巖土工程技術(shù)創(chuàng)新方法與實(shí)踐分析

鄭 潔 華東冶金地質(zhì)勘查局八一一地質(zhì)隊(duì)

1 前言

土木工程涉及的科目比較多，巖土工程屬于土木工程中的一種，且?guī)r土工程的發(fā)展并不是特別久遠(yuǎn)。由于我國(guó)正處在巖土工程建設(shè)發(fā)展的初期，各個(gè)企業(yè)對(duì)于巖土工程的研究并不深入，而且?guī)r土工程項(xiàng)目規(guī)模較小，制約了巖土工程的進(jìn)一步拓展。經(jīng)過(guò)相應(yīng)政策調(diào)整之后，我國(guó)巖土工程企業(yè)開(kāi)始呈現(xiàn)整合壯大的趨勢(shì)，有效地保證巖土工程的效果，但我國(guó)巖土工程的技術(shù)還處在落后的狀態(tài)，有關(guān)人員要合理地分析目前巖土工程的情況，有效改善我國(guó)技術(shù)落后問(wèn)題，保障巖土工程的綜合發(fā)展。

2 巖土工程的特點(diǎn)分析

巖土工程是一門比較復(fù)雜的工作，巖土工程施工階段會(huì)涉及建筑學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多類學(xué)科。我國(guó)對(duì)于巖土工程的研究還處在初步階段，需要進(jìn)一步研究巖土工程建設(shè)資源勘查模式。為了進(jìn)一步地保證巖土工程的施工效果，有關(guān)人員應(yīng)該對(duì)關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展全方位的創(chuàng)新，更好地滿足現(xiàn)代巖土工程的要求。在巖土工程技術(shù)優(yōu)化的同時(shí)，有關(guān)人員還應(yīng)該充分地掌握巖土工程的地質(zhì)特點(diǎn)，做好巖土工程施工方案的完善。

2.1 巖土工程裂隙性特點(diǎn)分析

我國(guó)國(guó)土面積遼闊，所涉及的地質(zhì)情況比較復(fù)雜，在巖土工程中最明顯的地質(zhì)特點(diǎn)表現(xiàn)為巖石的裂隙性。巖石所存在的裂縫一般存在其表面上，表面裂縫不會(huì)對(duì)巖土工程施工造成相應(yīng)的影響，但是如果巖土存在的裂縫在其內(nèi)部，內(nèi)部裂縫會(huì)對(duì)具體施工效果有一定的影響，會(huì)擴(kuò)大巖石的裂縫，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致巖體崩解，從而對(duì)巖土工程造成惡劣的影響。為了更好地避免巖石裂縫給巖土工程帶來(lái)不利的影響，相關(guān)部門應(yīng)該結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，做好地質(zhì)情況的詳細(xì)探查，了解所在地區(qū)基巖、土體、地層等多方面的信息，結(jié)合巖石的自身特點(diǎn)，有效避免巖石的裂縫的不良影響，更好地保障巖土工程開(kāi)展的安全。

2.2 土體的孔隙性分析

巖土工程另一特點(diǎn)表現(xiàn)在土體的孔隙性。通常來(lái)說(shuō)，土體一般會(huì)有一定的孔隙，在孔隙中會(huì)有相關(guān)的水分和空氣，這也使得土體出現(xiàn)一種散體的結(jié)構(gòu)。通常在對(duì)此類土地進(jìn)行施工時(shí)，有關(guān)人員需要考慮多方面因素，提前對(duì)土體孔隙的情況有所了解，做好施工前準(zhǔn)備及土體的勘察，有效把控土體孔隙狀態(tài)，同時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)由于土體孔隙造成的一些安全隱患，并提出解決這類安全問(wèn)題的方案，更好地保障巖土工程施工的穩(wěn)定性（圖1）。

圖1 巖土工程施工現(xiàn)場(chǎng)圖

3 存在的主要問(wèn)題分析

目前我國(guó)的巖土工程還在研究的初期，還存在著很多問(wèn)題，最主要的問(wèn)題體現(xiàn)在巖土工程技術(shù)方面，巖土工程技術(shù)的落后極大地影響了我國(guó)巖土工程的進(jìn)一步發(fā)展，難以提高巖土工程項(xiàng)目效率，使得相關(guān)人員長(zhǎng)期處在一個(gè)低效的狀態(tài)內(nèi)。因此，有關(guān)人員要著力提高巖土工程技術(shù)水平，創(chuàng)新巖土工程模式，打破傳統(tǒng)巖土工程的局限性，實(shí)現(xiàn)巖土工程的進(jìn)一步發(fā)展。

3.1 勘察技術(shù)比較落后

傳統(tǒng)的巖土工程在前期勘察過(guò)程中，主要采用的是分條式地質(zhì)勘查測(cè)繪技術(shù)，通過(guò)此類方法進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)，得出來(lái)的數(shù)據(jù)和信息會(huì)存在一定的差異性（圖2）。技術(shù)人員不能得到準(zhǔn)確的信息，無(wú)法結(jié)合地質(zhì)信息開(kāi)展圖紙測(cè)繪工作。分條式的地質(zhì)勘查方法雖然能夠開(kāi)展地質(zhì)檢測(cè)工作，但會(huì)影響技術(shù)人員對(duì)工程圖紙的設(shè)計(jì)，而且也會(huì)影響后期數(shù)據(jù)的整理和分析，使得整體的工作量有所增加，降低工作人員整體效率，無(wú)法保障巖土工程的進(jìn)一步發(fā)展。

圖2 巖土工程勘驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)圖

與此同時(shí)，我國(guó)的巖土工程所記錄的信息往往具有地質(zhì)化特征，由于我國(guó)地質(zhì)化特征比較多，如果設(shè)計(jì)人員對(duì)相關(guān)的地質(zhì)信息理解不夠充分，也會(huì)極大地影響巖土工程的質(zhì)量和效果，不利于巖土工程的發(fā)展。

3.2 樁基技術(shù)的規(guī)范化程度不高

在土木工程不斷轉(zhuǎn)型優(yōu)化的背景下，我國(guó)巖土工程也實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的發(fā)展，尤其是樁基技術(shù)。但是在目前樁基技術(shù)落實(shí)的過(guò)程中，存在最明顯的問(wèn)題表現(xiàn)在樁基技術(shù)的規(guī)范化程度不高。除此之外，管理人員沒(méi)有對(duì)項(xiàng)目成本和建設(shè)要求有清晰的認(rèn)識(shí)，過(guò)于重視巖土工程的經(jīng)濟(jì)效益，而忽視了工程的質(zhì)量，導(dǎo)致巖土工程效率較低。目前，我國(guó)巖土工程樁基設(shè)計(jì)中，往往將樁基設(shè)計(jì)成三角形形狀，雖然有關(guān)人員充分考慮了巖土工程的力學(xué)結(jié)構(gòu)要求，但是在實(shí)際過(guò)程中，樁基由于承擔(dān)的壓力過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的變形情況，影響了巖土工程的質(zhì)量和安全。

3.3 施工政策落實(shí)不到位

在具體施工的過(guò)程中，巖土工程的質(zhì)量受到了極大的挑戰(zhàn)。部分施工企業(yè)在施工的過(guò)程中，往往以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益為主，沒(méi)有過(guò)多的關(guān)注巖土工程的質(zhì)量。在具體巖土工程施工中，表現(xiàn)出原材料質(zhì)量較差，施工人員不足，施工原材料不充分等多種問(wèn)題，這些都極大地影響了巖土工程施工活動(dòng)的順利開(kāi)展。

與此同時(shí)，在具體施工過(guò)程中，有關(guān)人員無(wú)法對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)深刻認(rèn)識(shí)，缺乏對(duì)巖土工程安全的主要了解，施工技術(shù)存在著一定的落后性，缺乏對(duì)巖土工程機(jī)械設(shè)備的充分運(yùn)用，使得施工工人在機(jī)械設(shè)備使用過(guò)程中，沒(méi)有具備較好的安全防護(hù)意識(shí)，這也增加了施工過(guò)程中安全人員的風(fēng)險(xiǎn)。如果在施工過(guò)程中出現(xiàn)安全意外事故，施工單位需要付出更大的經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)也會(huì)影響施工單位的外部形象，從而進(jìn)一步地影響了我國(guó)施工企業(yè)的發(fā)展。

4 強(qiáng)化對(duì)巖土工程施工技術(shù)創(chuàng)新的措施分析

基于以上內(nèi)容的認(rèn)識(shí)，有關(guān)人員需要充分了解到巖土工程中存在的主要問(wèn)題，結(jié)合我國(guó)巖土工程的實(shí)際情況，采取科學(xué)有效的措施，保障巖土工程活動(dòng)的順利開(kāi)展，做好技術(shù)創(chuàng)新工作，推動(dòng)我國(guó)巖土工程的轉(zhuǎn)型。以下將針對(duì)具體的技術(shù)創(chuàng)新措施進(jìn)行分析。

4.1 不斷豐富勘察方法

有關(guān)部門需要不斷地完善我國(guó)的勘察技術(shù)，在巖土工程具體開(kāi)展之前，通過(guò)勘察技術(shù)能夠了解更多的信息，充分認(rèn)識(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)信息，同時(shí)也能夠有效避免分條式勘察所帶來(lái)的工作效率低下的情況。在具體勘察前，有關(guān)人員要結(jié)合工程的實(shí)際信息，選擇科學(xué)合適的地質(zhì)信息勘查方法，也可以將這種方法組合使用，設(shè)計(jì)人員和施工人員能夠全方面了解地質(zhì)信息，做好設(shè)計(jì)圖紙的完善工作。 除 此之外，也可以利用鉆探技術(shù)和原位測(cè)試法，保障地質(zhì)勘察的效果，鉆探技術(shù)是一項(xiàng)新型技術(shù)，能夠更好地保障信息勘探的準(zhǔn)確性，有效推動(dòng)我國(guó)巖土工程項(xiàng)目的順利開(kāi)展（圖3）。

圖3 具體勘察圖

4.2 創(chuàng)新樁技術(shù)、發(fā)展樁技術(shù)

近幾年來(lái)，隨著巖土工程發(fā)展越來(lái)越迅速，有關(guān)人員需要樹立解決問(wèn)題的意識(shí)，在樁基技術(shù)創(chuàng)新方面出現(xiàn)了空心樁、石樁等類型，這對(duì)于完善我國(guó)樁基技術(shù)有一定的推動(dòng)作用?？招臉丁⑹瘶赌軌蛴行У亟鉀Q傳統(tǒng)樁基技術(shù)，在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的樁基斷裂和樁基變形的問(wèn)題，在對(duì)空心樁使用的過(guò)程中，有關(guān)人員要考慮好空心樁的體積。

由于空心樁體體積較大，有關(guān)人員要選擇合適的技術(shù)，做好空心樁和巖體的有效結(jié)合，空心樁產(chǎn)生的阻力比較大，正是由于這一特點(diǎn)，在現(xiàn)代巖土工程市場(chǎng)上，空心樁受到了各個(gè)單位的青睞。在一些孔隙性較強(qiáng)的土層中，在空心樁安裝之前，有關(guān)人員應(yīng)該完善相關(guān)的排水設(shè)施，將土層中的空氣和水分排盡，這樣能夠更好地保障巖土工程開(kāi)展的效果，提高我國(guó)的技術(shù)水平。

4.2.1 大直徑混凝土空心樁技術(shù)

大直徑混凝土空心樁技術(shù)的科學(xué)性，在于它使用了兩個(gè)固定的圓徑，在環(huán)式形狀的樁基沉降模型結(jié)構(gòu)方面，加裝了兩個(gè)大直徑的鋼管，合成結(jié)構(gòu)造漿裝置安裝到沉降模型裝置的底部和內(nèi)部、外部，可以起到減輕沉樁負(fù)擔(dān)的作用，減少沉樁承受的阻力。

混凝土分流裝置設(shè)置到了沉降模型裝置的上部分，可以進(jìn)行均勻的混凝土澆筑，活瓣樁裝置安裝在了內(nèi)部和外部的鋼管中間的樁底面，沉降模型裝置下降到地基的過(guò)程中，樁靴開(kāi)始進(jìn)行關(guān)閉，為了防止管的內(nèi)部空間滲入泥水，沉降模型上升過(guò)程中，樁靴開(kāi)啟。

4.2.2 石樁剛性抗液化樁基技術(shù)

石樁剛性抗液化樁基技術(shù)不僅具備了碎石樁的抗液化的能力水準(zhǔn)，還具備了剛性樁承受外來(lái)壓力的能力，這樣做的好處有很多，其中最為重要的一點(diǎn)表現(xiàn)在剛性樁有了碎石樁的排水功能，最簡(jiǎn)單的解決方法就是在剛性樁打通一條排水通氣的管道，在剛性樁的樁面上設(shè)置一條凹陷的水槽，在水槽中使用高性能的排水材料，達(dá)到了剛性樁的排水抗液化的功能（圖4）。

圖4 具體施工圖

4.3 采用漿固碎石樁技術(shù)

自從改革開(kāi)放以來(lái)，人們的生活水平得到了極大的提升，現(xiàn)在人們對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視度越來(lái)越高，有關(guān)人員也要密切關(guān)注綠色環(huán)保的性能。在高速公路橋梁建造的過(guò)程中，社會(huì)對(duì)于建筑單位的施工技術(shù)提出了更高的要求，復(fù)合地基施工方法是對(duì)軟土地基處理的常見(jiàn)施工技術(shù)，與其他施工技術(shù)相比，該施工技術(shù)能夠滿足相關(guān)的技術(shù)要求，但通常是用于比較松散、體積較小的體樁，對(duì)于樁基施工強(qiáng)度有一定的要求。該類加固方式只能對(duì)樁身進(jìn)行相應(yīng)的加固，不能有效做好碎石樁的軟土加固處理。

在城市化水平不斷提升的背景下，相關(guān)單位要想提高自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，就需要加快對(duì)新技術(shù)的研發(fā)。在巖土工程施工過(guò)程中，有關(guān)人員更需要注重對(duì)施工技術(shù)的創(chuàng)新工作。碎石樁復(fù)合地基技術(shù)是現(xiàn)代建筑企業(yè)經(jīng)過(guò)深入研究、鉆研而得出的一項(xiàng)施工技術(shù)。與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，性價(jià)比高，而且操作并不復(fù)雜，在軟土地基的處理過(guò)程中，該技術(shù)表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì)，但是該技術(shù)也存在著一定的不足，對(duì)碎石樁施加一定壓力后，整個(gè)地基的沉降量會(huì)逐漸變大，所以該技術(shù)無(wú)法適用在沉降量比較大的工程。

研究人員將這兩種方法有效地結(jié)合起來(lái)，探索出新型的漿固碎石樁技術(shù)，該技術(shù)是兩種施工技術(shù)的有機(jī)融合的結(jié)果，施工人員需要提前地埋好相應(yīng)的管線，當(dāng)碎石樁施工完成之后，對(duì)周圍的土地開(kāi)展注漿施工，這樣能夠形成漿固碎石樁，這種方式有效地強(qiáng)化了軟土地基的承載能力，同時(shí)也能夠減少地基沉降情況的出現(xiàn)。除此之外，還極大地降低了成本的投入，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，滿足了現(xiàn)代人們對(duì)于巖土工程施工的要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在現(xiàn)在人們生活水平不斷提高的背景下，強(qiáng)化對(duì)巖土工程技術(shù)的創(chuàng)新工作，能夠進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)我國(guó)巖土工程的全方面發(fā)展，我國(guó)要想實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的發(fā)展，就應(yīng)該優(yōu)化巖土施工流程，采取新型的施工技術(shù)為巖土工程注入活力，在保障工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高巖土工程的安全性。