任永結(jié)

（天津市勘察院，天津 300191）

巖土工程施工中的難點(diǎn)與技術(shù)控制

任永結(jié)

（天津市勘察院，天津 300191）

我國(guó)地域十分遼闊，包含著多種多樣的地質(zhì)條件，以致巖土工程中的施工技術(shù)要求很高。當(dāng)前巖土工程施工技術(shù)存在隱蔽性、依賴性、不確定性以及不穩(wěn)定性等多種難點(diǎn)問題，嚴(yán)重影響了工程分析以及參數(shù)設(shè)計(jì)工作的正常進(jìn)行。實(shí)際施工過程中，施工人員應(yīng)結(jié)合巖土工程的實(shí)際情況，合理的選擇地基處理技術(shù)、邊坡加固技術(shù)以及沉井施工技術(shù)等，以克服各種施工難題，進(jìn)而提升巖土工程的整體施工水平。

巖土工程；施工技術(shù)；難點(diǎn)與對(duì)策

0 前言

我國(guó)的建筑地形十分復(fù)雜，且存在多種不同類型的巖體，很大程度上影響了建筑物的巖土工程質(zhì)量。作為建筑物中的荷載支撐，巖土工程對(duì)周圍的建筑物也具有一定的施力作用，尤其直接影響了建筑的安全與使用性能。為此，在巖土施工過程中，應(yīng)該充分考慮以上因素，以充分減少不利影響。當(dāng)前的技術(shù)與管理水平依然受限，在巖土工程分析以及參數(shù)設(shè)計(jì)方面存在著很多技術(shù)難度，由此可見，加強(qiáng)巖土工程的研究具有十分重要的意義。

1 巖土工程施工技術(shù)難點(diǎn)分析

1.1 隱蔽性

在工程完成之后，項(xiàng)目會(huì)在隱蔽條件下進(jìn)行整體運(yùn)行，此時(shí)很多問題便被隱蔽起來，而當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)則為時(shí)已晚。同時(shí)，樁基、地基以及地下連續(xù)墻等項(xiàng)目都是在巖土下方進(jìn)行施工，且工程驗(yàn)收需要較長(zhǎng)時(shí)間，為此，施工中應(yīng)該采用高科技手段，以便準(zhǔn)確找出工程問題。

1.2 依賴性

為了確保工程項(xiàng)目可以符合驗(yàn)收條件，施工企業(yè)應(yīng)該選擇科學(xué)合理的施工技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，真空泵以及高壓噴射注漿等技術(shù)都被充分應(yīng)用至實(shí)際生產(chǎn)過程中，促使了巖土工程的快速進(jìn)步(顧銀鋒, 2014)。但不同自然條件下，巖土也會(huì)表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，對(duì)施工技術(shù)表現(xiàn)出了較強(qiáng)的依賴性，為此施工企業(yè)應(yīng)該針對(duì)不同的環(huán)境模式，選擇最為適合的技術(shù)方法。

1.3 不確定性

在實(shí)際勘察過程中，企業(yè)往往無法全面掌握巖土施工的具體情況，且?guī)r土結(jié)構(gòu)也會(huì)隨著環(huán)境的變化而變化，以致工程勘察報(bào)告中的數(shù)據(jù)具有很大的不確定性，嚴(yán)重影響了工程的施工進(jìn)度。同時(shí)，很多企業(yè)在施工時(shí)并未詳細(xì)了解巖土參數(shù)，以致施工過程中不斷進(jìn)行修改，再進(jìn)一步分析新的數(shù)據(jù)信息，而這些問題增加了巖土工程的施工難度，加之反復(fù)計(jì)算過程中也很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，以致進(jìn)一步增大了巖土工程的施工技術(shù)難度(譚中權(quán),2015)。

1.4 不穩(wěn)定性

圖1 鎖口管偏移Fig.1 lock mouth tube deviation

在具體巖土工程施工過程中，鎖口管、樁基等項(xiàng)目都存在著較大的技術(shù)難度。為此，施工企業(yè)應(yīng)充分了解我國(guó)的地質(zhì)特點(diǎn)，在結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況的基礎(chǔ)上選擇適合的施工技術(shù)。為了確保巖土工程的順利開展，施工企業(yè)會(huì)利用吊車控制鎖口管位置，但如果不能科學(xué)掌控吊車力度，鎖口管會(huì)很容易發(fā)生偏移，以致缺少穩(wěn)定性（圖1）。

同時(shí)，在實(shí)際巖土施工過程中還會(huì)面臨巖溶地帶等問題，很容易發(fā)生漏水以及塌孔現(xiàn)象。

2 巖土施工中的技術(shù)控制

2.1 地基處理技術(shù)

在地質(zhì)處理方面，我國(guó)的技術(shù)已經(jīng)趕超世界水平，且在施工中應(yīng)注意使用復(fù)合地基以及鋼渣樁復(fù)合地基等技術(shù)，這樣不但可以降低施工的整體成本，還符合當(dāng)前的環(huán)保理念，減輕了對(duì)環(huán)境的污染程度。在目前的巖土地基施工過程中，CFG樁復(fù)合地基是當(dāng)前最常使用的技術(shù)方法，可以有效控制地基的沉降(林志平,2015)。比如某次工程地基平均壓力為480kN，且對(duì)建筑物的變形要求嚴(yán)格，地基最終沉降量不大于50nm，因此施工難度較大。此時(shí)則應(yīng)采用CFG樁復(fù)合地基方案，樁直徑420mm，樁長(zhǎng)16.5m，且CFG樁設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

表1 CFG樁設(shè)計(jì)參數(shù)Tab.1 CFG pile design parameters

2.2 基礎(chǔ)施工技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)的地基施工技術(shù)得到了一定發(fā)展，但由于起步較晚，以致很多技術(shù)都處于試驗(yàn)階段，因此當(dāng)前的基礎(chǔ)施工依然處于落后階段。同時(shí)，當(dāng)前施工企業(yè)在進(jìn)行地基樁灌注時(shí)基本采用壓力灌方法，這種技術(shù)不但可以改善基樁周邊的環(huán)境，也可以提升灌注樁的承載實(shí)力，并可以有效改善重力引起的地面沉降問題(左育龍，2013)。由當(dāng)前的實(shí)施效果來看，巖土工程基礎(chǔ)的施工技術(shù)已經(jīng)取得了一定效果，而預(yù)鉆孔方法的使用也使得鋼筋預(yù)制樁的使用范圍得到了進(jìn)一步擴(kuò)大，這種樁體質(zhì)量較輕，因而也可以被用于寬闊的施工場(chǎng)地中。

2.3 邊坡加固技術(shù)

在巖土邊坡加固工程中，我國(guó)很早就開始使用錨桿加固邊坡技術(shù)，且這項(xiàng)技術(shù)也在道路、水利以及鐵路等多種行業(yè)中得到了快速發(fā)展。在施工過程中，預(yù)應(yīng)力錨索是主要的承載力，主要將鋼絞線固定在樁基的底部，且會(huì)在固體表面形成一定張力，從而確保了樁基的加固穩(wěn)定性，不容易出現(xiàn)變形情況。比如武鋼大冶鐵，曾用孔徑110mm、長(zhǎng)10m的2根鋼筋并焊成的錨桿28根，而后加固了危險(xiǎn)的滑坡臺(tái)階邊坡，總長(zhǎng)達(dá)300m，加固總體積為7738m3，加固后改善了該地段經(jīng)常發(fā)生的暴雨塌方現(xiàn)象，取得了一定效果。

2.4 巖土非開挖技術(shù)

這種技術(shù)在不挖掘地面的情況下就可以施工，有利于地管道的建設(shè)工作。同時(shí)，此技術(shù)也可以有效控制施工周期，降低了工程的整體成本。但由于缺乏專業(yè)的技術(shù)人員，以致此項(xiàng)技術(shù)仍然處于發(fā)展階段。

2.5 沉井施工技術(shù)

沉井施工技術(shù)不會(huì)過多影響周圍的施工環(huán)境，且場(chǎng)地需要條件較小，基于此，此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于巖土施工過程中。此技術(shù)工作原理是構(gòu)建一個(gè)筒狀結(jié)構(gòu)物，而后完成井內(nèi)挖土工作后，利用重物的自身重力，將巖土下沉至預(yù)先設(shè)計(jì)的高度，而后在利用混凝土密封底部，并填充好井孔。同時(shí)，還可以按照設(shè)計(jì)深度填埋沉井，加大承載面積，以增強(qiáng)巖土工程的穩(wěn)定性，從而可以承載更多的負(fù)荷載力。實(shí)際施工過程中，應(yīng)該按照以下工序完成：首先應(yīng)該處理好地基工作，并開挖基坑，之后再制作沉井，并在完成所有工作內(nèi)容后對(duì)沉井進(jìn)行封頂、封底。施工過程中還需要較多的施工人員，并及時(shí)觀測(cè)沉井的下沉過程，根據(jù)偏差情況進(jìn)行合理調(diào)整，從而確保整體的施工質(zhì)量水平(程良奎，2015)。例如委內(nèi)瑞拉中央電廠6號(hào)循環(huán)水泵站則采用了沉井施工技術(shù)，整個(gè)沉井為矩形，且其主體結(jié)構(gòu)的平面凈空尺寸為27.5m×17.4m，且制作高度為15.2m，總下沉深度為17.5m。同時(shí)，本工程的循環(huán)水泵站的地下水位埋深淺，且擁有十分豐富的水量，為此施工中應(yīng)盡量加深含水層厚度，并在周圍布置22口降水井，且沒口降水井的孔徑為Ф750mm、深度為28m。在沉井下沉?xí)r開始運(yùn)行降水井，以便可以及時(shí)降低沉井的地下水位，并按照下沉深度隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

2.6 噴射混凝土技術(shù)

噴射混凝土技術(shù)主要分為干法噴射與濕法噴射兩種，具體流程如下圖2、圖3所示。

圖2 干法噴射混凝土工藝流程Fig.2 Dry shotcrete process

圖3 濕法噴射混凝土工藝流程Fig.3 Wet shotcrete process

其主要是利用噴射機(jī)械設(shè)備將標(biāo)準(zhǔn)配比量的混凝土拌合料噴灑至受噴面，同時(shí)還應(yīng)在準(zhǔn)確定位管道運(yùn)輸管后再進(jìn)行之后的噴射工作，但拌合材料一旦接觸受噴面便會(huì)立即凝結(jié)，并在短時(shí)間內(nèi)加固。為此，當(dāng)前多數(shù)施工企業(yè)經(jīng)常將噴射混凝土技術(shù)與鋼筋網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)合使用，以便提升受噴面的加固穩(wěn)定性，并充分提升其力學(xué)性能(喬松柏，2012)。噴射混凝土的施工流程為：首先對(duì)受噴面進(jìn)行底層處理，而后噴水進(jìn)行潤(rùn)濕，再編制鋼筋網(wǎng)，之后攪拌完全拌合材料，而當(dāng)完成所有的噴射操作后，施工人員還應(yīng)做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作，以確保各個(gè)施工環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。

3 結(jié)語

巖土工程是建筑工程中重要的組成部分，涉及了地形、氣候以及巖石性質(zhì)等多種因素，具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，因而在施工過程中存在很多技術(shù)難點(diǎn)。為此，施工人員應(yīng)在結(jié)合巖土工程技術(shù)難點(diǎn)的前提下，發(fā)揮巖土工程的技術(shù)功能，并充分滿足綜合的施工要求，以此制定完善可行的施工措施。只有這樣，才可以解決巖土工程中的技術(shù)難點(diǎn)，提升巖土工程的質(zhì)量水平，從而確保巖土工程的順利實(shí)施。

程良奎，張培文，王帆，等，2015. 巖土錨固工程的若干力學(xué)概念問題[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，11(2)：67-68.

顧銀鋒，賽音朝格圖，方宇，等，2014. 巖土工程施工技術(shù)中難點(diǎn)及對(duì)策分析[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，14(5)：79.

林志平，林俊宏，吳柏林，等，2015. 淺地表地球物理技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)[J]. 地球物理學(xué)報(bào)，10(8)：2666-2667.

喬松柏，向海濤，劉海，等，2012. 探討巖土工程施工中深基坑支護(hù)問題[J]. 門窗，25(10)：91-92.

譚中權(quán)，王榮，等，2015. 巖土工程施工技術(shù)中的難點(diǎn)與對(duì)策分析[J]. 低碳世界，12(1)：109-110.

左育龍，朱合華，李曉軍，等，2013. 巖土工程可靠度分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)四階矩法[J]. 巖土力學(xué)，20(2)：57-58.

Diff culties and Technical Control in Geotechnical Engineering Construction

REN Yongjie

(Tianjin Survey Institute, Tianjing 300191)

There are complex geological conditions for geotechnical engineering construction in China, therefor it needs the strict and high-level construction requirements. At present, there are many technological problems in the geotechnical engineering construction, such as concealment, dependence, uncertainty and instability, which seriously affect the normal work of engineering analysis and parameter design. During the actual construction process, the construction personnel should consider the actual situation of geotechnical engineering, and reasonably select foundation treatment technology, slope reinforcement technology and caisson construction technology, so that it can overcome various construction problems, and enhance the overall construction level of geotechnical engineering.

Geotechnical engineering; Construction technology; Diff culties and Countermeasures

A

1007-1903（2017）02-0050-03

10.3969/j.issn.1007-1903.2017.02.010

任永結(jié)（1981- ），男，工程師，研究方向巖土工程，E-mail：78233848@qq.com