淺論巖土工程技術的創(chuàng)新與運用

熊幫亮

【摘要】巖土工程的主要目的是在復雜的地質條件和自然環(huán)境下，人類活動能夠確保巖體和土體，不會因為強度過小而產(chǎn)生變形等問題，從而讓巖體發(fā)生局部或者整體失穩(wěn)的狀況，于巖體緊密結合的建筑物會因為巖體的破壞失去工程能力或者正常運營的條件。本文就巖土工程技術創(chuàng)新方法與實踐進行探討分析。

【關鍵詞】巖土工程；創(chuàng)新方法；實踐

【Abstract】The main purpose of geotechnical engineering is that under complex geological conditions and natural environment， human activities can ensure the rock mass and soil mass without being deformed due to the intensity being too small， so that the rock mass will be partially or totally destabilized Situation， the rock in the tight integration of the building due to the destruction of rock mass loss of engineering capacity or normal operating conditions. This article discusses the geotechnical engineering innovation methods and practices.

【Key words】Geotechnical engineering；Innovative methods；Practice

1. 引言

巖土工程是囊括多種學科知識的一種交叉學科， 其中主要包括： 基礎工程學、地質工程學、巖體力學等。巖土工程主要是運用多種勘探儀器對巖土進行綜合整治與改造，其主要研究的主體就是巖體與土體。其中， 巖體在地質變化的過程中形成了各種各樣較為復雜的結構與應力環(huán)境， 而在不同的地域中巖體通過測定顯示出的強度、變形性以及滲透性都有著較大的差異。巖土工程的主要目的是在不同的地質與自然環(huán)境中使巖體與土體保持必要的穩(wěn)定性并避免整體失衡。該文主要針對巖土工程在未來發(fā)展中所需的創(chuàng)新方法與實際應用進行了探討。

2. 復合樁靴結構裝置

（1）沉管灌注樁的樁尖有活瓣樁尖和預制樁尖兩種形式。活瓣樁靴施工方便，可反復使用，經(jīng)濟性好，但由于是三角形分布，在實際工程施工過程中，三角形鋼片的尖部存在應力集中現(xiàn)象，從而導致活瓣閉合不嚴、活瓣鋼片容易變形或者卡住不能及時打開等缺點，容易導致水或泥砂進入樁管影響成樁質量，或者無法成樁。另外在套管沉入地基之前，一般需要用鉛絲或草繩將活瓣臨時綁扎。預制樁靴可以有效地克服閉合和開啟問題，但由于需要在工廠預制，體積大（一般灌注樁直徑至少 50 cm），運輸和施工不便，且不能回收，造價太高。本發(fā)明試圖研發(fā)一種能克服活瓣樁尖和預制樁尖的缺點且能結合兩者優(yōu)點的新樁尖結構形式。

（2）鋼制樁套管通過鎖軸與梯形活瓣樁靴鉸接，梯形活瓣樁靴由多個上大下小的梯形鋼片組成，鎖軸活動連接各梯形鋼片的上端；梯形活瓣樁靴未閉合時其多個梯形鋼片各自分開，閉合時各梯形鋼片上端在鎖軸內轉動，其下端向中間聚攏，整體呈多棱錐臺狀形，這樣各梯形鋼片的下端不會碰撞在一起，也就不會碰壞，也不會互相咬死而影響澆注混凝土。預制小樁靴結構呈圓錐形，其上部斷面為圓形、中間有帶把；上部斷面由里向外斜向突起，形成中間凹陷，即形成凹口；在凹口上設置一層橡膠墊圈，以防止水和砂土滲漏，加強密封，在整個用混凝土制成的預制小樁靴中加入鋼筋，以加強剛性。梯形活瓣樁靴閉合后，其下端嵌入預制小樁靴上部的凹口，這樣，梯形活瓣樁靴與預制小樁靴結合成一體，下面呈圓錐形，上面是多棱錐臺形，整體卻呈三角形。

3. 物探技術

工程物探技術是依靠電磁理論和電學理論發(fā)展起來的。物探中淺層地震折射波法和彈性波測井技術以及多通道瞬態(tài)面波法技術等以及在巖土工程中得到廣發(fā)的應用。物探法主要是提高了傳統(tǒng)勘測方法的效率，保證勘探結果的準確。通常物探法能夠通過對復雜巖土的研究為工程提供有效的數(shù)據(jù)和參考信息，保證巖土工程達到設計要求。物探方法不是獨立工作的，在很多情況下都可以綜合使用多種物探技術，相互補充、相互驗證，同時提高探測對象的適用性，提高巖土工程勘探解決措施的可靠性和全面性。彈性波技術是物探技術使用比較多的一種方法，它主要是利用不同介質對彈性波的傳遞來揭示地下的物體界面。目的是提供各層土的剪切波速值，判定場地土類型，劃分建筑場地類別，確定場地覆蓋層厚度。如果地下物體界面發(fā)生了變化，彈性波也能根據(jù)動力學和運動學的特征來判斷物體界面的變化特征。

4. 吹填超軟地基改性真空預壓技術

4.1近年來，建設用地不足已成為制約特別是沿海地區(qū)經(jīng)濟和社會發(fā)展的瓶頸，因此沿海地區(qū)正在進行大規(guī)模的圍海造地工程。但是，圍海造地的地質情況復雜，新吹填泥主要表現(xiàn)為含水率高，滲透性差，強度很低，處于超軟狀態(tài)，人員和施工機械無法直接進入場地。過去對于淤泥質軟弱地基常采用真空預壓進行加固處理，使之具有一定的強度。方法是先采用機械插設塑料排水板，再鋪設砂墊層作為水平排水系統(tǒng)，再進行鋪設土工布、鋪設真空膜和布置真空泵等工作，這些均是在陸域上實現(xiàn)的。但是，對于吹填超軟地基，地基實際上處于流動狀態(tài)，類似于水域上施工，傳統(tǒng)真空預壓根本無法實施。傳統(tǒng)的真空預壓地基處理方法需要采用砂墊層，但是對于超軟地基同樣存在無法進行砂墊層鋪設施工的困難。

4.2主要創(chuàng)新在于以下施工步驟：（1）從加固場地的一端開始鋪泥上浮橋；（2）將塑料編織布在泥面上展開，四邊或至少相對的兩邊固定在圍堤或立柱上；（3）用橡膠泡沫板和竹膠板制作浮板，浮板可以自行或者靠兩根長繩索在圍堤或浮橋上的牽引方便地在塑料編織布上移動；（4）對施工區(qū)域進行塑料排水板試插，并對塑料排水板兩端進行特殊加工；（5）用刀片在打設塑排板位置將塑料編織布劃開，將塑料排水板下端略折疊 10cm，對準劃開的孔口，用人工插板器勻速垂直插入到吹填泥底部；（6）對插好的塑料排水板上端余下的長度，先貼地面放置 20 cm 形成一定的水平段，到鄰近的排水支管處從上向下纏繞數(shù)周，纏繞的直徑要大于排水支管直徑的 1.5～2 倍，自然纏繞，避免抱死。再將余下的短板部分插入另一側泥中，形成一長板一短板的豎向排水系統(tǒng)，以增加真空度的傳遞；（7）鋪設排水支管和排水主管，鋪設兩層土工布，鋪兩層真空膜，安裝真空泵等真空排水系統(tǒng)，開始抽真空，并在膜上覆水。

5. 一種軟土地區(qū) PCC 樁地下儲藏井制作方法

5.1儲藏井是地下儲備的主要結構形式，可以儲存石油、天然氣、食品、肥料等物資。較之地上儲備，地下儲備安全環(huán)保，可有效防止雷擊、恐怖襲擊和地震等，有利于國家的戰(zhàn)略安全，且可節(jié)約土地。能源、材料等儲藏于地下，可應對極端條件（戰(zhàn)爭、恐怖、地震等）下的能源、材料中斷等影響。加強能源、材料的地下儲備是保障國家安全的重要措施之一，例如我國戰(zhàn)國時期就建立過地下軍用糧倉。

5.2制作方法的創(chuàng)新內容主要是采用以下技術步驟實現(xiàn)：（1）在樁位施工鋼筋混凝土 PCC 樁，進行混凝土的養(yǎng)護。（2）施工場地降水。（3）開挖樁芯土?？刹捎萌斯し绞介_挖，也可采用高壓水沖洗樁芯土形成泥漿后，用泥漿泵抽除樁芯土。（4）鑿除部分樁底混凝土，使樁端露出 20～30 cm 的鋼筋頭，作為連接鋼筋。然后下放底板鋼筋，并與樁端連接鋼筋連接。（5）澆筑混凝土底板進行封底，進行底板混凝土養(yǎng)護，待達到一定強度方可停止降水。（6）制作樁頭蓋板。蓋板可根據(jù)工程需要采用外露式，直接露出地表；或采用埋入式，埋入地下一定深度。若采用埋入式蓋板，蓋板安裝后用土層回填，形成地下儲藏井。

6. 結束語

現(xiàn)代工程技術創(chuàng)新方法越來越多，在勘探過程中要及時進行溝通，當從經(jīng)濟角度、生態(tài)角度出發(fā)的時候，創(chuàng)新的方法和技術才能應運而生。每一種勘探技術都有自己的特點和優(yōu)勢，并且也有局限性和適用性，在確定巖石勘探技術時要結合工程條件，進行綜合選配達到技術互補，相互驗證，保證勘探質量的目的。

參考文獻

[1]謝偉文.巖土工程技術創(chuàng)新方法與實踐探索[J].江西建材.2014（22） .

[2]黃世輝.分析當前巖土工程技術的創(chuàng)新及應用[J].經(jīng)營管理者.2014（17） .

[3]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（07）.endprint