试析城市地下岩土工程技术的发展论文_玄龙德

试析城市地下岩土工程技术的发展论文_玄龙德

中铁建大桥工程局集团有限公司第六工程公司 辽宁阜新 123000

摘要:伴随近些年社会经济发展速度的提升与国民经济水平的提高,使得我国城市化发展建设进程也在不断的加快,相关工程的建设数量和人们对于城市工程建设质量的要求也在不断的增加。城市中的地下岩土工程作为岩土工程建设项目的重要组成,该类型工程项目的建设,对于推动城市发展,解决城市化建设过程中存在的问题具有十分重要的作用。因此,本文以地下岩土工程为立足点,通过对该工程基本情况的分析,从而就岩土工程施工技术的发展进行细致研究。

关键词:城市地下岩土工程;技术;发展

引言:所谓的岩土工程施工技术,其主要指的是以土体与岩体作为主要施工作业对象,在施工过程中涉及到了较为广泛的综合性工程的施工技术,属于传统土木工程中的重要组成。该项技术在港口、铁路、基础设施、大坝和国防等类型工程中的广泛应用,对于推动社会发展具有十分重要的意义。但由于岩土工程在施工过程中复杂自然条件之间的联系较为密切,涉及到的相关专业内容较多。因此,要想解决岩土工程在施工过程存在的问题,保证整个工程的施工进度、质量和经济效益,采用有效工程技术是十分必要的。

1.地下岩土工程的基本情况

虽然近些年我国国民经济发展速度和城市化发展建设水平的提高,但是城市总体的抗灾抗毁能力却在不断的降低。就目前我国城市发展建设的总体规划情况来看,其规划中除了拥有防空、防洪这一方面的建设规划之外,对于综合性的防灾内容的规划要求还存在着一定的弊端,导致城市中资源、环境和人口这三方面的危机问题无法得到有效的解决。因此,要想推动城市的可持续发展建设,充分的开发和利用城市中的地下空间,已经成为了当前城市建设规划中重要的指导方针和具体的发展方向。作为开发立体化城市中的重要组成内容,挖掘地下空间环境资源,推动地下商业街或者是商业城、地下影院剧院、地下车库、地下人防系统、地下铁路等工程的建设速度,做好地下污水收集和处理设施、地下超导磁电能存储、地下垃圾处理厂、地下多功能隧道和冷热供应系统技术设施的建设,便成为了城市地下岩土工程建设过程中必须要完成的建设任务。

2.地下岩土工程技术

2.1明挖法

在岩土工程众多的施工技术中,明挖法的施工技术和工艺相对较为简单,具有经济、快捷和安全的施工优势,所以,在城市地下空间中的隧道式工程初步施工的过程中,该项技术也是应用频率最高的一个。在应用该项施工技术的过程中,施工人员需要做好地下水位降低、土方开挖、边坡支护、防水工程以及工程结构等环节施工技术的处理,尤其是边坡支护环节的施工。此外,由于该项技术在施工过程中对周边环境影响较大,所以一些施工现场较为复杂的工作不适合使用该项技术。

2.2暗挖法

从大体上来讲,该项施工技术主要适用于一些不适合使用明挖法的城市地下沿途工程,或者是一些含水的松散地层和松散层。一般来讲,暗挖法这一施工技术在应用的过程中主要是以“新奥法”这一设计和施工原理为基础,在保证初期支护强度较大的基础上,使用先进行注浆施工,后进行工程开挖施工的技术。此外,该项技术的施工原则为:首先,需要使用三十到五十毫米的钢管超前棚顶钢管,之后再钢管中注入一些化学浆和水泥,使其可以形成合格的“结石体”,以此来增强岩土工程中围岩本身的稳定性。其次,每次开挖进度到达了零点七五米左右时,施工人员需要先进行环形开挖,将核心土质留住,在预喷五到八厘米的混凝土之后,再进行钢筋网和拱架的架构。最后,进行二次混凝土喷射,厚度大约在二十五到三十厘米之间,从而形成初期支护。

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2.3盖挖法

该施工方法指的主要是以边坡支护作为地下岩土工程的连续墙结构,在混凝土灌注桩上以盖板的形式形成框架结构,并在盖板的保护下完成沿途工程开挖和结构施工的具体施工技术。就该项技术本身来看,其具有经济、快速和安全的优势[1]。同明挖法相比,其在施工过程中对周围环境的影响较低;同暗挖法相比,其总体花费的施工成本较少,所以,比较适合应用在城市中高层建筑物较为密集的地方。在实际施工过程中,盖挖法可以先从浅层地面逐渐向深层开挖,逐层的做出整个工程结构需要的盖挖逆作法,在依次开挖施工达到底面之后,在进行纠正整个施工结构。

2.4盾构法

该施工技术指的在全断面环境中,推动圆筒状钢盾结构进行地下工程开挖的一种施工技术,其主要可以被划分为半机械、全机械和人工等多种施工手段。在施工过程中,盾构主要是由液压的千斤顶来进行推进,从而使得一些直径能够得到几十厘米、甚至是十多米的隧道工程的施工可以顺利完成,保证隧道双联、三联或者是四联盾构的施工要求能够得到满足[2]。从施工技术的角度上来看,盾构法主要由土压平衡法、开敞式机械化、泥土、插刀和气压等多种盾构技术组成的,在稳定和不稳定的含水松散层中都能够被使用。

2.5冻结法

地下岩土工程中的冻结法在施工过程中主要是通过人工制冷的方式将那些不稳定的松散沙土或者是软岩地层固结起来,在隔断地下水情况下完成岩土工程施工。在施工过程中,施工人员需要先在拟开凿的地下岩土工程周围钻凿出一定的冻结孔,借助冻结管中供给液循环运动和制冷设备在运动过程中提供的低温盐水,在地层的局部地区形成具有可以抵抗一定强度地压且不透水的冻结壁[3]。在冻结壁形成后,施工人员才可以进行开挖施工,且在整个地下岩土工程施工完成后,需要融化冻结壁,使地层岩石可以恢复原状。

2.6钻井法

该工程技术采用的是在工程施工之前,预制出工程的钢筋混凝土结构,并将钢板的头部焊接密封起来,通过钻孔施工方法,让所有的开挖工程都可以在地面完成施工,从而在一定程度上减低工程的施工难度和施工强度,进而有效的保证整个地下岩土工程的施工质量。由于该工程技术相对较为先进,所以,其在当前城市地下岩土工程中的应用范围相对也较为广泛。

2.7注浆法

所谓的注浆法,其主要指的是施工人员在施工过程中,通过借助注浆设备的作用,在选定适当逐渐工艺的基础上,利用钻孔技术完成加固岩层施工的一种现代化的岩土工程施工技术[4]。并且,随着该项技术在近些年的不断发展和应用,使得高压喷射注浆法已经愈发的收到了相关施工单位和队伍的喜爱,这不仅增加了该项技术在岩土工程施工中的应用深度,也使得其在加固和治水方面的作用被全面发挥出来。

3.岩土工程技术的发展前景

推动土木工程的现代化发展建设是人们拓展新生存空间提出的必然要求。而随着地下空间开发工程逐渐朝着海洋进军,一些海底隧道、跨海大桥、在沙漠上修建高速铁路和公路、以及改造人工岛等工程项目也开始兴起,这使得与之相应的施工技术方法也在同时不断的更新和完善。在相关科学技术不断兴起,岩土工程的施工技术不断更新发展的今天,反思现有的技术方法、研究部分技术原则的合理性、梳理施工方法的科学性、大力的推广和发展绿色的施工方法、将已经引入的来自于发达国家的先进技术和设备更快的本土化,便成为了该类型工程施工技术未来的发展目标。

结束语:

总而言之,在城市化发展建设的过程中,城市中的土地资源总量也在不断减少,用地紧张问题愈发突出,开发城市地下空间势在必行。加大开发城市中地下空间的力度,推动岩土工程的发展,对于缓解城市用地压力情况,使得城市发展能够进入到一个可持续发展的局面具有十分重要的作用。因此,对城市中地下岩土工程技术当前应用情况和未来发展方向进行细致的分析和研究,明确城市地下空间的发展趋势十分必要。

参考文献:

[1]王磊.城市地下岩土工程开挖技术及影响[J].现代经济信息,2015,05(03):371.

[2]王卫东,朱合华,李耀良.城市岩土工程与新技术[J].地下空间与工程学报,2011,S1(10):1274-1291.

[3]丁访强.浅谈城市岩土工程与新技术[J].低碳世界,2014,07(04):110-111.

[4]李风兵,康岚,魏鸿图.浅析岩土工程与城市建设[J].科技创业家,2012,15(08):37-38.

论文作者:玄龙德

论文发表刊物:《基层建设》2016年6期

论文发表时间:2016/7/11

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