岩土工程施工技术特点及应用
关键词:岩土工程；施工技术；探讨
1岩土工程施工技术的特点
1.1不确定性
首先,由岩土工程勘察报告中的很少的场地数据很难对场地岩土的全部性能都了解清楚;其次,某些岩土的结构及性能参数又容易随环境条件而改变,而施工时又常改变了岩土的环境条件;第三,改变了的岩土结构及性能反过来对施工过程又施加一定的影响,不可能在事先把这一切了解得非常清楚,所以施工是在对岩土性质及其变化不是全部了解清楚的情况下进行的。这种不确定性的影响,轻则需调整施工工艺参数,重则甚至改变工法,这是无法回避的事实。根据原位测试和现场监测得到施工过程中的各种信息进行反分析,根据反分析结果修改设计、指导施工,这种信息化施工方法将是解决这个问题的重要手段。
1.2区域性
各地区的自然条件不同,岩土性质存在很大差异。不同土的应力应变关系不一样,压缩性指标和抗剪强度指标、工程处理目的、设计参数,施工的方法都不相同。例如,在施工技术的选用上,上海注重软土的;重庆注重山区岩石的;太原则注重能够解决湿陷性黄土问题的。
1.3隐蔽性
地基处理、桩基、地下连续墙、锚杆等都是在岩土中隐蔽施工,工程完成后的运行也是在隐蔽条件下进行的,不易发现问题,出现问题后的判断和处理难度也较大,而且是否解决了问题须有一定的时间来验证。在岩土工程施工中、工后采用了各种有针对性的检测、监测方法,检测、监测成为解决这类隐蔽性工程可能出现问题的重要技术手段。
1.4依赖性
众多岩土工程施工技术,不但取决于所需解决的岩土工程问题,更依赖于相关学科的发展。随着高压射流切割技术的发展,出现了高压喷射注浆法;射流泵及真空泵技术孕育出来真空预压法;液压技术的发展,使大吨位的静压桩变为现实;超声波技术的发展,使岩土工程施工技术的质量检验上了一个新台阶,其与相关的岩土工程施工技术配套,使信息化施工成为可能。
1.5前导性
各种施工技术都是先研究施工效果,后研究计算理论和设计方法,如复合地基、扩底桩、夯扩桩、夯实水泥土桩等迅速发展完善及大范围的应用,但其相应的设计计算理论还在“蹒跚而行”。
2我国岩土工程施工技术应用现状
2.1地基处理技术
（1）世界上各种成熟的地基处理方法在我国都得到了广泛的研究和应用。有些工法,如真空预压法达到了世界领先水平;
（2）自主开发了一系列有本国特色的地基处理技术,如二灰桩复合地基;钢渣桩复合地基;渣土桩复合地基等。这些成果的开发应用,不仅节约大量资源,降低工程费用,改善环境、减少城市污染,而且使形成的复合地基桩土应力比更趋合理;
（3）研究开发了介于桩基与复合地基之间的新型地基基础形式——钢筋混凝土疏桩复合地基,使桩间土的承载作用得到充分发挥,桩、土共同承受上部结构荷载,从而有效控制建筑物沉降;
（4）托换技术在手段和工艺上有了显著进展,完成了许多高难度的托换工程。我国建筑物整体平移技术居世界领先地位,从20世纪60年代到目前为止,全国已有40座大楼被整“搬家”,超过国外大楼平移的总和;
（5）我国在建筑物纠偏技术中采用了水冲法、应力释放法、反向掏芯抽降法等,将大量条形基础、筏式基础以及桩基础的倾斜建筑物纠正。
2.2基础工程施工技术
（1）各种先进的、落后的,技术含量高的、技术含量低的大直径钻、冲、挖孔桩技术在全国各地得到广泛的使用;
（2）研究开发了后压浆桩技术。在灌注桩成桩后对桩底和桩身表面实施压力灌浆,改善桩端和桩周土性,提高桩基承载力,减少桩基沉降量,效果显著;
（3）注重施工中的环境效应,采用预钻孔、静压等措施,扩大了钢筋混凝土预制桩的应用范围,而且由于其质量相对稳定可靠,故在城市郊区或场地宽阔的工程以及不宜用其他桩型的场合仍采用;
（4）沉管灌注桩已在数亿平方米的工业与民用建筑中应用,在中小城市,因其低廉的造价,使用极其广泛。
2.3边坡加固工程施工技术
（1）我国岩土锚固的应用在20纪80年代后进入飞速发展时期,在边坡稳定、深基坑支护等许多水利、电力和城市建设重大工程中得到应用。施工设备、机具、材料完全自力更生;
（2）采用二次灌浆技术,大幅度提高了软土中锚杆的承载力;基本上掌握了软土中锚杆蠕变变形和预应力值变化的规律;在实践中,找到了控制软土基坑周边位移的若干有效方法,我国的软土锚固技术接近世界先进水平;
（3）土钉支护技术在我国发展很快,如土钉支护与其他的止水设施或支护结构相结合使用,形成的复合土钉支护;土钉支护与深层搅拌桩、高压旋喷桩相结合构成的止水型土钉支护;土钉与预应力锚杆相结合构成的加强型土钉支护;土钉与微型桩、超前注浆、超前竖向土钉相结合的超前加固型土钉支护等,拓宽了土钉支护的应用领域,我国的土钉支护技术已跻身于世界先进行列;
（4）采用各种排桩支护结构,辅以深层搅拌桩等隔水措施来代替槽式地下连续墙,经济实用的SMW支护结构也在我国研制成功;
（5）对基坑开挖过程重新审视,按时空效应原理开挖基坑,是基坑工程中的重大技术创新和变革,其原理为解决其他岩土工程问题开辟了一个新的途径。
2.4非开挖技术
非开挖技术是指在不开挖地表的条件下探测、检查、修复、更换和铺设各种地下管线的技术,是近30年来发达国家发展起来的一项非社会效益与经济效益极为良好的高新技术。我国引进这类技术不到10年,尚处于消化、吸收阶段。
3岩土工程施工技术的选用和发展
3.1岩土工程施工技术的选用原则
（1）经济性原则。由于施工技术的“不确定性”,每类岩土工程问题往往要准备几套技术或方案,而每种技术方法有可能应用于几类岩土工程问题,需要通过经济、工期、技术、安全等方面对比才能选定。但无论如何,技术的经济性占第一位，这也符合国情。
（2）适用性原则。实施任何一项技术都涉及到人与物、空间与时间、天时与地利、工艺与设备、使用与维修、专业与协作、供应与消耗等各种矛盾,不仅要满足工程的总体要求,而且还要考虑各部分之间的互动影响,此外还要考虑施工技术的“隐蔽性”,所以在岩土工程上没有绝对好或不好的技术,亦即不能以某种技术的某个/几种指标来评定它是绝对好或差的技术。不一定使用最好的,但一定使用最合适的施工技术。
（3）实践性原则。由于岩土工程施工技术的“不确定性”、“依赖性”和“前导性”,所以某种技术是否可行决不能仅依靠理论分析、计算来判断,更重要的是实践,因为技术方法、方案的选定并不是一成不变的,施工工艺的改进,新机具、设备的出现和不断改善,使得相同的设计采用了与以往不同的技术方法来完成,它与长期不变的结构设计是不同的。
(4)绿色性原则。岩土工程施工中的环境效应,各种施工方法对环境的影响程度,将成为选用与否的重要参考。可以预计,随着各地日益严格的环保要求,许多公害较大的岩土工程施工技术若不改进,将逐渐退出历史舞台,更多的绿色施工技术将成为“主角”。
3.2岩土工程施工技术的发展方向
（1）我国现代土木工程建设发展趋势是人们将不断拓展新的生存空间,开发地下空间;向海洋进军,修建跨海大桥、海底隧道和人工岛;改造沙漠修建高速公路和高速铁路等。与之相应的技术方法也将不断的出现、完善、更新;
（2）对已有的技术方法进行“反思”,不断拓宽其适用的条件。随着相关学科技术日新月异的发展,可能规范公布之日,就是其中的某些技术原则、参数“落伍之时”。通过“反思”,振冲法应用地层由砂性土拓宽到粘性土,深层搅拌法由软土拓宽到湿陷性黄土,所以“反思”是十分必要的;
（3）对众多的施工方法进行“梳理”,大力发展和推广绿色施工方法。引进开发了发达国家的技术、设备,应该尽快地本土化;
（4）每一项岩土工程施工技术都体现了众多学科的研究成果,所以对机械、材料、冶金、电子、计算机、化工、化学、流体力学、岩土力学等学科的前沿实用理论、技术进行不断地追踪、了解和掌握是岩土工程施工技术创新之源。
4结语
（1）通过分析、研究,揭示了岩土工程施工技术中的规律性特点及其产生的原因;
（2）提出的在岩土工程施工中“不一定使用最好的,但一定使用最合适的”原则为未来一段时间内的首选;
（3）在国际竞争中引进技术的国产化是立足之本;追踪相关学科理论、技术的发展是创新之源。