基于綠色理念下巖土工程技術(shù)創(chuàng)新方法與實踐探索

張學(xué)樂 黃國強

廣東省地質(zhì)局第二地質(zhì)大隊 廣東 汕頭 515000

巖土工程主要是針對地表、地下巖土體進行施工的項目，也是工程建設(shè)中的重要組成部分。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多現(xiàn)代化技術(shù)在項目建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，在施工時不能只關(guān)注經(jīng)濟效益，而且要兼顧實現(xiàn)與社會效益的統(tǒng)一并注重工程技術(shù)的創(chuàng)新[1]。巖土工程十分復(fù)雜，涵蓋了地質(zhì)學(xué)、工程學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域知識，施工難度比較大，技術(shù)創(chuàng)新十分必要且迫切。因此，本文章對綠色理念下的巖土工程技術(shù)創(chuàng)新展開分析，這既能滿足巖土工程本身的施工需求，又可推動項目建設(shè)的健康持續(xù)發(fā)展。

1 巖土工程技術(shù)概述

近些年隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的進一步加快，建筑行業(yè)取得了極大的發(fā)展突破，巖土工程在路橋建設(shè)、山區(qū)隧道施工、地鐵施工、房屋基礎(chǔ)建設(shè)、地質(zhì)災(zāi)害治理等各方面都有所體現(xiàn)。當前人們生活水平不斷提升，對相關(guān)工程質(zhì)量也提出了更高要求，為了滿足新的施工建設(shè)標準，需要對原有技術(shù)進行創(chuàng)新，從而提升施工水平。在開展巖土工程項目之前，有關(guān)人員應(yīng)當前往現(xiàn)場進行全面考察，展開科學(xué)合理的設(shè)計與規(guī)劃，以真實可靠的數(shù)據(jù)開展試驗和模擬，針對施工中可能出現(xiàn)的各種突發(fā)情況，提前制定好完善的應(yīng)對策略，最后再開展施工[2]。

經(jīng)濟發(fā)展推動了我國科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，越來越多新型材料、現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備都在巖土工程中得到了廣泛應(yīng)用。在項目施工管理方面，信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)的優(yōu)勢充分展現(xiàn)，技術(shù)水平提升到了更高的層次，讓全過程監(jiān)督管控成為現(xiàn)實。巖土工程涉及多個領(lǐng)域的專業(yè)知識，技術(shù)人員憑借專業(yè)知識與經(jīng)驗積累，對現(xiàn)場進行考察，同時優(yōu)化設(shè)計圖紙與施工方案。巖土工程所處的地質(zhì)環(huán)境，會受到各方面因素的影響，技術(shù)人員要以實時探查或測繪得到的數(shù)據(jù)為依據(jù)，讓項目開展的更為順利。一般探查或測繪的內(nèi)容包括巖體、地質(zhì)構(gòu)造以及土體的穩(wěn)定性及巖土體的承載能力、強度、透水性、透氣性、抗壓性等，為項目施工提供強有力的數(shù)據(jù)支撐。

2 巖土工程的技術(shù)特點及問題

2.1 巖土工程的特點

（1）施工過程的嚴格性[3]。絕大多數(shù)巖土工程都是在地下完成的，甚至?xí)褂玫狡茐牧^強的爆炸品，技術(shù)要求非常高。為了讓項目開展的更為順利，施工人員需要嚴格遵循技術(shù)規(guī)范及施工組織方案，不得盲目施工，腳踏實地的進行作業(yè)；（2）復(fù)雜和多變。巖土工程本身就涵蓋了多領(lǐng)域的專業(yè)知識，是系統(tǒng)性、復(fù)雜性的工程，將其進行整合，對施工人員、管理人員專業(yè)素質(zhì)都有著較高要求，不確定性因素比較多。比如地質(zhì)災(zāi)害、氣候變化、工程材料、施工技術(shù)的應(yīng)用等，為此，在施工正式開始之前，就要充分考慮到上述各方面因素，優(yōu)化施工流程、精化施工措施；（3）參數(shù)的不確定性。在巖土工程現(xiàn)場探查過程中，如果選擇的樣品不具備代表性，在運輸和制備過程中受到人為因素或客觀因素的影響，都會影響參數(shù)的準確性。除此之外，測試方法、樣品選取的位置，也都是影響參數(shù)的重要因素；（4）不成熟性。地質(zhì)學(xué)和力學(xué)，是巖土工程十分依賴的兩大理論，兩者相互滲透、關(guān)系緊密[4]。力學(xué)具有邏輯縝密的特點，以完善的理論知識為基礎(chǔ)進行演繹推理。而地質(zhì)學(xué)則是在大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過對資料分析和對比，歸納推理出科學(xué)規(guī)律。巖土工程強調(diào)定性分析與定量分析的結(jié)合，不僅要注重理論，同時也要關(guān)注實踐，這也是巖土工程不嚴密性和不成熟性的主要原因。

2.2 巖土工程施工技術(shù)問題

（1）勘察工具滯后。巖土工程勘察難度比較大，而數(shù)據(jù)信息恰恰是后期施工順利開展的關(guān)鍵，前期考察需要力求全面、細致，應(yīng)用到高精度的儀器設(shè)備。但實際情況是，很多單位的勘察資金不足，儀器設(shè)備并不先進，技術(shù)人員對前期考察的重視程度不高，勘察工具具有明顯的滯后性，應(yīng)當及時更新，提升勘察工作效率；（2）勘察監(jiān)管力度不足。監(jiān)管力度不足，是巖土工程施工安全與質(zhì)量的重要影響因素，沒有落實全過程監(jiān)管原則，尤其是勘察方面，細節(jié)問題得不到合理管控。技術(shù)人員缺乏必要的責(zé)任意識，憑借主觀經(jīng)驗辦事的現(xiàn)象比較普遍，數(shù)據(jù)信息真實性得不到保障，影響工程設(shè)計的科學(xué)性與可行性，監(jiān)管力度不足，項目質(zhì)量得不到保障；（3）施工人員素質(zhì)低下。施工人員是巖土工程順利開展的重要保障，如果技術(shù)人員專業(yè)水平低下、態(tài)度懶散，勢必會影響項目施工質(zhì)量。有關(guān)單位要加強管理，定期組織專業(yè)技能培訓(xùn)，讓施工人員了解巖土工程施工技術(shù)的應(yīng)用流程與關(guān)鍵點。實際情況是，部分作業(yè)人員專業(yè)水平有待提升，無法將理論和實踐進行結(jié)合，不按照規(guī)定作業(yè)，對自身職責(zé)的認識并不清晰，實際施工難以取得理想效果，成為了阻礙巖土工程順利完工的重要因素。

3 綠色理念下巖土工程技術(shù)創(chuàng)新方法

3.1 巖土工程測試創(chuàng)新實踐

在巖土工程施工過程中，工程測試是需要關(guān)注的重點內(nèi)容之一，技術(shù)人員可以根據(jù)測試得到的數(shù)據(jù)信息，為設(shè)計人員繪制圖紙?zhí)峁┛煽繀⒖家罁?jù)，在嚴格的測試標準下，巖土工程施工安全和質(zhì)量也可得到強有力的保障。就目前來看，很多建筑企業(yè)多在室內(nèi)對巖土進行測試，測試的內(nèi)容相當廣泛，涵蓋了力學(xué)實驗、性能監(jiān)測等多個方面，隨著測試的進行，越來越多現(xiàn)代化技術(shù)和儀器設(shè)備都會廣泛應(yīng)用其中，相應(yīng)的標準也會發(fā)生調(diào)整[5]。當前坑探技術(shù)和鉆探技術(shù)在巖土工程測試中的應(yīng)用最為普遍，鉆探技術(shù)為利用鉆具對地面以下進行鉆掘并采樣，對不同深度的巖土性質(zhì)及地質(zhì)結(jié)構(gòu)展開分析；坑探技術(shù)可對數(shù)據(jù)信息全面直接采集和分析；物探技術(shù)、地震折射波、面波等形式，也是直接探測的重要手段。多種技術(shù)都有其各自的適應(yīng)場景以及局限性，巖土工程技術(shù)人員需要根據(jù)實際情況合理進行選擇，并結(jié)合現(xiàn)代化儀器設(shè)備，保證數(shù)據(jù)信息的真實性。

3.2 勘測技術(shù)創(chuàng)新實踐

合理的勘測技術(shù)能夠最大程度上保證數(shù)據(jù)的可靠性，為后續(xù)工程的順利開展奠定堅實基礎(chǔ)，同時提升巖土工程施工質(zhì)量。在實際工程測試方面，需要充分考慮到巖土施工的環(huán)境，將鉆探和坑探技術(shù)、物探勘測技術(shù)等結(jié)合起來進行應(yīng)用，讓地質(zhì)數(shù)據(jù)更加完整，技術(shù)人員在判斷巖土類型時也有更可靠的依據(jù)。

在對物探勘測技術(shù)進行創(chuàng)新時，一般會引進電氣學(xué)、電磁理論等專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)容，同時加強對電磁波成像、彈性波等現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用。無論是鉆探技術(shù)還是坑探技術(shù)，都是通過局部的方式對地質(zhì)情況進行采集；而物探對地質(zhì)情況進行勘探，相對來說效率更高，同時也更具全面性。在勘測過程中，技術(shù)人員要了解現(xiàn)場具體情況，比如巖土工程的復(fù)雜性，以及不同勘測技術(shù)的特點、應(yīng)用范圍、使用標準、操作流程等，做到具體問題具體分析，將多種技術(shù)結(jié)合起來進行應(yīng)用，降低勘探工作難度，提高勘探工作效率，為巖土工程后期施工的順利開展提供強有力的保障。

3.3 觸探技術(shù)創(chuàng)新實踐

鉆探和坑探技術(shù)的應(yīng)用，都需要較大的機械設(shè)備或較大的施工場地，可能對植被等進行較大面積的破壞，遇到場地情況不理想的區(qū)域，上述技術(shù)的局限性則比較突出，這就需要應(yīng)用到觸探技術(shù)[6]。

在靜力觸探過程中，將探頭深入到巖土地表一定深度之后，隨后對探頭進行加壓處理，將靜力傳導(dǎo)到探頭上，此時探頭可以在巖層中不斷前進；由于地下地質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，探頭可能會面臨著較大阻力，根據(jù)探頭反應(yīng)的阻力數(shù)據(jù)、形變情況、承受力等，來判斷土層的類型與性質(zhì)。如果工作人員選擇了靜力觸探的方式，就需要在做好現(xiàn)場勘查的基礎(chǔ)上，選擇合適的施工探頭，在靜力觸探的應(yīng)用環(huán)節(jié)，也有多種方式進行選擇，比如孔壓、單橋以及雙橋；對探頭進行加壓時，也可采用人力加壓、液壓加壓、機械加壓等多種手段。由于不同類型的土質(zhì)、地基的承受能力有較大差異，在得到靜力觸探的相關(guān)數(shù)據(jù)之后，再選擇加壓方法。

動力觸探也是比較有效的施工方式之一，在確定地質(zhì)的物理性質(zhì)方面，其作用十分突出，這種觸探是通過圓錐來實現(xiàn)的，可分為輕、重、超重三個類型。其中輕型設(shè)備的體積小、使用靈活，在很多勘探作業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

3.4 漿固碎石樁創(chuàng)新實踐

很多公路和橋梁施工建設(shè)中，也有巖土工程的部分，一般是針對軟土地基開展施工，在復(fù)合式施工中，選擇的碎石樁體積比較小，樁體的穩(wěn)定性不足，碎石樁強度和承載性達不到工程建設(shè)標準。施工人員一般只對樁體進行加固，而忽略了樁體和地面的接觸面，加固效果并不理想，會埋下安全與質(zhì)量隱患。

雖然說碎石樁復(fù)合式施工的流程相對來說較為簡單，也無需大量資金投入，對施工人員專業(yè)能力的要求并不高，但是碎石樁自身強度不足，較松散，承載能力較難達到要求，并不適用于大型工程建設(shè)中，而且存在著安全質(zhì)量隱患。如果碎石樁受到的承載力過大，隨著時間推移，還會出現(xiàn)過大沉降的情況，則十分危險。

因此，需要對傳統(tǒng)的碎石樁施工技術(shù)進行創(chuàng)新，施工人員要充分了解原有技術(shù)的特點，將灌漿技術(shù)與其進行結(jié)合，提前對碎石樁周圍的土壤預(yù)埋管件，前期施工完成后，利用混凝土對地面進行灌漿，使之成為一個整體，承載能力將會得到顯著提升，地基沉降的問題也能得到較好解決。施工階段，可以將施工中多余的石料、鋼鐵收集起來，作為碎石樁的原材料，避免了材料使用的浪費，也大大降低了項目建設(shè)成本，實現(xiàn)了資源節(jié)約的目標，這和綠色理念、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相符。

3.5 現(xiàn)澆混凝土大直徑管樁創(chuàng)新實踐

PCC樁技術(shù)就是現(xiàn)澆混凝土大直徑管樁技術(shù)，我國國土面積遼闊，很多巖土工程都是在軟土地基上開展建設(shè)的，如果沒有采取合適的手段處理軟土地基，在后期很容易出現(xiàn)地基下沉、裂縫產(chǎn)生甚至是坍塌的問題。巖土工程施工人員要提前做好充分的準備工作，了解各方面專業(yè)領(lǐng)域知識，以及項目所處地區(qū)的環(huán)境，加強分析總結(jié)，采取相應(yīng)的有效措施。根據(jù)有關(guān)調(diào)查研究顯示，樁體的受力點，主要集中在樁體側(cè)面和樁體與持力層接觸的部分，這兩個力分別為摩擦力和阻力。在前期試驗階段，改變不同結(jié)構(gòu)樁體的變量，隨后進行對比分析，得到了空心樁體和實心樁體承載能力的相關(guān)數(shù)據(jù)。試驗結(jié)果表明，空心樁體的承載能力，比實心樁體更強，現(xiàn)澆混凝土大直徑管樁就充分利用到了這一點，承載能力得到提升，可以從源頭上減少地基沉降的情況出現(xiàn)。在應(yīng)用現(xiàn)澆混凝土大直徑管樁技術(shù)時，同樣也要依靠很多專業(yè)設(shè)備，比如分流器、動力器等，將鋼管進行固定；在沉模器送料入口處增設(shè)分流裝置，提升施工效率，簡化作業(yè)流程。

3.6 引入衛(wèi)星定位測量

衛(wèi)星定位技術(shù)也就是GPS技術(shù)，絕大多數(shù)情況下，巖土工程作業(yè)環(huán)境都十分復(fù)雜，現(xiàn)場勘察和數(shù)據(jù)采集難度比較大，GPS技術(shù)能夠有效解決這一問題。該技術(shù)具備高精度的特點，即便是在復(fù)雜環(huán)境中也有著突出表現(xiàn)，避免了傳統(tǒng)測量技術(shù)中費時、費力的局限性。在提前考察了施工現(xiàn)場之后，選擇合適的測量設(shè)備與儀器，安裝通信設(shè)備、傳感設(shè)備，布置好監(jiān)測點，盡量在氣候條件理想的情況下展開測量。

4 巖土工程施工質(zhì)量管理策略

（1）選擇合適的勘察工具。當前我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，在巖土工程前期勘察階段，施工人員要做好充分的前期準備工作，根據(jù)工程建設(shè)要求以及施工標準，選擇合適的勘察工具。一般來說工程勘察難度大、范圍廣，合適的儀器設(shè)備，能夠大大降低施工人員的工作負擔(dān)，提升效率。此外，建設(shè)單位還應(yīng)當加大資金投入，更新勘察工具，提供強有力的物質(zhì)保障，如此才能保證工作質(zhì)量與效率；（2）加強監(jiān)管。對巖土工程施工進行全過程監(jiān)督管理十分有必要，項目建設(shè)過程中，管理人員應(yīng)當端正工作態(tài)度，將安全責(zé)任意識、質(zhì)量控制意識滲透到每個細節(jié)中，對于無法解決的技術(shù)問題，及時上報給領(lǐng)導(dǎo)人員，具體問題具體分析，讓勘察工作開展的更為順利[7]。在監(jiān)督管理時，將安全和質(zhì)量作為主要目標，提升發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力；（3）提升施工人員綜合素質(zhì)。施工人員是工程質(zhì)量的決定性影響因素之一，應(yīng)當全面提升其專業(yè)能力與業(yè)務(wù)技能，加強人員管控。每一階段工程正式開始之前，將施工人員聚集起來組織教育培訓(xùn)，既要打牢理論知識基礎(chǔ)，又要在實踐中積累經(jīng)驗，加強對各類施工技術(shù)的認識與合理應(yīng)用。除了專業(yè)技能方面之外，還應(yīng)當注重思想道德修養(yǎng)的提升，端正工作態(tài)度，明確劃分職責(zé)，主動解決各種突發(fā)問題，合理應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)手段，全面提升施工人員的綜合素質(zhì)，讓巖土工程開展的更為順利。

5 結(jié)語

總而言之，當前我國巖土工程技術(shù)發(fā)展取得了較大突破，但是和發(fā)達國家相比仍然存在著較大差異，想要讓工程開展的更為順利，應(yīng)當注重技術(shù)創(chuàng)新，全面提升施工技術(shù)人員專業(yè)水平與綜合素質(zhì)，在實踐中不斷吸取經(jīng)驗，了解不同技術(shù)的應(yīng)用流程與操作方法。此外，還可以將現(xiàn)代化技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)進行結(jié)合，加強與國內(nèi)外頂尖技術(shù)單位的交流合作，取長補短，推動我國巖土工程技術(shù)取得新的發(fā)展突破。