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巖土工程技術創(chuàng)新方法

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巖土工程技術創(chuàng)新方法

摘要:隨著我國第二產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,生產(chǎn)領域?qū)Ω黝惖V產(chǎn)的需求呈現(xiàn)出逐漸遞增的趨勢。但與開采規(guī)模相比,業(yè)界的巖土工程技術相對較為滯后。這不僅容易影響到項目投產(chǎn)運營的周期,而且還可能威脅到現(xiàn)場礦工的生命財產(chǎn)安全。基于此,筆者在文章中簡要分析了巖土工程的主要特點;其次,針對現(xiàn)階段巖土施工中暴露出問題,論述了巖土施工技術的若干創(chuàng)新運用手段,以供參考。

關鍵詞:巖土工程;技術創(chuàng)新;問題;創(chuàng)新

巖土施工是一項復雜的系統(tǒng)工程,其涉及到工程地質(zhì)學與建筑學等多門學科,而且還對施工單位的施工技術水平提出了較高的要求。而我國巖土工程技術研究起步較晚,相關的理論研究與實踐經(jīng)驗均較發(fā)達國家有較大差距,這嚴重阻礙了資源開發(fā)利用的效率。尤其是作為礦區(qū)的基礎和支護工程,更是對后續(xù)礦區(qū)建設有著直接的影響??梢?,針對目前業(yè)界在巖土工程技術方面的薄弱環(huán)節(jié),提出行之有效的創(chuàng)新改善方法就十分重要了。

1巖土工程的特征

(1)巖石的裂隙性。由于我國的礦產(chǎn)資源分布較為廣泛,也使得巖土工程必須適應在各種地質(zhì)條件下的力學性能。而巖層結(jié)構本身就多種多樣形態(tài)不一,其內(nèi)部均會出現(xiàn)寬窄不一的裂縫。部分裂紋只存在于表面,不對整體施工質(zhì)量造成影響。但也有部分裂紋問題在巖土工程落實后,受到自重應力和工程結(jié)構施加的應力,使裂縫逐漸變寬向四周蔓延。這樣一來,就可能導致巖土工程質(zhì)量大打折扣,滋生各種的安全事故。而且沉積巖在沉積成巖過程中也有著層理差異,部分結(jié)構的收縮不均勻。(2)土體的孔隙性。土體的內(nèi)部實際上屬于散體結(jié)構,而巖土工程周邊土體的飽和度不同,也會令其呈現(xiàn)出固液氣三種形態(tài)。如此一來,土體內(nèi)部的含水量以及孔隙分布情況,就對施工技術的落實有著更加苛刻的要求。因此,在立項設計階段應該加強對現(xiàn)場的勘查,從而給施工方案的優(yōu)化提供可靠的依據(jù)。此外,土體孔隙內(nèi)還能夠吸附大量空氣,從而對基質(zhì)產(chǎn)生一個吸力。在具體項目的施工中,就需要技術人員及時處理好這些問題,避免在建成投產(chǎn)后出現(xiàn)突發(fā)情況。

2當前巖土工程技術存在的不足

(1)勘查技術較落后。通常而言,巖土工程的前期勘查都會采用分條塊的方式進行。這種方式確實能夠方便勘查,使工作效率得到了顯著的提高。但也因此造成勘查與設計脫節(jié),后期的數(shù)據(jù)整理就需要花費較大的精力。若是勘查數(shù)據(jù)與樣本不對應,那么甚至會誤導巖土工程施工的決策。而且在勘查數(shù)據(jù)的記錄儲存中也多采用地質(zhì)化,設計人員不理解相應的內(nèi)涵,因此也就容易出現(xiàn)設計效率低下的問題。這不僅給工程圖紙的設計造成了困擾,進一步增加設計費用;而且還會影響到后續(xù)施工落實的質(zhì)量。其次,礦區(qū)巖土施工還十分依賴于取樣與原味測試相結(jié)合的辦法,才能夠確保最終數(shù)據(jù)的合理性。(2)樁基施工不規(guī)范。樁基施工在土木工程領域有著較長的實踐經(jīng)驗,技術防范近幾年也是相繼涌現(xiàn)。而在應用過程中,由于項目管理人員對礦區(qū)的建設要求和成本之間的關系未能協(xié)調(diào)好,也容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。比如部分項目采用現(xiàn)澆混凝土的方式作為樁柱,但其樁基深度和選點位置不合理,也容易導致不均勻沉降的問題,使巖土工程的穩(wěn)定性受到影響。而在樁靴設計方面,為了使樁柱的力學結(jié)構更加出色通常會采用△的形狀。但是這種方案使得負荷應力過于集中,投產(chǎn)使用后樁靴就會迅速出現(xiàn)變形。雖然部分礦區(qū)建設中擬用預制樁的方法來避免這一問題,但最終也未能實現(xiàn)普及推廣[1]。(3)施工落實不嚴謹。施工環(huán)節(jié)直接影響著巖土技術落實的質(zhì)量,也是當前業(yè)界問題多發(fā)的重災區(qū)。作為充分競爭的市場主體,部分礦產(chǎn)企業(yè)和施工單位為了實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化,往往犧牲了巖土工程的質(zhì)量.這不僅會對礦區(qū)的正常運營造成干擾,嚴重的甚至會造成安全事故。而在機械設備方面,部分建設單位缺乏安全防范意識,未能及時做好保護措施。抑或是設備運行存在故障問題,在勘查以及施工過程中的數(shù)據(jù)與實際值存在較大的偏差,這樣也會影響到工程的質(zhì)量。此外,在樁基施工作為巖土工程的關鍵環(huán)節(jié),也需要嚴格按照技術標準落實。

3巖土工程施工技術的創(chuàng)新手段

(1)豐富勘查方法。要確保礦區(qū)巖土工程的質(zhì)量,首先就要做好勘查探測工作。其不僅能夠全面反饋出礦區(qū)巖層的力學結(jié)構以及可能存在的地質(zhì)災害問題,而且還給支護工程的完善形成了有效的指導。筆者建議,技術人員應該將原位測試法和鉆探技術有機結(jié)合,使最終的結(jié)果更加準確可靠。首先利用鉆頭貫入巖層內(nèi)部,通過顯示器中實時的阻力值變化情況,則可以充分了解到試點處巖層的特性和分布情況。然后再利用鉆探取樣的方式,直接抽取巖層進行化驗。鉆樣的選擇應該垂直于巖層,才能真正契合礦區(qū)的地質(zhì)情況。不過這兩種技術在落實過程中也可能出現(xiàn)代表性不強的問題,最終的數(shù)據(jù)難以作為整體工程的參考。那么技術人員就應該多處選點,通過多次測量和取樣的方式計算出平均值,從而既方便了勘查工作的方便,也使結(jié)果價值更高。(2)完善樁基技術。近年來業(yè)界出現(xiàn)了空心樁與石樁等新技術,從礦區(qū)運營效果來看的確有著立竿見影的效果。比如在空心樁建設中,以往由于體積大導致阻力也十分突出,因此在普及推廣過程中未能受到市場的認可。針對這一問題,施工人員可以根據(jù)實際情況適當減少混凝土用量。這樣既不對項目整體的質(zhì)量造成影響,而且還兼顧了經(jīng)濟性指標。而在部分孔隙性較強的礦區(qū),地下水分多容易出現(xiàn)滲水問題。那么施工單位就可以選擇使用抗液化的樁柱,這種樁身具有較強的承載力,而且完善的排水系統(tǒng)也能夠避免工程的質(zhì)量受到影響。此外,還可以使用PCC樁柱,直接在現(xiàn)場澆筑成樁。根據(jù)大量項目反饋,這種技術能夠至少減少五成的混凝土和能源消耗,極大的控制了建設成本[2,3]。

4結(jié)語

綜上所述,巖土工程對于礦區(qū)建設而言有著至關重要的作用。但由于目前施工技術較為薄弱,在勘查、施工以過程中均有著較為突出的問題。筆者建議,礦區(qū)承建單位應該不斷優(yōu)化勘查手段,并通過對樁基項目施工方法的靈活運用,提高項目質(zhì)量的同時也減少成本損耗。

參考文獻

[1]趙懷.巖土工程地質(zhì)災害防治技術及應用實踐之研究[J].科技創(chuàng)新導報,2018,15(06):45+47.

[2]崔利新.對巖土工程中施工管理方法的探討[J].建材與裝飾,2018(27):195.

[3]張軍.巖土工程技術創(chuàng)新與工程科學問題初探[J].中華建設,2012(02):136-137.

作者:羅升華 彭均陽 羅勇 單位:江西省勘察設計研究院

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