岩土工程技术创新方法与实践论文_张伟华

岩土工程技术创新方法与实践论文_张伟华

中国兵器工业北方勘察设计研究院有限公司深圳分公司

摘要:随着社会经济发展的不断腾飞,我国岩土工程项目也在大规模的扩大,相对这就给岩土工程技术提出了很高的要求,必须结合实际情况,对现有的技术形式进行全方位的创新,使其在运用过程中,既可以实现对自然环境的大力保护,又能满足整个岩土工程质量的提升的需求,进而在促进自身创新发展的同时,更好的在岩土工程中发挥出实效作用。本文也会对岩土工程技术创新方法进行详细的分析,并根据相关实践来提出行之有效的参考建议。

关键词:岩土工程;技术创新;创新方法

至今为止,岩土工程技术在我国已有近七十余年的发展历史,随着当下城市化进程以及高铁项目的不断加块,其发展速度也呈现出十分迅猛的姿态,并已成为人类开天辟地、征服自然的最佳技术手段。因此,为了保证岩土工程项目的顺利开展,使其在实践过程中不会对自然环境造成任何伤害,相关技术研究人员必须对岩土工程技术加大创新力度,使之与环境之间的关系可以达到相辅相成,这样才能一方面保护自然环境、缓解资源短缺问题,另一方面实现岩土工程技术的全面发展。

1. 岩土工程技术特点分析

1.1施工地点和施工环节较为隐蔽

众所周知,岩土工程中所涉及的施工技术种类十分繁杂,但尤以地下施工技术最为明显,因为其在实际施工时,具有很大的隐蔽性,特别是地下连续墙和桩基施工技术,这两种技术形式在运用过程中,不仅施工地点完全处在隐蔽的地下环境中,而且各项施工环节和操作步骤也具有很强的隐蔽性质。

1.2施工人员和施工环境较为复杂

在岩土工程中,施工人员和施工环境是两大主要影响施工的因素,因为岩土工程项目中会涉及大量的施工程序,这就在某种程度上使得施工队伍规模十分壮大,且在施工前期,需要准备的工作量也极为明显,所以,导致施工人员和施工环境的复杂性要高于其它施工因素。

如在施工现场,为了便于技术人员对地形的详细勘察,减少其工作量,一切相关的仪器设备都要以灵活轻便的性能为主,这样才能加快现场勘查效率,使具体分析技术与桩型的匹配参数相吻合。

1.3结构和材料的偏差控制较为严格

做好岩土工程施工,前提条件就是要具备严格的管理制度和管理措施,确保每一施工环节都能与规范标准相一致。例如施工灌注柱施工,不仅要严格审查其柱身材料的强度,而且对于柱身结构的合理性和科学性也要进行认真的审核,杜绝一切偏差现象,所以,进行岩土工程施工,相关施工人员只有具备较高的专业素质和施工技能,才能得以胜任。

2. 岩土工程技术应用现状分析

2.1现浇混凝土管桩技术问题

现浇混凝土管桩技术也被业界称为PCC桩技术,其是一种柔韧性较强的岩土施工技术,不仅造价成本较低,而且还便于施工人员的灵活掌握。但该技术对于桩身强度的要求不高,在施工过程中很容易会受到加固深度的限制,进而很难对桩基础沉降问题加以解决。另外,现浇混凝土管桩技术虽然对刚性桩桩身强度的要求较高,且加固深度也可以达到规定标准,但其所需的造价成本也是十分明显,所以不适合在大范围内进行推广和使用。

2.2桩靴结构技术问题

沉管灌注桩技术主要包括预制桩和活瓣桩两种技术形式,其具有较强的应用性能,且造价成本以及灵活性也是十分标准。但由于活瓣桩靴的外观以三角形为主,所以在实际应用时,三角形钢片的应力就会比较集中,如若活瓣闭合不严或出现变形、卡住等不良现象,则势必会使水或泥砂发生泄漏,进而进入到桩管中,影响成柱质量和其负荷承载能力。另外,在进行套管施工时,施工人员都会采用铅丝或草绳将活瓣进行临时绑扎,尽管预制桩靴能够合理的处理活瓣闭合问题,但由于其体积庞大、造价成本较高,所以,在应用过程中,也无法完全满足岩土工程的实际需求。

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2.3桥头跳车问题

桥头跳车已成为我国岩土工程中,最为普遍也最为难以解决的技术难题,其产生的原因大致可分为以下两点:首先,由于地基土质较软,承载能力差,所以常常在施工过程中会发生很大的压缩性,进而导致桥头沉降速度明显。其次,在对较高路堤填土时,由于土重度缺少严格的控制,所以就会造成桥梁与路面出现不规则的沉降,进而发生跳车现象。

3. 具体创新方法和实践

3.1桩技术创新

3.1.1大直径混凝土空心桩技术

通常,桩基承载力主要是依靠桩端阻力和侧摩阻力来实现,而要想进一步提升桩基的承载力,就要先扩大桩管的侧面积和桩端面积。所以,技术研究人员就可依据这种需求,创新出大面积空心管桩技术,这样既大大降低了混凝土的用量,又有效增强了管桩的承载力。另外,还可将柔性桩与刚性桩进行充分的融合,使两者的技术优势达到互补,进而形成建造加固效果和控制沉降效果好、造价成本低的新型桩,同时还要保证该新型桩结构的材料质量,如:分流器、防水活瓣桩靴、沉模装置、底盘、加压振动头、塔架以及卷扬机等。由此可见,大直径混凝土空心桩技术的创新,主要体现在以下几方面:

第一,环形桩基沉模装置中包含两个大直径钢管,且在沉模装置底端和内外侧分别装置了成模造浆器,以便可以最大化降低沉桩速度,使整个桩身都能保持足够的稳定性。第二,在沉模装置上端还安设了混凝土分流器,以便使其能够控制混凝土浇筑质量。第三,将活瓣桩装置合理的设置在内外钢管之间的桩端底部,这样当沉模装置下沉地基时,桩靴会自动关闭,以免泥水进入到管桩内部,影响成柱质量和其负荷承载能力。

3.1.2石桩刚性抗液化桩基技术

该桩基技术是一种新型的科技产物,其创新后的优势十分明显,不仅具有较强的碎石桩抗液化能力,而且所拥有的刚性桩承载能力也是十分突出,可以完全融合强大的排水效果和高承载性。这种石桩刚性抗液化桩基技术的创新,是建立在刚性桩改进基础上的,其创新目的是为了进一步增强刚性桩基的排水能力,主要是在刚性桩中设置一条排水通道,这条通道必须设计成凹槽样式,并在其中放置高性能的排水材料,这样就有效实现了刚性管柱的排水抗液化功能。由此可见,该岩土工程技术的创新思路在于对刚柔桩基优缺点互补的深入研究,进而使其形成高质量、高性能的复合型桩基技术。

3.2桥头跳车装置创新

现阶段,我国岩土工程施工中所采用的桥头跳车装置,只能对沉降问题进行控制,相对对于上升以及精度难的控制却是效果不佳,因此,对其进行创新的目的是为了进一步提高桥头跳车装置的精度和技术性能,以便使其可以有效平衡桥面标高的沉降和升高,进而达到消除桥头跳车现象的功能。该装置在创新过程中,主要运用了新的凹槽技术,即将螺栓底座和隔振垫进行连接,并让隔振垫的另一段与螺栓上端的固定件连接在一起,这样就会使凹槽设置在固定件下端,这一过程中,必须保证下端的凹槽与活动螺母上端的凹槽相对应,且活动滚珠要安设在两个凹槽咬合处,这样就会精准的计算出桥面标高,且使其升降度达到平衡。

3.3 GPS定位测量技术创新

GPS定位测量技术的应用功能是借助卫星群与地面接收站的支持,来实现信息的有效传输,该技术在岩土工程施工中,可以最大化加快施工效率、保证施工质量。在施工开展前期,工作人员可以根据GPS定位测量技术对施工现场土质的分析,来进行准备工作,这样既可以减少准备工作量,又可以确保地质勘察结果的准确性。

结束语:

随着社会经济的快速发展,岩土工程技术的创新力度也得到了全面的加强,如:桩基技术创新,桥头装置技术创新,GPS定位测量技术创新等,进而不仅解决了以往岩土工程施工中存在的各种弊端,而且也大大加快了施工效率、提高了施工质量。因此,为了促进岩土工程的可持续发展,首要任务就是要做好岩土工程技术的创新和完善。

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, 2016,02:12-13

[2]何小红,岩土工程技术创新方法与实践[J]黑龙江科技信息, 2017,05:14-15

[3]段绍庭,岩土工程技术创新方法与实践[J]低碳世界, 2017,01:23-25

论文作者:张伟华

论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期

论文发表时间:2017/12/26

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