巖土工程施工技術的概述與展望

陳述

摘 要：文章以巖土工程施工技術特點為先導，在巖土工程施工技術應用原則、技術種類、技術發(fā)展方向等方面逐次展開論述，希望能夠對對巖土工程施工人員起到一定的啟發(fā)作用。

關鍵詞：巖土工程；施工技術；概述；展望

中圖分類號：U456 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）29-0158-02

1 巖土工程施工技術特點

1.1 施工技術的不確定性

不確定性的主要原因往往出現在兩個方面，第一是在施工前的地質勘查時期，由于各種勘查布點都是有間距的，對地下巖土情況的勘查不可能做到百分百的知曉；第二是在施工階段，爆破、鉆探、挖掘等手段必然會對巖土層造成不同程度的擾動。因此，在具體的巖土工程施工中，必然會出現不確定情況，這就要求施工人員及時發(fā)現問題，結合實際情況修改施工方案，改變施工工藝，解決施工問題。

1.2 施工技術的區(qū)域性

受久遠地質變化影響，巖土層的結構分布表現為多變的狀況，除了地區(qū)性的大地域的巖土結構區(qū)別之外，即使在整個工程范圍，甚至在同一工程標段，巖土層的性質呈現多變的情況是很正常的。這就要求施工人員針對不同的巖土層，設計不同的施工方案，制定不同的施工技術參數，才能保證施工的正常進行。

1.3 施工技術的隱蔽性

巖土施工的主要內容是鞏固地基，所采用的錨桿、地下連續(xù)墻、樁基、地基處理等施工手段多處于巖土層內部，具有很強的隱蔽性，這就給施工質量監(jiān)控、施工效果檢測等工作帶來了麻煩。因此，不斷提高各種檢測和監(jiān)測手段，對巖土施工工程具有重要意義。

1.4 施工技術的依賴性

由前面的施工技術特性可知，巖土工程施工對高科技的依賴性越來越強。這一點也是人們追求安全、高效施工的必然要求。高壓射流技術、真空預壓法等跨行業(yè)、跨專業(yè)的技術被不斷地用于巖土施工。

1.5 施工技術的理論推導性

巖土施工是一項周期長、花費大、安全性要求高的項目，為了實現有效降低成本、提高施工安全性、提高工程質量等目的，隨著科學技術的進步，可以利用物理學、數學、信息學的理論研究專業(yè)知識，在材料配比、器材研制、施工工序等方面進行理論計算。這一點已經開始應用，尚處于萌芽階段，相信隨著科學理論研究與科學實用技術日益增強的，該模式會逐漸普及。

2 巖土工程施工技術的應用原則

巖土工程的施工技術是隨著巖土層特性不同而有變化，有些技術的差別并不大，有些技術屬于創(chuàng)新性技術。不論技術本身有什么不同，它們都應該遵循經濟、適用、實踐和環(huán)保的原則。

2.1 經濟性原則

巖土層結構的不確定性，導致工程施工需準備若干套方案，在選擇施工方案的時候，應該綜合安全、技術、經濟等要素，提高工程項目的將綜合經濟效益。

2.2 適用性原則

針對巖土施工隱蔽性特點，任何一種施工方案，任何一項施工技術都會遭遇多種矛盾，調整方案與選擇技術的重要標準是能否適用于工程的應用，能否滿足項目的需求。

2.3 實踐性原則

巖土工程施工是一個綜合性很強的工程項目，雖然理論研究和理論計算可以解決許多問題，但是，仍然需要依靠施工實踐進行驗證，只有在施工實踐中，不斷選擇、采取最有效的方法，才能保證整體工程的安全與質量。

2.4 環(huán)保性原則

重視工程環(huán)保是世界性的問題。我們必須順應時代的要求，摒棄對環(huán)境造成嚴重破壞和污染的施工技術，積極研究環(huán)保技術并大力推廣之，是巖土工程施工技術的發(fā)展方向。

3 施工技術應用現狀

3.1 地基處理技術

經過幾十年的學習、引進、消化吸收，我國的地基處理技術已經處于世界先進行列。在地基處理方面都取得了豐碩的成果。①根據地基需要承載的建筑物質量、建筑物累積變形等情況，計算出基礎地基的面積、深度等數據，然后利用渣土復核地基、鋼渣樁復合地基、二灰樁復合地基等施工技術，達到提高地基承載力、降低工程成本、綜合利用廢渣、落實環(huán)保管理等目的。②利用地基托換技術，有效實現建筑物的整體搬移，目前，不論是現代建筑、亦或古代建筑，我國順利搬移的建筑物數量已經大于國外建筑物搬移數量總和。③在糾正樁基偏斜問題方面，利用掏心抽降法、應力釋放法、水沖法和鋼筋混凝土疏樁復核地基技術，提高了巖土與樁基的承載力，可以有效恢復并控制建筑物的沉降。

3.2 邊坡加固施工技術

在巖土工程施工中，巖土錨固技術是最主要的邊坡加固施工技術。其主要工序包括：巖土錨固、二次灌漿、土釘支護、排樁支護等。為了提高巖土層中錨桿的承載力，為了提高支護質量，需要監(jiān)測錨桿蠕變變形與預應力變化數值，根據數值結合土釘與微型樁、超前注漿等相關技術，完成復合土釘支護施工。

3.3 PPC樁技術

PPC樁技術的全稱是“現澆混凝土薄壁管樁技術”。該技術是利用機械振動力，在活瓣樁靴的帶動下，將薄壁管打入到地基的預定深度，然后將混凝土均勻地灌注到薄壁管中，再次利用機械振動力拔出薄壁管，通過振搗和擠密，留下的混凝土在巖土層中形成混凝土管樁。該技術適用性強，牢固度高，多用于高強度地基的加固工程，例如：高層建筑物地基工程、道路路基工程、大型基礎設施地基工程、大型污水池與江河堤岸的加固工程等。PPC樁技術特點主要有三個方面：①可以塑造大直徑的樁基，目前最大的PPC樁基直徑已達1.5 m。與直徑在0.6 m以下的實心樁相比較，大直徑PPC樁基可以增加樁與樁之間巖土層的緊密程度，可以增加樁的摩擦力，可以在節(jié)約原料、降低施工成本的前提下，提高地基的穩(wěn)固性。②活瓣樁靴可以直接導入到巖土層中，無需再另外制作鋼筋混凝土樁頭預制件，不僅有效節(jié)約了時間成本和材料成本，而且具有靈活調整的特點。③PPC樁技術的理論推導性較強，雖然較大的樁徑可以有效增強地基的承載力，但是也不是樁基直徑越大越好，這就需要提前根據勘查與測繪技術計算出所需樁基直徑，然后根據需要調整各個監(jiān)測點的PPC樁施工。

正是因為PPC樁技術的特點，因此，在PPC樁的施工過程中，需要注意以下施工要點：①必須做好施工現場的清場工作，在整個工程施工期間，要始終保持樁位附近沒有雜物，施工場地沒有多余物件，整個場地平整。②樁基的位置必須精確，樁基的垂直度只允許有1%的誤差范圍，否則容易出現斷樁、斜樁等質量隱患。在大型或超大型基礎設施施工場地，在必要的時候需要使用衛(wèi)星定位系統和中子速測量技術來保證PPC樁的位置與垂直度。③在安置沉管的過程中，必須保證沉管被壓入到設計深度，必須保證沉管完全穿過松軟的泥土層，到達堅實的巖土層。為了防止沉管在下沉過程中發(fā)生位移，需要采取輔助手段對沉管加以固定。

3.4 漿固散體樁技術

首先，使用鉆機按照樁基設計直徑，鉆取到設計深度，安置注漿管，然后將碎石料投入孔洞，同時使用清水對碎石料進行清洗沖擊攪拌，待投放完畢后，開始注入水泥漿料，最后固結成樁。該技術對施工場地條件要求不高，能夠有效利用建筑垃圾等廢料，機械化程度較低，是一項可以大范圍使用的巖土施工技術。

3.5 加筋碎石樁技術

利用加筋約束、樁體置換、排水沖擊的施工原理，在普通碎石樁的基礎上增加鋼筋結構，實現了巖土層應力的重新分配，將荷載均勻地傳遞到樁基周圍巖土層，緩解了地基的沉降現象，提高了巖土層的固結能力，降低了樁基因為負荷不均勻而導致的破損。

3.6 Y（X）型灌注樁技術

利用等截面異形周邊擴大原理，預先制作Y（X）型模板，將其沉入地下設計深度，然后在模板中澆筑混凝土，隨著振動，向上提拔模板，混凝土會逐漸注入鉆孔，經冷凝后形成形成灌注樁。Y型樁具有大強度和較大的承載力，同時，隨著振動，樁間土層受到擠壓，間接地增強了巖土層的承載力。

3.7 可回收式錨桿技術

基坑工程傳統的施工技術不能對留在地基中的錨桿做到有效回收，不僅會造成施工成本的增加，而且會對當地環(huán)境造成二次污染。經過設備改造升級，將鋼拉管與活動式錨頭做螺旋式連接，在鋼拉管外層套接PVC 鏤空管，制成構造簡單、操作方便的可回收式錨桿。利用可回收式錨桿技術，可以實現對錨桿的完全回收，既降低了施工成本，又避免了環(huán)境污染，還能夠及時清除障礙物，減少安全事故的發(fā)生。

4 巖土工程施工技術的發(fā)展方向

4.1 非開挖施工技術

隨著城鎮(zhèn)化建設的發(fā)展，隨著現代化交通設施建設的發(fā)展，高速涵洞、高鐵隧道等涉及到巖土層的工程方興未艾；地鐵、河床、洋底等空間正在不斷擴展之中，為了最大限度地降低對交通和環(huán)境的影響，非開挖技術的應用逐漸受到重視。其中，盾構施工技術因為具有省時、省工、安全、機械化程度高等特點，必將會得到越來越得到了廣泛的應用。

4.2 成熟技術不斷被升級

對于常規(guī)的成熟技術而言，因為施工技術指標的精確度越來越高，隨著施工設備精密度的提高，這一類技術的應用范圍得到擴展，施工效果得到提升，技術的升級換代必然越來越迅速。作為技術人員和施工人員，需要不斷反思，不斷學習，在工作中繼續(xù)發(fā)揮施工技術的重要作用。

4.3 環(huán)保與工程相結合

注重環(huán)保，已經成為全世界關注的問題。作為最大的發(fā)展中國家，更應該吸取發(fā)達國家的經驗教訓，降低巖土工程對環(huán)境的破壞性，積極運用環(huán)保技術，為保護好祖國的優(yōu)美環(huán)境，為國家經濟建設保持可持續(xù)發(fā)展的動力做貢獻。

5 結 語

總而言之，隨著我國各類基礎設施建設的進行，巖土施工技術在我國得到了長足的發(fā)展，但是，在工程理論推導、新材料研制、環(huán)境保護等方面，尚存在發(fā)展不均衡的問題，因此，巖土施工技術的發(fā)展方向應該牢牢把握非開挖施工、升級成熟技術、環(huán)保與工程相結合等方向，以此為動力，不斷推動我國的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1] 謝忠先.淺談巖土工程施工技術[J].科技信息，2010，（17）.

[2] 肖淼.土木工程施工技術的創(chuàng)新探究[J].才智，2013，（28）.

[3] 陳煥標.探討建筑工程施工技術的現狀與發(fā)展[J].科技致富向導，2013，（12）.

[4] 何旭東.論述巖土工程技術創(chuàng)新方法與實踐[J].低碳世界，2014，（4）.

[5] 王淳儀.探討巖土工程施工技術的創(chuàng)新[J].中華民居，2012，（2）.

[6] 余春文.當前巖土工程技術的創(chuàng)新及應用的幾點思考[J].地球，2015，（2）.

[7] 施馮洪.淺談工程地質的現狀及發(fā)展[J].科技創(chuàng)新導報，2009，（9）.

[8] 付青山，孔繁全.巖土工程施工項目的管理[J].山西建筑，2009，（22）.