基于巖土工程淺談施工技術(shù)的應(yīng)用
2013-04-27 來源：中國橋梁網(wǎng)
1、巖土工程施工技術(shù)的特點(diǎn)
1.1 不確定性：①由巖土工程勘察報(bào)告中的很少的場地?cái)?shù)據(jù)很難對場地巖土的全部性能都了解清楚;②某些巖土的結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)又容易隨環(huán)境條件而改變，而施工時又常改變了巖土的環(huán)境條件;③改變了的巖土結(jié)構(gòu)及性能反過來對施工過程又施加一定的影響，不可能在事先把這一切了解得非常清楚，所以施工是在對巖土性質(zhì)及其變化不是全部了解清楚的情況下進(jìn)行的。
1.2 區(qū)域性：各地區(qū)的自然條件不同，巖土性質(zhì)存在很大差異。不同土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系不一樣，壓縮性指標(biāo)和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、工程處理目的、設(shè)計(jì)參數(shù)，施工的方法都不相同。
1.3 隱蔽性：地基處理、樁基、地下連續(xù)墻、錨桿等都是在巖土中隱蔽施工，工程完成后的運(yùn)行也是在隱蔽條件下進(jìn)行的，不易發(fā)現(xiàn)問題，出現(xiàn)問題后的判斷和處理難度也較大， 而且是否解決了問題須有一定的時間來驗(yàn)證。在巖土工程施工中、工后采用了各種有針對性的檢測、監(jiān)測方法，檢測、監(jiān)測成為解決這類隱蔽性工程可能出現(xiàn)問題的重要技術(shù)手段。
1.4 依賴性：眾多巖土工程施工技術(shù)，不但取決于所需解決的巖土工程問題，更依賴于相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。隨著高壓射流切割技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了高壓噴射注漿法;射流泵及真空泵技術(shù)孕育出來真空預(yù)壓法;液壓技術(shù)的發(fā)展，使大噸位的靜壓樁變?yōu)楝F(xiàn)實(shí);超聲波技術(shù)的發(fā)展，使巖土工程施工技術(shù)的質(zhì)量檢驗(yàn)上了一個新臺階，其與相關(guān)的巖土工程施工技術(shù)配套，使信息化施工成為可能。
1.5 前導(dǎo)性：各種施工技術(shù)都是先研究施工效果，后研究計(jì)算理論和設(shè)計(jì)方法，如復(fù)合地基、擴(kuò)底樁、夯擴(kuò)樁、夯實(shí)水泥土樁等迅速發(fā)展完善及大范圍的應(yīng)用，但其相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論還在“蹣跚而行”。
2、巖土工程施工技術(shù)的原則
2.1 經(jīng)濟(jì)性原則。由于施工技術(shù)的“不確定性”，每類巖土工程問題往往要準(zhǔn)備幾套技術(shù)或方案，而每種技術(shù)方法有可能應(yīng)用于幾類巖土工程問題，需要通過經(jīng)濟(jì)、工期、技術(shù)、安全等方面對比才能選定。但無論如何，技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性占第一位，這也符合國情。
2.2 適用性原則。實(shí)施任何一項(xiàng)技術(shù)都涉及到人與物、空間與時間、天時與地利、工藝與設(shè)備、使用與維修、專業(yè)與協(xié)作、供應(yīng)與消耗等各種矛盾，不僅要滿足工程的總體要求，而且還要考慮各部分之間的互動影響，此外還要考慮施工技術(shù)的“隱蔽性”，所以在巖土工程上沒有絕對好或不好的技術(shù)，亦即不能以某種技術(shù)的某個或幾種指標(biāo)來評定它是絕對好或差的技術(shù)。不一定使用最好的，但一定使用最合適的施工技術(shù)。
2.3 實(shí)踐性原則。由于巖土工程施工技術(shù)的“不確定性、依賴性、前導(dǎo)性”，所以某種技術(shù)是否可行決不能僅依靠理論分析、計(jì)算來判斷，更重要的是實(shí)踐，因?yàn)榧夹g(shù)方法、方案的選定并不是一成不變的，施工工藝的改進(jìn)，新機(jī)具、設(shè)備的出現(xiàn)和不斷改善，使得相同的設(shè)計(jì)采用了與以往不同的技術(shù)方法來完成，它與長期不變的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是不同的。
2.4 綠色性原則。巖土工程施工中的環(huán)境效應(yīng)，各種施工方法對環(huán)境的影響程度，將成為選用與否的重要參考?？梢灶A(yù)計(jì)，隨著各地日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，許多公害較大的巖土工程施工技術(shù)若不改進(jìn)，將逐漸退出歷史舞臺，更多的綠色施工技術(shù)將成為“主角”。
3、我國巖土工程施工技術(shù)的應(yīng)用情況
3.1 地基處理技術(shù)
?、偈澜缟细鞣N成熟的地基處理方法在我國都得到了廣泛的研究和應(yīng)用。有些如真空預(yù)壓法達(dá)到了世界領(lǐng)先水平;
②自主開發(fā)了一系列有本國特色的地基處理技術(shù)，如二灰樁復(fù)合地基;鋼渣樁復(fù)合地基;渣土樁復(fù)合地基等。這些成果的開發(fā)應(yīng)用，不僅節(jié)約大量資源，降低工程費(fèi)用，改善環(huán)境、減少城市污染，而且使形成的復(fù)合地基樁土應(yīng)力比更趨合理;
③研究開發(fā)了介于樁基與復(fù)合地基之間的新型地基基礎(chǔ)形式——鋼筋混凝土疏樁復(fù)合地基，使樁間土的承載作用得到充分發(fā)揮，樁、土共同承受上部結(jié)構(gòu)荷載，從而有效控制建筑物沉降;
④托換技術(shù)在手段和工藝上有了顯著進(jìn)展，完成了許多高難度的托換工程。我國建筑物整體平移技術(shù)居世界領(lǐng)先地位，從20 世紀(jì)60 年代到目前為止，全國已有40 座大樓被整“搬家”，超過國外大樓平移的總和;
⑤我國在建筑物糾偏技術(shù)中采用了水沖法、應(yīng)力釋放法、反向掏芯抽降法等，將大量條形基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)以及樁基礎(chǔ)的傾斜建筑物糾正。
3.2 基礎(chǔ)工程施工技術(shù)
①各種先進(jìn)的、落后的，技術(shù)含量高的、技術(shù)含量低的大直徑鉆、沖、挖孔樁技術(shù)在全國各地得到廣泛的使用;
?、谘芯块_發(fā)了后壓漿樁技術(shù)。在灌注樁成樁后對樁底和樁身表面實(shí)施壓力灌漿，改善樁端和樁周土性，提高樁基承載力，減少樁基沉降量，效果顯著;
?、圩⒅厥┕ぶ械沫h(huán)境效應(yīng)，采用預(yù)鉆孔、靜壓等措施，擴(kuò)大了鋼筋混凝土預(yù)制樁的應(yīng)用范圍， 而且由于其質(zhì)量相對穩(wěn)定可靠， 故在城市郊區(qū)或場地寬闊的工程以及不宜用其他樁型的場合仍采用;
④沉管灌注樁已在數(shù)億平方米的工業(yè)與民用建筑中應(yīng)用，在中小城市，因其低廉的造價(jià)，使用極其廣泛。
3.3 邊坡加固工程施工技術(shù)
?、傥覈鴰r土錨固的應(yīng)用在20 紀(jì)80 年代后進(jìn)入飛速發(fā)展時期，在邊坡穩(wěn)定、深基坑支護(hù)等許多水利、電力和城市建設(shè)重大工程中得到應(yīng)用。施工設(shè)備、機(jī)具、材料完全自力更生;
?、诓捎枚喂酀{技術(shù)，大幅度提高了軟土中錨桿的承載力;基本上掌握了軟土中錨桿蠕變變形和預(yù)應(yīng)力值變化的規(guī)律;在實(shí)踐中，找到了控制軟土基坑周邊位移的若干有效方法，我國的軟土錨固技術(shù)接近世界先進(jìn)水平;
?、弁玲斨ёo(hù)技術(shù)在我國發(fā)展很快，如土釘支護(hù)與其他的止水設(shè)施或支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合使用，形成的復(fù)合土釘支護(hù);土釘支護(hù)與深層攪拌樁、高壓旋噴樁相結(jié)合構(gòu)成的止水型土釘支護(hù);土釘與預(yù)應(yīng)力錨桿相結(jié)合構(gòu)成的加強(qiáng)型土釘支護(hù);土釘與微型樁、超前注漿、超前豎向土釘相結(jié)合的超前加固型土釘支護(hù)等，拓寬了土釘支護(hù)的應(yīng)用領(lǐng)域，我國的土釘支護(hù)技術(shù)已躋身于世界先進(jìn)行列;
?、懿捎酶鞣N排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，輔以深層攪拌樁等隔水措施來代替槽式地下連續(xù)墻，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的SMW支護(hù)結(jié)構(gòu)也在我國研制成功;
?、輰娱_挖過程重新審視，按時空效應(yīng)原理開挖基坑，是基坑工程中的重大技術(shù)創(chuàng)新和變革， 其原理為解決其他巖土工程問題開辟了一個新的途徑。
3.4 非開挖技術(shù)
非開挖技術(shù)是指在不開挖地表的條件下探測、檢查、修復(fù)、更換和鋪設(shè)各種地下管線的技術(shù)，是近30 年來發(fā)達(dá)國家發(fā)展起來的一項(xiàng)非社會效益與經(jīng)濟(jì)效益極為良好的高新技術(shù)。我國引進(jìn)這類技術(shù)不到10 年，尚處于消化、吸收階段。
4、巖土工程施工技術(shù)的發(fā)展方向
4.1 我國現(xiàn)代巖土工程建設(shè)的發(fā)展趨勢是人們將不斷拓展新的生存空間，開發(fā)地下空間;向海洋進(jìn)軍，修建跨海大橋、海底隧道和人工島;改造沙漠修建高速公路和高速鐵路等。與之相應(yīng)的技術(shù)方法也將不斷的出現(xiàn)、完善、更新;
4.2 對已有的技術(shù)方法進(jìn)行“反思”，不斷拓寬其適用的條件。隨著相關(guān)學(xué)科技術(shù)日新月異的發(fā)展，可能規(guī)范公布之日，就是其中的某些技術(shù)原則、參數(shù)“落伍之時”。
4.3 對眾多的施工方法進(jìn)行“梳理”，大力發(fā)展和推廣綠色施工方法。引進(jìn)開發(fā)了發(fā)達(dá)國家的技術(shù)、設(shè)備，應(yīng)該盡快地本土化;
4.4 每一項(xiàng)巖土工程施工技術(shù)都體現(xiàn)了眾多學(xué)科的研究成果，所以對機(jī)械、材料、冶金、電子、計(jì)算機(jī)、化工、化學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué)等學(xué)科的前沿實(shí)用理論、技術(shù)進(jìn)行不斷地追蹤、了解和掌握是巖土工程施工技術(shù)創(chuàng)新之源。
5、結(jié)語
綜上所述，對巖土工程施工方法進(jìn)行系統(tǒng)的分析、研究和總結(jié)，深刻認(rèn)識巖土工程施工的規(guī)律性特點(diǎn)，準(zhǔn)確把握各類施工技術(shù)的真正內(nèi)涵，使施工技術(shù)的選擇和實(shí)施與所需解決巖土工程問題的設(shè)計(jì)方案圓滿地結(jié)合起來，對巖土工程學(xué)科的發(fā)展和完善具有重大意義。
