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岩土工程关键技术分析与创新

 昵称l93AX 2015-03-26

工程施工离不开岩土勘察,随着经济发展过程中房屋、桥梁、水电等各类工程的不断兴建,岩土工程的规模也正在不断扩大,同时它也面临技术、施工、设施等方面的多重挑战。本文就岩土工程施工中几项关键技术做了简要探讨,并介绍了当今形势下技术创新带来的几项新的研究成果。

[关键词]岩土工程;技术创新;勘察

0前言

一项工程的发展和壮大,始终都离不开技术的支持,掌握了岩土工程的关键技术就等于掌控住了该领域的核心,对其施工技术进行细致的研究与分析,不断总结,有利于技术上的改良和突破,不断创造出新的技术和产品,为岩土工程的发展壮大提供技术支持。

1岩土工程关键技术

1.1地基处理技术

地基处理技术在我国的发展可分为两个阶段,首先是50年代的起步阶段,该阶段由于各方面理论的不成熟,很多技术都是从国外引进的,其后到了70年代,我国才迎来了地基处理技术的发展和创新阶段。从设计角度来讲,地基基础主要包括扩展基础、箱筏基础和桩基础三个方面。扩展基础中,首先根据地基的承载能力和建筑物的质量变形要求,定量计算出地基基础的面积、高度等数据;至于箱筏基础,它的设计主要就是确定高度,其依据来自于地基基础自身的承载能力,同时要能够保证梁板式筏基底板和平板式筏基底板所能承受冲a切的力度。

地基处理技术中广泛使用的为置换法,此外还包括真空预压法等。钢筋混凝土疏桩复合地基是一种介于桩基和复合地基之间的一种新型地基基础形式。这种新的形式能够对上部建筑物的沉降起到一个很好的控制作用,之所以能达到这种效果,是因为在它的设计中,桩身和周边土层共同承受了上覆土层和建筑物的重量,这样就使得桩间土的承载能力得以充分地发挥。

1.2边坡加固工程施工技术

岩土工程边坡加固工程中涉及到的主要技术包括岩土锚固、二次灌浆、土钉支护、排桩支护等。岩土锚固技术在我国发展较早也较快,目前被广泛应用于房屋建筑、水利水电等工程中用于边坡稳定和深基坑支护。为了保证在实践中对软土基坑周边产生的位移取得良好的控制效果,从而提高软土中锚杆的承载力,在二次灌浆技术中,必须掌握软土中锚杆蠕变变形以及预应力值变化的规律,这也是该项技术的关键所在。土钉支护技术则常常与其他相关技术结合,形成复合土钉支护,这样更有利于保证支护的质量,例如土钉与微型桩、超前注浆等的结合可以组成超前加固型土钉支护。

1.3岩土工程勘察技术

这里主要以房屋勘察为例,简要介绍相关的勘察技术。在房屋建筑的岩土工程勘察工作实施之前,首先应收集有关建筑物的资料(包括结构功能特点、上部荷载情况、地基埋置深度等);在此基础之上,分阶段展开勘察。具体包括可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察、施工勘察等,按照施工及建筑物的实际情况,可适当扩展或合并勘察环节。

此外,当需要对已建成的建筑物增加层数或者提供保护时,也必须预先进行岩土工程勘察。在这个过程中,除了需要搜集上述提到的有关建筑物的结构功能特点、建筑形式等资料外,还需要对建筑物具体增加的层数、对厂区附近建筑物可能带来的影响等方面做细致地评价。从物理应力层面上讲,仍需对由于上部建筑物负载的改变引起的地下应力应变状态改变做适当的分析与评估。

1.4非开挖技术

非开挖技术在目前是非常热门的一项技术,它的特点就在于施工过程中不影响日常交通,不会对环境产生不良影响,施工周期短、成本低,具有较高的经济综合效应。非开挖技术被广泛应用于管线铺设工程中,此外,还在石油钻井、基础工程(包括土钉、桩基础等)、河坝、路基等领域发挥重要的作用。

2岩土工程技术创新

2.1现浇混凝土薄壁管桩技术

现浇混凝土薄壁管桩也叫PPC桩,它的成桩机理可以简单概括为模扳、振捣和挤密,具体地说就是依靠上部振动头的振动力将空腔结构和下部活瓣桩靴沉入预定的深度,然后在腔体内均匀灌注混凝土,振动拔管从而形成混凝土管桩。这种管桩适用于高速公路等路基工程,江河堤防的加固工程,港口海堤等海岸工程。

2.2浆固散体桩技术

该项技术利用钻机按照规定的直径要求,在预先设定的深度进行钻孔,随后放入注浆管并投放石料,同时放清水不断清洗钻孔,投放完毕进行注浆,最后固结成桩。浆固散体桩技术的施工机械高度不高,不受现场空间的限制,不仅如此,它的原材料可以利用城市废弃的碎石,对废物二次利用的同时也保护了环境,目前该项技术已经在浙江省高速公路等国家重点工程大面积地基处理中得以应用。

2.3加筋碎石桩技术

该技术主要是为了提高碎石桩的承载力,它的技术原理来自于三方面:加筋约束、桩体置换、排水作用。加筋之后能够使荷载传递到桩体下部及周围土层中去,减小了地基的下沉;桩身经过加筋作用,其模量远大于桩间土,地基中应力重新分配,分布区域均匀,减小了由于桩身部分负荷过重导致桩身破裂;碎石由于缩短了孔隙水的水平渗透,从而提高了饱和和粘性土的排水固结能力,使桩的沉降稳定加快。

2.4 Y(X)型灌注桩技术

Y(X)型灌注桩技术利用了“等截面异形周边扩大原理”,施工过程中,首先在振动力的作用下将Y型模板沉入地下一定深度,然后浇筑预先掺拌好的混凝土,当往上提拔振动模板时,浇筑的混凝土会从Y型模板逐渐注入到Y型钻孔内,最后冷凝固结形成灌注桩。与碎石桩相比,Y型桩属于刚性桩,具有更大强度和承载能力,同时由于施工过程中的振动和挤土作用,可以密实桩间土,改善桩间土的特性。

2.5可回收式锚杆技术

设计这种可回收式技术的思路来源于传统基坑工程施工中,锚杆留在地基中造成经济浪费和环境污染。这种可回收式锚杆技术将钢拉管和活动式锚头螺旋连接,在钢拉管外套接PVC花管,从而实现全回收。这种锚杆结构简单、操作方便,在降低施工难度的同时,节约了成本,为今后周边的施工工程排除了障碍物,同时保护了环境,可谓一举多得。

3结束语

技术创新永远没有尽头,面对如今高速发展的社会,日益膨胀的工程施工,岩土工程作为一项贯穿工程始终的工作,仍需要不断创新和进步,跟上时代发展的步伐。


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