岩土工程技术创新方法与实践论文_李健健1,刘亮1,刘俭2

岩土工程技术创新方法与实践论文_李健健1,刘亮1,刘俭2

1 陕西地矿第二工程勘察院有限公司 陕西 714000;2 陕西工程勘察研究院有限公司 陕西 710068

摘要:岩土工程学是囊括了基础工程学、岩体力学、地质工程学等多种学科的一门综合土木工程建筑学科,岩土工程主要是运用各种勘探手段对岩土进行整治和改造,有着非常强的实践操作性。而不同地区、不同环境下岩土工程施工都有着很大的差别,岩土工程需要分析出施工地区的地质条件和自然环境,以确保施工不会让岩体或土体发生大的破坏,保证岩体和土体在实际施工中发挥其最佳价值,从而在工程进行期间乃至工程完成后都可以保持稳定。

关键词:岩土工程;技术创新;方法

一、当前岩土工程技术存在的不足

1、勘察技术较落后

通常而言,岩土工程的前期勘察都会采用分条块的方式进行。这种方式确实能够方便勘察,使工作效率得到显著提高。但也容易造成勘察与设计脱节,后期的数据整理需要花费较大的精力。若是勘察数据与样本不对应,那么会误导岩土工程施工的决策。而且在勘察数据的记录储存中也多采用地质化,设计人员不能理解相应的内涵,因此也就容易出现设计效率低下的问题。这不仅给工程图纸的设计造成了困扰,进一步增加设计费用;而且还会影响到后续工程施工的质量。其次,岩土施工还十分依赖于取样与原位测试相结合的办法,才能够确保最终数据的合理性。

2、桩基施工不规范

桩基施工在土木工程领域有着较长的实践经验,技术防范近几年也是相继涌现。而在应用过程中,由于项目管理人员对工程项目的建设要求和成本之间的关系未能协调好,也容易出现质量问题。比如部分项目采用现浇混凝土的方式作为桩柱,但桩基深度和选点位置不合理,也容易导致不均匀沉降的问题,使岩土的稳定性受到影响。而在桩靴设计方面,为了使桩柱的力学性能更加出色通常会采用△的形状。但是这种方案使得负荷应力过于集中,投产使用后桩靴会迅速出现变形。虽然部分工程项目建设中拟用预制桩的方法来避免这一问题,但最终也未能实现普及推广。

3、施工落实不严谨

项目的施工环节直接影响着岩土技术落实的质量,也是当前业界问题多发的重灾区。作为充分竞争的市场主体,部分建设单位和施工单位为了实现经济效益的最大化,往往牺牲了岩土工程的质量。

这不仅会对项目的正常运营造成干扰,严重的甚至会造成安全事故。而在机械设备方面,部分建设单位缺乏安全防范意识,未能及时做好保护措施。抑或是设备运行存在故障问题,在勘察以及施工过程中的数据与实际值存在较大的偏差,这样也会影响到工程的质量。此外,桩基施工作为岩土工程的关键环节,也需要严格按照技术标准落实。

二、岩土工程施工技术的创新方法

1、岩土工程勘探技术

(1)物探技术的创新应用

物探技术的创新,依赖于电磁理论和电学理论相结合的发展创新,其最基本的技术应用原理为:在实际工程勘测中,相关工作人员使用中浅层地震折射波法或者其它多通道瞬态面波法技术等来实现对地层的勘测。对比传统的岩土工程勘探技术来讲,电磁勘探技术的应用能够更为优秀地完成勘测工作,并将勘测精度提升一个档次。

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(2)钻探和坑探的创新技术应用

和物探技术创新应用不同的是,钻探与坑探技术的应用更为直接,能更直观的了解项目所在地的实际地质情况。对于钻探和坑探技术,其在项目中的应用应该更为重视环境因素的影响,并根据经济情况选择最为合理有效的勘测技术,要求达到最佳的预期效果。

2、岩土工程测试、绘图、分析技术

(1)原位测试技术

原位测试技术包含静力触探与动力触探两种应用方法。首先,该技术主要是针对工程施工区域的地质特点而开展的,是依据项目工程实际的地质情况来实现岩土工程的技术的应用。就我国现阶段的原位测试技术来说,运用最普遍的是静力触探技术。但是经多次实际工程检验来看,项目施工中静力触探技术存在有探测分辨率较低、与国际工程标准接轨困难等严重的缺陷,因此其应用前景并不被业界专业人士所看好,就目前岩土工程技术发展情况来看,静力触探技术开始逐渐为动力触探技术所取代。

而对于岩土工程技术创新中动力触探的应用,其主要应用是在探头进入岩土内0.1m到0.3m阶段,对于所需要的锤击数据实施记录,从而确定所探测地点的地质物理学性质指标。动力触探技术包含有地质勘测和测试两方面工作的特点。

(2)工程测试中的实验室压缩技术

接上文所谈及的岩土工程测试技术,在这类技术的创新中,室内侧限压缩试验(固结试验)是岩土工程测试试验的关键组成部分。其目的是在有侧限和两面排水的室内条件下,通过各级垂直荷重土体的变形测量土的压缩性。该试验方法所得到的试验数据可以准确得到试验地区的压缩模量、压缩系数、体积压缩系数以及回弹指数等土体变形参数,从而给项目工程设计和开展提供必要的数据支持。

(3)GPS定位技术在工程绘图中的应用

在拥有必要的检测和试验数据,在岩土工程的绘图工作中,图纸的定位与整体绘制参考向来为岩土工程技术中的难点。本文所介绍的绘制方法为在绘图技术创新中应用GPS技术来实现工程绘图的准确定位,进而提高岩土工程图纸的绘制精度。这里需要特别提及的是在项目地点地形复杂多变的时候(如山丘、洼地等地形),岩土工程实践工作中,GPS测量可以更好的发挥其技术特点,实现辅助绘图的工作。不难解释的是,伴随着GPS技术的发展,其精度和可应用性都得到了飞跃式的发展,这使得这一技术可以更好更高效的应用于岩土工程的实际测绘工作,从而明显的提高岩土工程图纸绘制的精准度和科学性,可以说是岩土工程技术与目前先进科学技术结合的典范。

(4)计算机辅助在工程测量与设计中的应用

从土木工程技术的整体发展情况看,计算机技术的发展已经成为建筑业技术发展的核心推动力,因此对于岩土工程的技术创新,也绝对离不开计算机技术的支持。首先,CAD技术本身就已经成为岩土工程技术创新中的重要组成部分。岩土工程的核心数据和资料都可通过计算机来实现整合和整理,也方便对野外采集数据、土工勘测数据实施分析和解读。其次,BIM技术已经对土木工程中的结构工程,暖通工程等产生了近乎颠覆性的影响,软件技术得到了快速的发展和更新,而BIM技术对于岩土工程的直接影响和间接影响具体在哪些方面还有待于广大专业人员探索和研究。

3、PPC桩地基技术

首先是可以利用振动沉模技术,实现对项目场地内的土质自动向管桩周围排空,在管桩模具周围挤压密实。再在管桩模具中浇筑混凝土,从而可以一举两得的浇筑出混凝土柱状地基。而该技术的应用核心要素有:一是在桩基浇筑施工中,混凝土受到更为严格的规范制约。二是对浇筑的混凝土进行合理必要的振捣,使成桩结构更加稳定。三是在振动沉模过程中,其挤压作用可以使岩土结构稳定性进一步提高,从而保证工程整体的稳定性。上述三点技术优势,使得PPC桩地基技术在岩土工程中得到了广泛的认可和使用。

结束语

作为土木工程学科的一个重要分支,凡是在工程项目中涉及岩石、土、地下水中的部分我们都可以称之为岩土工程。由于其重要的作用和影响力,岩土工程技术已经逐渐成为建筑工程实践所需要的核心技术之一,岩土工程技术不断创新和实践也必将为土木工程发展带来更广阔的发展前景。

参考文献

[1]冯莹.试析岩土工程技术创新方法与实践[J].科技资讯,2015,13(4):84.

[2]邓浩.岩土工程技术创新方法与实践应用研究[J].低碳世界,2015(8):133-134.

论文作者:李健健1,刘亮1,刘俭2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/7

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