员和设计人员要加强对岩体断裂力学、结构面力学以及几何学效应的研究,将新的研究理论和研究方法应用到工程介质之间相互作用的研究中。岩土工程施工一般要对工程的地基进行相关的处理,将天然地基转变成人工地基,按照工程施工的要求和地形的特点来选择桩基础施工、复合地基施工以及人工地基施工,减少地基的变形,提高地基的整体承载力。总之,岩土工程施工中要加强土体与岩体以及桩基与土体之间作用的研究,对各种地形数据资料进行详细的分析,提高工程施工的质量。
3.复合地基的处理
就目前而言,各区域各城市地区辽阔,软粘土的范围较广,复合地基处理技术的应用范围越来越广,增强了天然地基的稳定性,减轻了地基的变形。岩土工程中常见的地基形式包括浅基础、桩基础和复合地基,复合地基就是对天然地基的部分土体进行增强或者换置,通过加筋材料的增加来提高地基的整体承载力。复合地基包括了基体和增强体,原有的天然地基是基体,而人工地基则是增强体。现有的人工地基处理技术包括了水平向的增强体和竖向的增强体,而竖向的增强体又包括了柔性桩、刚性桩以及散体材料桩。此外,浅基础的地基形式是指桩土应力比为1.0的土桩,技术人员要对浅基础和桩基础的承载力以及沉降进行计算,提高桩基施工的准确性。复合地基具有较为复杂的特点,技术人员不可能对复合地基的承载力以及沉降进行计算,复合地基的理论研究还存在一定的滞后性,设计人员需要加强复合地基的优化设计,提高地基的抗震性和可靠度,提高地基的整体性状,确保岩土工程处理可以满足设计和施工的要求。
4.基坑工程围护体系的研究
其主要研究对象包括:支护结构的采取、土方的开挖以及回填等,基坑工程主要是为了保障岩体工程的安全同时降低工程施工对周围环境的破坏。基坑工程围护结构体系是岩土工程施工中较为综合的研究课题,基坑工程的施工不仅要保证土体的强度和稳定,还要对支护结构进行研究。随着经济的发展和科技的进步,岩土工程施工已经越来越频繁,基坑的深度和面积进一步加大,基坑围护结构的施工难度进一步加大。基坑工程围护结构的主要问题是变形,基坑的开挖会对岩土工程周围环境造成不良的影响造成围护结构的变形。技术人员要加强对围护结构合理型式、适用范围的研究,对土体的变形和渗流进行整体的考虑,提高工程的稳定性。
基坑围护结构在压力较大的情况下会发生变形,对工程的稳定性造成影响,严重的还会引发渗流现象,造成地面的变形,技术人员、设计人员和施工人员要加强研究和配合,对土压力进行较为准确的计算,对泥土的蠕变性进行充分考虑,控制土压力对工程的作用时间,采取合适的措施来减轻土压力对围护结构的影响,对挡土结构位移进行控制,提高基工程围护结构整体的稳定性,进而提高岩土工程处理的整体质量。
[关键字]岩土工程 施工技术 应用 发展
[中图分类号] TU74 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-5-274-2
岩土工程施工,是岩土工程全过程非常重要的组成部分,在这一阶段中,将对岩土工程勘察获取的工程地质资料进行检验,将对岩土工程设计的内容予以实施,将纠正岩土工程设计阶段出现的失误,所以岩土工程施工成为保证工程质量、缩短工程周期、降低工程造价、提高工程经济效益和社会效益的关键阶段。我国的岩土工程施工技术取得了较大发展与进步,但是就整体情况来看,该技术在我国的发展极其不均衡。随着现代岩土工程施工技术的快速发展,新技术、新工艺、新机具与新材料层出不穷,其需要施工企业以科学的态度积极进行应用,以提高岩土工程施工质量、施工效率、提高施工企业的经济效益,有效推动我国岩土工程施工技术的发展进步。
1岩土工程施工技术主要特点及选用原则
1.1岩土工程施工技术主要特点
首先,各种岩土工程施工技术与其所预计达到的目的具有某种程度上的不确定性。比如,工程勘察报告不太可能对场地岩土的全部性能都了解清楚;还有施工时改变了岩土的环境条件,所以施工依据的技术数据就具有一定的不确定性。其次,各种岩土工程施工技术具有地区性的特点。比如,上海规范的特点是平原的软土施工技术;重庆规范的特点是由区域岩石的施工技术。第三,各种岩土工程施工技术也都具有经验性的特点,这是由不确定性和地区性决定的。第四,多样化的岩土工程施工技术依赖于众多相关学科的发展,使信息化施工成为可能。第五,许多岩土工程施工技术的研究都是超前于其设计计算理论的,这也是学科发展的特点。
1.2岩土工程施工技术选用原则
岩土工程施工工艺和方法的正确应用,是对岩土工程技术性质的正确认识及对岩土工程设计原理的正确理解紧密联系在一起的。
首先,每类岩土工程问题的施工往往有几种技术方法供选择,而每种技术方法有可能应用于几类岩土工程问题,需通过经济、工期、技术、安全等方面对比才能选定。在这里,施工技术的经济性占第一位,这既符合我国当前的国情,也是岩土工程施工企业应采取的技术政策和市场经济规律的具体反映。其次,没有经验的施工方法还需首先在现场小范围试验,取得了可靠数据,才能全面使用。再次,各种施工方法对环境的影响程度,将成为选用与否的重要参考。可以预计,随着各地日益严格的环保要求,许多的岩土工程施工技术将逐渐退出历史舞台,同时更多的“绿色”施工技术将成为主角。
2岩土工程施工技术的应用
2.1地基处理技术
地基是作为支承基础的土体或岩体。当天然地基不能承受建筑物基础传递来的荷载或地基在荷载作用下的变形不能满足设计要求时,应当对天然地基进行人工处理。地基处理是为提高地基承载力,改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理方法。比如,常用的有换填垫层法以及强夯置换法等。还有成孔挤密桩法,采用挤土成孔工艺(沉管、冲击、水冲)或非挤土成孔工艺(洛阳铲、螺旋钻冲击)成孔,再将填充材料挤压入孔中或在孔中夯实形成密实桩体,并与原桩间土组成复合地基的地基处理方法。运用这种地基就可以使桩间土所承受的作用力得到有效的发挥,使土以及桩共同来承担上部结构的荷载,进而实现对建筑物沉降的有效控制。
2.2基础工程施工技术
地基作为建筑实体和地基的连接物,发挥着将建筑实体竖向的荷载力传输给地基的作用。比如,处理软弱地基的施工技术有以下几个方面:一是旋喷法:将固化的水泥浆,利用特殊形状和材料的旋喷机 注入和需要改善的土壤当中搅拌融合后改变土壤的密度和凝结度,固化后渗水量大大减少,达到防渗加固的目的。二是土工合成材料加筋加固法。其手段是平摊荷载于地基,在可能出现塑性剪切破坏时,平铺于地基表面地土工合成材料将可以对面形的破坏起到组织作用;也可以在一定的程度上减小破坏的扩张,从而提高地基的承载能力。三是加筋法:加筋法类似为人体添加了骨骼一样的原理。总全局构造上加固,较少变形。筋一般是土合成质地,它具有韧度较强,坚硬耐腐蚀的特征。其材质本身和土壤形成摩擦而融为一体,支撑地基更加坚实可靠。四是打桩法:打桩法针对淤积泥层较深,面积较大,程度较深,渗水严重的土壤,平常方式处理达不到要求或过于浪费,这时候打桩是一个非常有效又较省工序的方法,但是对于程度较浅者则没有必要。我国的民用以及工业建筑中广泛应用了沉管灌注桩,由于该方法的造价比较低廉,在我国的一些中小城市也得到了比较广泛的应用,在建筑施工中发挥着重要的作用。
2.3边坡加固施工技术
在上世纪80年代之后我国的岩土锚固应用技术就进入了快速发展的时期,并且在深基坑支护以及边坡稳定等许多城市、道路、铁路、水利建设等重大工程中均得到了比较广泛的运用,其中使用的各种材料、机具以及施工设备等完全是依靠我国自主生产。比如,预应力锚索是一种主要承受拉力的杆状构件,通过钻孔将钢绞线固定于深部稳定的地层中,并在被加固体表面通过张拉产生预应力,从而达到使被加固体稳定和限制其变形的目的。再比如,路基边坡加固主要是设置支挡结构,维持和恢复其自然力学平衡,常用有重力式挡土墙、抗滑桩、锚杆挡土墙、土钉墙、锚喷网、板桩式挡土墙、预应力锚索、加筋挡墙等,在实际应用中,往往采用多种加固措施的组合,实现优势互补,改善支挡结构的受力条件,节约投资,提高边坡治理的可靠性。常见的有预应力锚索与抗滑桩的组合简称锚拉抗滑桩、预应力锚索与绿化结合简称格构地梁锚索等。
另外,对于重点工程或I级边坡施工需采用信息施工法,在边坡施工同时建立相应的监测方案和信息反馈制度,按可能出现的不利工况对边坡和支护结构的强度、变形和稳定性及时分析验算,并对原设计方案给予相应调整。
2.4非开挖技术
非开挖技术(Trench less Technology)是指在地表无需挖槽或以最小开挖量的条件下进行各种地下管线的铺设、更换或修复的一种施工新技术,同时包括一些有关的技术,例如:现场勘察、现有地下的探测和检测等。非开挖技术是近30年来发达国家发展起来的一项社会效益与经济效益极为良好的高新技术,随着非开挖技术的不断发展和完善,非开挖技术在岩土工程中的应用面不断拓展,反过来,非开挖技术本身也得到更大的发展。
3岩土工程施工技术的新发展
3.1地下施工技术的出现以及发展
我国现代化的土木工程建设的发展趋势主要是人们更加注重对新的生存空间的拓展,地下空间的开发逐渐向江湖、海洋延伸,我国修建了高速铁路、海底隧道、跨海大桥以及通过人工对沙漠改造来修建高速公路等,与此同时,和这些工程相关的施工技术方法也在不断的更新、出现以及完善,使我国岩土工程施工技术的运用范围更加广阔。
3.2原有技术的适用条件不断拓宽
随着我国岩土工程相关施工技术的不断发展与进步,各项技术规范出台的过程中某些原有技术的参数以及原则也逐渐被淘汰。这就要求技术人员必须要对原有的技术进行必要的反思。通过反思发现:振冲法的应用地层可以供原来的砂性土逐渐拓展到软土的应用中,过去的深层搅拌法也从原来的软土逐渐拓展到了现在的湿陷性黄土,由此可以看出,反思在岩土工程相关施工技术的发展中发挥着非常重要的作用。
3.3绿色施工技术
运用绿色施工技术措施,通过实施切实有效的管理制度和工作制度,可以最大限度减小施工活动对环境的不利影响,减少资源与能源的消耗,最大限度地达到施工环境的美化,不仅在施工过程中达到环保要求,而且确保工程成为绿色建筑,创建“绿色现场”,建设“绿色工程”。岩土工程相关技术人员要积极发展以及运用绿色施工技术,为我国的可持续发展做出重要贡献。