岩土工程技术创新方法与实践论文_赵永清,张恒

岩土工程技术创新方法与实践论文_赵永清,张恒

四川省川建勘察设计院 四川成都 610000

摘要:在这个科技大爆发的时代,各种各样的技术都在更加成熟更加完善,人类的活动范围也在扩大,随之岩土工程技术也需要进步发展以满足需要。中国领土辽阔、地质情况复杂,这是难点,但是也推动了我国岩土工程技术的进步。

关键词:岩土工程 创新 实践

我国岩土工程技术已具有70余年的发展历史,而近些年来,城市化建设步伐加快,地铁穿梭于城市脚下,高铁连接着全国各地,海底隧道横贯海床,跨海大桥矗立于海面之上,这些都是岩土工程技术所带来的改变,让人类具有改造天地之能,为生活带来诸多的快捷与便利。岩土工程技术的研究方法主要有理论数据分析和大量实验验证及实践经验对比,现代先进的科学理论与成熟的技术都为岩土工程发展创新提供了基础。但是到目前为止,岩土工程技术仍然具有一个严重的问题,就是对环境所造成的伤害,这一问题也是岩土工程技术的发展瓶颈,是一个急需解决的问题。如何寻求一个与环境共同发展的解决之法,究竟该如何解决这一问题,在岩土工程技术的创新之路上任重而道远。

1岩土工程技术的特点

1.1施工技术特点

不同的地质环境就需要不同的施工方式,岩土工程具有很多种施工技术。其中的地下施工技术要求具有隐蔽性,这是指建设在地下的连续墙和桩基施工要求中,不但要把施工地点隐藏在地下,其中的诸多施工环节和施工步骤也都要求隐蔽。

1.2人员和环境带来的影响

人为影响和环境因素都会为施工带来的各种影响。人为影响主要是岩土工程施工所需的工种比较多、施工人员大量聚集在工地、施工前后需要进行大量的准备工作,这些原因都是主要的人为影响因素。环境因素主要为附近居民、建筑、地形为施工带来的难度,如地铁隧道的挖掘需要避开大量的建筑,桥梁需要考虑河床或者山陵的承重等等问题。

1.3 各方各面要求严格

岩土工程施工中最大最重要特点就是严格性。材料特点与质量严格要求,施工工艺严格要求,工程质量严格要求。细致严格的要求,不允许产生偏差,都体现了岩土工程的严格性。

2岩土工程技术的现状

2..1现浇混凝土管桩技术的困难与研讨

现浇混凝土大直径管桩技术其是就是柔性桩技术。虽然具有造价低、易普及等优势,但是存在桩身自身强度低,加固深度有限等问题。在施工后,也不易控制沉降。刚性桩桩身与柔性桩相反,它强度高,加固深度比较大,但是需要使用大量水泥灌注,不易大面积推广。

2.2桩靴结构技术瓶颈

沉管灌注桩的桩尖具有两种形式,一个是预制桩靴,另一个是活瓣桩靴。它具有反复使用性、经济性和施工方便等特点,但活瓣桩靴其三角形分布的特点在施工中有许多不便之处。例如三角形钢片需要应力集中,但是活瓣闭合不严密,并且具有容易形变或者卡顿、开关不及时等一系列缺点,以至于导致水或泥砂泄漏进入桩管的情况,造成无法成柱与成柱质量低等问题。另外,在套管即将沉入地基前,一般需要用铅丝或草绳将活瓣临时绑扎也是一个很不方便的现实问题。预制桩靴倒是可以有效地控制开关不及时的问题,但是预制桩靴的体积大、施工运输不便、造价高,等问题会困扰施工,并且预制桩靴不可以重复利用造成浪费,所以不宜推广。

2.3桩基抗液化排水的现状与研究

现代施工普遍采用碎石桩的技术,碎石桩技术是通过碎石桩的大空隙来快速排水的一种技术,以此来减轻或快速清理孔隙水对地基带来的破坏以及压力。碎石桩抗液化效果优异有目共睹,但自身固有的柔性大、桩基承载力受限,桩体易形变等问题,对于房屋等上体较大、负荷较重的建筑而言格外不合适。所以房屋建筑普遍采用刚性地基。但是刚性桩承载力过高几乎不能排水,无法保护地基的问题,导致地基在收到液化冲击的伤害时,将会受到严重破坏。

2.4桥头跳车现象的困窘

高速公路的桥头跳车困扰着来往的每一辆车辆。这不仅仅是人民头疼的问题,也是我国岩土工程技术的一大难题,更是一个世界性的难题。究其原因分析,造成桥头跳车有两点因素:其一,地基土具有很大的可变形性,再加上土质软、承载力差等问题,使地基出现下沉问题;其二,在对较摸高路堤上填土时,会对原有土地造成突然承重压力大,下层较松散的土质层后期被压缩。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这两种现象导致了施工后沉降情况。另外,由于现代桥梁建设都采用了桩技术,几乎没有过多的沉降现象,但是桥与路之间的来回衔接不均匀地沉降现象,也依旧出现着桥头跳车的困窘场景。

3岩土工程技术创新与使用方法

3.1现代管桩技术创新与发展

3.1.1大直径混凝土空心桩技术说明

桩顶端阻力和侧面摩擦阻力是桩基承重能力的主要根源,若要增加桩基的承载力的大小可以通过增加桩管与建筑地的接触面积和加大侧面的摩擦阻力来达成。因此,研究接触面积大的空心管桩,可以大大减少混凝土的使用量,又同样可以增加管桩的承载力。通过管桩的柔性刚性的优势互补,可以有效的来弥补两种桩固有的自身缺陷,那么就可以创造出加固效果和控制沉降效果更好、费用更低的新型桩。新型复合空心桩的桩基由七大部分组合而成,分别是混凝土分流器、防水活瓣桩靴、沉模装置、底盘、成模造浆器、加压振动头、塔架和卷扬机七大部分。新研发的大直径的混凝土空心桩技术优点在于:有效地采用了两个固定同心,也就是环形桩基沉模装置内有两个大直径钢管,成模造浆器的设置在沉模装置各个位置,其目的在于减少沉桩阻力。然后将混凝土分流器安装在沉模装置的上方,使用分流器均匀浇筑混凝土。当沉模装置需要下沉地基时,应该把桩靴关闭,防止管腔内进入泥水造成不必要的麻烦。新型桩技术的研发与实际操作情况的优异性突出体现在在它易上手、自动化程度高等方面上。

3.1.2刚性抗液化桩基技术的研讨与发展

新型桩基技术具有碎石桩所拥有的抗液化能力也具有刚性桩优秀的承载能力,它将排水和高承载性能合二为一形成更优异的新型桩。它的创新思路是在对刚性桩进一步创新改变的基础上,让刚性桩基拥有一定的排水能力。为此提出的解决办法是在刚性桩中设计一条排水通路。排水通路是在刚性桩壁上打造出的一条水流凹槽,在凹槽内放置一根材质优质的排水管道,这样就形成了刚性管柱具有排水抗液化功能的创新型思考。这种技术的亮点在于是刚、柔桩基的优缺点互补,在对两种桩型的优缺点进行缜密的分析之后,也就得到了复合型桩基技术。

3.2桥头跳车装置创新技术的思考

现代的桥头跳车装置创新技术的还没有大的突破,过去存在的问题现在依旧存在。例如桥头跳车装置存在只能沉降、无法上升等问题,并且精度难以控制、操作困难程度大等问题,桥头跳车装置需要高精度、全方位的技术发展。希望未来可以通过此项技术的改革可以对桥面标高进行准确的升降功能,从而消除桥头跳车等尴尬的情况出现。截至目前的研究结果是运用凹槽技术将螺栓的底座和隔振垫连接,然后又让隔振垫与螺栓的固定件进行连接,然后把凹槽设置在固定件下端平面上使之成为一个形成圆圈状,利用活动滚珠在两个凹槽咬合处,提高桥面标高的准确性,使桥面摆脱桥头跳车的情况,能升能降的优势可使桥面标高适应路基沉降的变化情况,适用于各种地质条件下的桥梁建造,具有相对稳定性和全方位协调性。

3.3 GPS定位测量技术的后续研发

GPS定位测量技术是通过卫星群与地面接收站发射的信号来完成相互之间的信息传达。这样的技术在我们施工过程中可以有效地提高施工效率。施工开始前可以根据地形地貌准备好施工仪器与设备,制定行之有效的施工计划,而GPS定位测量技术能保证施工中所有设备的正常运转,使之拥有更加准确的勘探结果,避免在机器设备等问题上延误工期。

3.4计算机技术在工程设计上的应用。

CAD软件可以通过准确测量提供的数据在计算机上对地质和地形进行描绘,做出前期假设以及工程完成3D图形,可在前期设计中及时发现不合理性等问题。计算机技术也能对相关数据进行采集与整理,分析一些大数据,因此这一功能时常被广泛应用在工程建设的每一个环节。

4结束语

总之,现代科技的发展,推动了岩土工程技术的创新。岩土工程技术作为一门实用性的科学技术,将在现代社会建设的步伐中得到更多的机遇和挑战,而这些都需要技术的创新提供动力,这些新的进步都将在实践中得到验证,并得到进一步的推广和发展,为人类的进步贡献力量,为人类改造自然改善生活提供基础。

参考文献

[1]刘豫.岩土工程技术创新方法与实践[J].中华民居,2013(36).

[2]郑宝荣.岩土工程技术创新方法与实践[J].建筑工程技术与设计,2015(14).

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

论文作者:赵永清,张恒

论文发表刊物:《基层建设》2017年6期

论文发表时间:2017/6/12

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