摘要：随着社会经济的发展，人口数量的迅速增加，对于各种交通设施以及住房的需求数量不断上升，因此导致建筑工程行业的施工规模也逐渐扩大，建筑质量也越来越引起社会各界的广泛关注，尤其是岩石地带的建筑工程质量保障，其中桩基施工与岩石勘察影响岩石地带建筑物质量的主要因素，本文将重点探析工程桩基施工与岩石勘察在岩石地带建筑物中的应用。
关键词：岩石工程；桩基施工；勘查
一、岩石工程中桩基施工的技术应用及分析
当前在岩石工程桩基施工中所使用的技术主要有人工挖孔灌注桩、混凝土灌注桩、钻成孔灌注桩等，文章将以桥桩基施工的技术和经验为主线，主要对冲击成孔灌注桩、成孔灌注桩两种技术进行应用分析。
1.冲击成孔灌注桩在桩基施工中的技术应用
首先分析冲击成孔灌注桩的应用原理，冲击成孔灌注桩在施工中主要凭借钻机以及卷扬机带动一定重量的冲击钻头，然后将钻头张到一定高度并自由下落，充分利用钻头的冲击力冲击泥土或破碎较厚的岩石层形成桩孔，适当采用其他方式对桩孔中的废渣进行清理，每次自由下落的冲击都由转向装置带动其固定旋转，最终使桩孔形成规则的圆形断面。
其次是对冲击桩孔灌注桩适用范围进行分析，冲击桩孔灌注桩具有操作简便、施工性强，施工效率高、使用成本较低，并且能够突破松软土层，极强的冲入岩层。因此在各种工程的桩基施工中被广泛应用，但是值得注意的问题是：无论是钻孔还是浇筑混凝土都在水下实施，导致工作人员无法直接接触到施工环节，因此在桩基施工过程中，会由于各种疏忽而出现桩基施工的质量问题，如果不及时处理可能会对整个建筑工程产生严重影响。从冲击成孔灌注桩的使用情况和效益分析，以回转钻成孔为例，如果是对正常的土层进行钻孔，则只需要3翼或4翼的钻头进行即可，但若是对岩石进行钻孔，需要对其进行重新拆卸，并加上合金钻头。如果遇到土壤和岩层交替的钻孔问题，会出现更大问题，比如钻头耗损严重、工时较长等问题；但如果采用冲击钻成孔的方式，不需要因为地质情况的差异，进行更换钻头等行为，因此不存在接杆和拆杆等问题，从而进一步增强了桩基施工的效率。在地质复杂的条件环境下，尤其是对含有较多砂石粒、溶洞、孤石等表面坚硬的岩层，冲击钻成孔的工作效率要远远高于回转钻成孔。
2.钻成孔灌注桩在桩基施工中的技术应用
首先是对钻成孔灌注桩的施工原理分析，钻成孔的施工技术主要有正、反循环钻成孔法两种方法，两种方法的工作原理基本相同，只是对废渣清理采用的方式不同，正循环钻成孔法的施工中，泥浆由泥浆泵进入钻杆并由钻头喷出，然后沿钻杆和孔壁之间的孔状进入到孔口进行沉淀，最终返回泥浆岩中净化。但是由于孔壁之间的宽度状较大，导致岩溶地区的桩基成孔过程中产生的废渣颗粒较大，在一定程度上降低了钻渣排除的效率，因此，从正反循环钻孔的使用效率来看，反循环钻孔桩基工程中经常使用的一种方法。反循环钻孔经常采用桩顶设护筒的方法进行。护筒直径一般钻孔直径大约15%左右，在钻孔实施过程中，在转盘的带动下，使钻头主动钻进旋转，这一过程中会有泥浆从孔壁的环状间隙中流入孔底，并同时携带部分钻渣，此外，经过滤后的泥浆重新返回孔内进行冲洗循环，总体来说，反循环钻进成孔的动力来源和工作原理主要是泵吸、气举、喷射等钻进方法。
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其次是对钻成孔灌注桩的优缺点以及适用范围进行分析，钻成孔灌注桩主要具备钻孔直径大、受力均匀和施工方便等优点，因此适用于地面荷载较大、岩溶表面起伏较大、地下有较多加层分布的施工情况，这种方法能够有效的钻穿孤石和夹层，并将桩端有力的撑在持力层上，但是这种方法下的钻孔桩适用于在岩溶裂缝较多的地区使用，因为在岩溶较多的情况下，施工过程容易造成卡钻，这就容易导致钻孔打偏等现象。钻孔成功的关键在于是否预防好孔壁坍塌的问题，当钻孔进入到一定深度时，地下水位也会随着孔壁在静水压力下向孔内注入，因此造成孔内坍塌或流沙等现象，只有当钻孔高度高于地下水位是，孔内静水压力的增加，能够稳定孔壁，防止坍塌等问题，护筒除了发挥这方面的优势外，还能在隔离地下水、保护孔口、固定孔桩位置等方面发挥重要作用。
二、岩石工程中勘查技术存在的主要问题
随着现代各种建筑项目，以及高层建筑的数量增多，建筑施工中的基础和基坑开挖越来越深，同时由于建筑物表面的形状各异，这就给结构和勘察专业带来了诸多的挑战，当前在岩石工程施工中采用的勘查技术主要存在以下方面的问题：首先是界面划分问题，这是地质构造和地层软弱程度来判断，一般主要有岩土体和岩石风化体等两种形式。其次是岩石参数问题，主要针对难以取到原状岩石，并且很难在室内或室外实验中设计参数的一些情况，再次是地质问题，主要是指对于地下土层分布情况及其埋藏深度的确定，最后是技术素质问题，主要是指勘查技术人员自身具备的技术和专业能力，施工技术使用以及技术交流等方面存在的问题，比如遇到重大项目或较为复杂的工程时，不知道采取何种技术方法去解决。
三、岩石工程中勘察技术问题的解决对策
1.充分利用现代技术的加密手段来获得连续的地质界面
随着电子信息技术的飞速发展，工程物探专业发展了许多新的工程物探方法，当前我国的工程物探技术主要有勘察、采集、处理等相关的设备，这些设备应用于岩石工程当中能够有效解决岩石工程施工过程中遇到的不明地下物、地表形态分布、地下深度和位置等相关问题。工程物探技术同时能够为工程中连续加密测点提供帮助，有效解决传统技术解决不了的漏判、划分不准确的问题，但同时应该注意到，这些工程物探方法使用的有效性主要在于其探测对象的适用性上，只有当探测对象的物理条件越强，探测工程技术的使用效有效性就越高，因此，为了有效解决岩石工程勘测中的技术问题，必须将多种工程物探方法与钻探中方法联合使用，发挥其相互补充相互借鉴的作用。
2.提高对室内外测试技术的使用效率
当前室内、外的勘测技术主要有多功能静力触探头、标准贯入试验等，这些方式都是通过资料获取，分析以及对比的方法，并且建立相关关系。并将施工过程中的实测数据与目前得到的参数进行比较分析，最终得出岩石工程设计中较为可靠的参数。此外，充分利用土工离心模拟的技术检查方法。对堤坝和坡度等建筑形式的稳定性进行测量，能够有效解决浅基础建筑物的地基变形问题，同时还能解决挡土结构的变形和破坏机理。
3.注重对勘测技术人员的培训和学习
在岩石工程的勘测施工前，组织勘测人员对勘测地点、工作重点、要及时掌握的勘测技术和勘测知识等相关问题进行信息的交流和学习，保障及时更改和提升勘测人员的工作理念和专业能力，对勘测人员的专业技能培训和再教育形成定期的制度。另外，在勘测岗位内部可实施换岗轮流制度，保障勘测人员与各方面专业人士能够实现技术和知识的渗透交流，并通过各种学术活动和讲座的形式来丰富勘测人员的专业技能，尤其要强调现代信息在勘测过程中的应用。
总结：岩石工程中的桩基施工与勘测技术是现代建筑施工行业重点研究的科学和技术，并对建筑施工质量发挥着至关重要的影响作用，随着土木工程和建筑力学的不断发展进步，虽然在勘测技术与桩基施工等方面取得了一定的科学技术成效，但是具体的岩石工程施工中还存在各种各样的阻力和问题，因此，工程中的桩基施工与勘测技术要在现代科学技术的支撑下，在施工实践中进一步完善发展。
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论文作者:王经国
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/28
标签：桩基论文; 岩石论文; 钻孔论文; 技术论文; 工程论文; 钻头论文; 方法论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;