歐廣東
摘 要:巖土工程起源于20世紀(jì)60年代,屬于土木工程的一種,主要是來(lái)解決巖體與土體的工程問(wèn)題。我國(guó)復(fù)雜多變的地理環(huán)境為巖土工程的研究提供了豐富的資料,因此雖然我國(guó)起步較晚,但發(fā)展比較迅速,可以看到在不少領(lǐng)域處于領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),特別是在高鐵、隧道等方面。在保持領(lǐng)先的同時(shí),更應(yīng)當(dāng)注重創(chuàng)新,本文對(duì)巖土工程的創(chuàng)新進(jìn)行了研究。
關(guān)鍵詞:巖土工程;技術(shù)工藝;創(chuàng)新研究
1巖土工程工作的特點(diǎn)
1.1隱蔽性
眾所周知,巖土工程是關(guān)于巖石和土的地下各類(lèi)建設(shè)工程,涉及到巖石、地下、水下的部分都屬于巖土工程領(lǐng)域,這些復(fù)雜的環(huán)境導(dǎo)致巖土工程施工的某些環(huán)節(jié)是不可見(jiàn)的,例如大橋的樁基、地下的連續(xù)墻。對(duì)于施工的質(zhì)量控制只能依靠各種有針對(duì)性的監(jiān)測(cè)參數(shù)。
1.2嚴(yán)格性
施工現(xiàn)場(chǎng)的狀況不是一成不變的,某些時(shí)候可能會(huì)發(fā)生一些變化;施工所需要的參數(shù)難以獲得精確的結(jié)果,勘察報(bào)告不能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作一個(gè)準(zhǔn)確的描述。這就要求在施工時(shí),工作人員要嚴(yán)格按照命令執(zhí)行。
1.3區(qū)域性
我國(guó)擁有著復(fù)雜的地形地貌,不同的土壤結(jié)構(gòu)使得巖土施工具有區(qū)域局限性,每一個(gè)地方的解決辦法不盡相同。不同的土壤結(jié)構(gòu)決定了不同區(qū)域的設(shè)計(jì)指標(biāo)、工程驗(yàn)收指標(biāo)。因此在施工時(shí)應(yīng)具體問(wèn)題具體分析。
2巖土工程技術(shù)創(chuàng)新方向及研究
在施工過(guò)程中,經(jīng)常用到各種樁,對(duì)樁技術(shù)創(chuàng)新研究在所難免,當(dāng)下對(duì)樁的研究創(chuàng)新主要有大直徑混凝土空心樁技術(shù)、石樁剛性抗液化樁技術(shù)、漿固碎石樁技術(shù)、PPC樁技術(shù)。大直徑混凝土空心樁技術(shù)的建立,有效的提高了樁端阻力和側(cè)向摩擦力,其原理比較簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)途徑建立在有效面積增大的基礎(chǔ)上。大直徑混凝土空心樁技術(shù)在維持強(qiáng)度基本不變的同時(shí),也減少了對(duì)混凝土的用量,對(duì)巖土工程施工來(lái)講是一次極大的突破;石樁剛性抗液化樁技術(shù)通過(guò)設(shè)置排水管道,同時(shí)在樁上裝有排水材料的凹槽改進(jìn)剛性樁,使得剛?cè)針断嗷パa(bǔ)充;漿固碎石樁技術(shù)主要應(yīng)用于軟土地基,相比較于傳統(tǒng)復(fù)合基地施工方式,這種技術(shù)成本低、過(guò)程簡(jiǎn)單、操作方式也并不復(fù)雜,其主要原理是將碎石樁技術(shù)與基樁后注灌漿技術(shù)結(jié)合,通過(guò)預(yù)設(shè)的管線在碎石樁施工完成之后利用管線注漿,加固周?chē)耐翆?,從另一方面?lái)講,灌漿也對(duì)碎石樁有一定的加固作用,既解決了碎石樁沉降大的問(wèn)題,也解決了灌漿強(qiáng)度不夠的問(wèn)題,缺點(diǎn)是對(duì)于材料的消耗比較多;PPC樁技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)柔性樁與剛性樁的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),降低了施工成本,PPC樁技術(shù)通過(guò)增加土壤與樁基側(cè)面的摩擦力和土壤與樁基上部邊緣的阻力有效解決了軟土地基沉降問(wèn)題,另外PCC樁技術(shù)采用空心結(jié)構(gòu),極大的減小材料成本,提高了承載能力,又因此技術(shù)自動(dòng)化程度較高,節(jié)省了人力,進(jìn)而節(jié)省了施工成本。
3對(duì)探測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新研究
3.1探測(cè)技術(shù)研究創(chuàng)新的現(xiàn)實(shí)意義
對(duì)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確的探測(cè)以及根據(jù)探測(cè)結(jié)果選擇合理的鉆探方式,是安全施工和保證施工質(zhì)量的先行條件,現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的準(zhǔn)確度,決定了施工的準(zhǔn)確度,這對(duì)于巖土工程施工建設(shè)十分重要。在巖土工程施工時(shí)往往需要多種探測(cè)方式,最常見(jiàn)的探測(cè)有巖土采樣、水質(zhì)采樣、溫度濕度探測(cè)等。巖土采樣是為了獲得這一土層的物理特性,比如土層的成分,強(qiáng)度等;對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)主要是用來(lái)研究分析水對(duì)施工所用材料的影響;對(duì)溫度濕度的探測(cè)主要是考慮到溫度、濕度的變化對(duì)巖土的影響。
3.2物探技術(shù)的創(chuàng)新研究
物探技術(shù)是以電磁和電學(xué)原理為基礎(chǔ)而誕生的,物探技術(shù)的探測(cè)效率相比于傳統(tǒng)探測(cè)技術(shù)有了很大的提升,物探技術(shù)的探測(cè)結(jié)果也更加準(zhǔn)確。物探技術(shù)有眾多,目前經(jīng)常使用的是彈性波技術(shù),其原理與雷達(dá)相似,根據(jù)地下不同物質(zhì)對(duì)彈性波的不同傳遞特性來(lái)探測(cè)地面以下的物質(zhì)構(gòu)成。除此之外還有中淺層地震折射波法、彈性波測(cè)井技術(shù)、多通道瞬態(tài)面波法技術(shù)等等,這些技術(shù)都是依托彈性波技術(shù)產(chǎn)生,是對(duì)彈性波技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展。物探技術(shù)不是簡(jiǎn)單的一種探測(cè)辦法,需要多種物探技術(shù)相互結(jié)合才能發(fā)揮最大的作用,進(jìn)而提高探測(cè)的準(zhǔn)確性與可靠性。
3.3鉆探、坑探技術(shù)與物探技術(shù)相結(jié)合
鉆探與坑探是施工中最常用的探測(cè)手段,這種探測(cè)方式操作簡(jiǎn)單,結(jié)果也非常直接,缺點(diǎn)也是非常明顯的,鉆探與坑探是進(jìn)行點(diǎn)的探測(cè),單一結(jié)果不具有代表性,需得出準(zhǔn)確結(jié)果,要進(jìn)行多個(gè)點(diǎn)位的探測(cè),這樣得出的結(jié)果可能因?yàn)槟承┰蛞膊槐M準(zhǔn)確,在理論上可將鉆探、坑探技術(shù)與物探技術(shù)相結(jié)合的辦法來(lái)進(jìn)行探測(cè),物探技術(shù)有一定的局限,受一些強(qiáng)磁與吸波材料的影響,某區(qū)域中的某一小部分可能無(wú)法探測(cè),這就需要鉆探或者坑探,坑探比較耗時(shí)耗力,除特殊情況外一般選擇鉆探。鉆探的另一目的是取樣留證和對(duì)物探進(jìn)行驗(yàn)證,鉆探與物探結(jié)合使鉆探探孔密度降低,減輕工作量,節(jié)省時(shí)間。
3.4靜力觸探
靜力觸探是計(jì)算土的貫入阻力的一種辦法,可以比較輕便快捷的得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過(guò)這種辦法可以大概得出該土層的承載力,進(jìn)而得出該區(qū)域天然地基承載力。但是缺陷是非常大的,主要體現(xiàn)在誤差方面,只可做大概估算,故在工地施工時(shí)不經(jīng)常使用。以此看來(lái),這應(yīng)當(dāng)是今后需要改進(jìn)的地方。
4當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)
當(dāng)下眾多計(jì)算機(jī)軟件正在應(yīng)用在工程領(lǐng)域,如MATLAP、SOLIDWORKS等,這一部分軟件不僅能夠提供繪圖功能,還有計(jì)算功能,可預(yù)先分析建筑內(nèi)部的應(yīng)力與分布載荷,改進(jìn)對(duì)建筑的設(shè)計(jì),極大的減輕了設(shè)計(jì)計(jì)算的工作量,從而減輕了施工的周期,應(yīng)注重大數(shù)據(jù)的分析作用,設(shè)計(jì)出最優(yōu)方案。
5結(jié)束語(yǔ)
如今是一個(gè)不斷變化發(fā)展的時(shí)代,只有勇于創(chuàng)新才能保持自身處于不斷領(lǐng)先的地位,我國(guó)正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期,對(duì)與巖土工程的轉(zhuǎn)型升級(jí)離不開(kāi)其不斷的創(chuàng)新,只有這樣才能舊產(chǎn)能轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)能,推動(dòng)這一產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉漢龍,費(fèi)康,馬曉輝,高玉峰.振動(dòng)沉模大直徑現(xiàn)澆薄壁管樁技術(shù)及其應(yīng)用----開(kāi)發(fā)研制與設(shè)計(jì)[J].巖土力學(xué), 2010.(2).
[2] 張美薇,劉聯(lián)偉,柯梅麗,陳之泉,王離.活躍在巖土工程領(lǐng)域的“雜家”林培源[N].廣東建設(shè)報(bào), 2012, 11 (15) : 166-168..
[3] 劉芝平,豐土根,張亞?wèn)|.現(xiàn)澆薄壁管樁技術(shù)在市政道路軟基加固中應(yīng)用[J].河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2013, 12(3) : 122-127.