浅论岩土工程技术的创新与运用

熊帮亮

【摘要】岩土工程的主要目的是在复杂的地质条件和自然环境下，人类活动能够确保岩体和土体，不会因为强度过小而产生变形等问题，从而让岩体发生局部或者整体失稳的状况，于岩体紧密结合的建筑物会因为岩体的破坏失去工程能力或者正常运营的条件。本文就岩土工程技术创新方法与实践进行探讨分析。

【关键词】岩土工程；创新方法；实践

【Abstract】The main purpose of geotechnical engineering is that under complex geological conditions and natural environment， human activities can ensure the rock mass and soil mass without being deformed due to the intensity being too small， so that the rock mass will be partially or totally destabilized Situation， the rock in the tight integration of the building due to the destruction of rock mass loss of engineering capacity or normal operating conditions. This article discusses the geotechnical engineering innovation methods and practices.

【Key words】Geotechnical engineering；Innovative methods；Practice

1. 引言

岩土工程是囊括多种学科知识的一种交叉学科， 其中主要包括： 基础工程学、地质工程学、岩体力学等。岩土工程主要是运用多种勘探仪器对岩土进行综合整治与改造，其主要研究的主体就是岩体与土体。其中， 岩体在地质变化的过程中形成了各种各样较为复杂的结构与应力环境， 而在不同的地域中岩体通过测定显示出的强度、变形性以及渗透性都有着较大的差异。岩土工程的主要目的是在不同的地质与自然环境中使岩体与土体保持必要的稳定性并避免整体失衡。该文主要针对岩土工程在未来发展中所需的创新方法与实际应用进行了探讨。

2. 复合桩靴结构装置

（1）沉管灌注桩的桩尖有活瓣桩尖和预制桩尖两种形式。活瓣桩靴施工方便，可反复使用，经济性好，但由于是三角形分布，在实际工程施工过程中，三角形钢片的尖部存在应力集中现象，从而导致活瓣闭合不严、活瓣钢片容易变形或者卡住不能及时打开等缺点，容易导致水或泥砂进入桩管影响成桩质量，或者无法成桩。另外在套管沉入地基之前，一般需要用铅丝或草绳将活瓣临时绑扎。预制桩靴可以有效地克服闭合和开启问题，但由于需要在工厂预制，体积大（一般灌注桩直径至少 50 cm），运输和施工不便，且不能回收，造价太高。本发明试图研发一种能克服活瓣桩尖和预制桩尖的缺点且能结合两者优点的新桩尖结构形式。

（2）钢制桩套管通过锁轴与梯形活瓣桩靴铰接，梯形活瓣桩靴由多个上大下小的梯形钢片组成，锁轴活动连接各梯形钢片的上端；梯形活瓣桩靴未闭合时其多个梯形钢片各自分开，闭合时各梯形钢片上端在锁轴内转动，其下端向中间聚拢，整体呈多棱锥台状形，这样各梯形钢片的下端不会碰撞在一起，也就不会碰坏，也不会互相咬死而影响浇注混凝土。预制小桩靴结构呈圆锥形，其上部断面为圆形、中间有带把；上部断面由里向外斜向突起，形成中间凹陷，即形成凹口；在凹口上设置一层橡胶垫圈，以防止水和砂土渗漏，加强密封，在整个用混凝土制成的预制小桩靴中加入钢筋，以加强刚性。梯形活瓣桩靴闭合后，其下端嵌入预制小桩靴上部的凹口，这样，梯形活瓣桩靴与预制小桩靴结合成一体，下面呈圆锥形，上面是多棱锥台形，整体却呈三角形。

3. 物探技术

工程物探技术是依靠电磁理论和电学理论发展起来的。物探中浅层地震折射波法和弹性波测井技术以及多通道瞬态面波法技术等以及在岩土工程中得到广发的应用。物探法主要是提高了传统勘测方法的效率，保证勘探结果的准确。通常物探法能够通过对复杂岩土的研究为工程提供有效的数据和参考信息，保证岩土工程达到设计要求。物探方法不是独立工作的，在很多情况下都可以综合使用多种物探技术，相互补充、相互验证，同时提高探测对象的适用性，提高岩土工程勘探解决措施的可靠性和全面性。弹性波技术是物探技术使用比较多的一种方法，它主要是利用不同介质对弹性波的传递来揭示地下的物体界面。目的是提供各层土的剪切波速值，判定场地土类型，划分建筑场地类别，确定场地覆盖层厚度。如果地下物体界面发生了变化，弹性波也能根据动力学和运动学的特征来判断物体界面的變化特征。

4. 吹填超软地基改性真空预压技术

4.1近年来，建设用地不足已成为制约特别是沿海地区经济和社会发展的瓶颈，因此沿海地区正在进行大规模的围海造地工程。但是，围海造地的地质情况复杂，新吹填泥主要表现为含水率高，渗透性差，强度很低，处于超软状态，人员和施工机械无法直接进入场地。过去对于淤泥质软弱地基常采用真空预压进行加固处理，使之具有一定的强度。方法是先采用机械插设塑料排水板，再铺设砂垫层作为水平排水系统，再进行铺设土工布、铺设真空膜和布置真空泵等工作，这些均是在陆域上实现的。但是，对于吹填超软地基，地基实际上处于流动状态，类似于水域上施工，传统真空预压根本无法实施。传统的真空预压地基处理方法需要采用砂垫层，但是对于超软地基同样存在无法进行砂垫层铺设施工的困难。

4.2主要创新在于以下施工步骤：（1）从加固场地的一端开始铺泥上浮桥；（2）将塑料编织布在泥面上展开，四边或至少相对的两边固定在围堤或立柱上；（3）用橡胶泡沫板和竹胶板制作浮板，浮板可以自行或者靠两根长绳索在围堤或浮桥上的牵引方便地在塑料编织布上移动；（4）对施工区域进行塑料排水板试插，并对塑料排水板两端进行特殊加工；（5）用刀片在打设塑排板位置将塑料编织布划开，将塑料排水板下端略折叠 10cm，对准划开的孔口，用人工插板器匀速垂直插入到吹填泥底部；（6）对插好的塑料排水板上端余下的长度，先贴地面放置 20 cm 形成一定的水平段，到邻近的排水支管处从上向下缠绕数周，缠绕的直径要大于排水支管直径的 1.5～2 倍，自然缠绕，避免抱死。再将余下的短板部分插入另一侧泥中，形成一长板一短板的竖向排水系统，以增加真空度的传递；（7）铺设排水支管和排水主管，铺设两层土工布，铺两层真空膜，安装真空泵等真空排水系统，开始抽真空，并在膜上覆水。

5. 一种软土地区 PCC 桩地下储藏井制作方法

5.1储藏井是地下储备的主要结构形式，可以储存石油、天然气、食品、肥料等物资。较之地上储备，地下储备安全环保，可有效防止雷击、恐怖袭击和地震等，有利于国家的战略安全，且可节约土地。能源、材料等储藏于地下，可应对极端条件（战争、恐怖、地震等）下的能源、材料中断等影响。加强能源、材料的地下储备是保障国家安全的重要措施之一，例如我国战国时期就建立过地下军用粮仓。

5.2制作方法的创新内容主要是采用以下技术步骤实现：（1）在桩位施工钢筋混凝土 PCC 桩，进行混凝土的养护。（2）施工场地降水。（3）开挖桩芯土。可采用人工方式开挖，也可采用高压水冲洗桩芯土形成泥浆后，用泥浆泵抽除桩芯土。（4）凿除部分桩底混凝土，使桩端露出 20～30 cm 的钢筋头，作为连接钢筋。然后下放底板钢筋，并与桩端连接钢筋连接。（5）浇筑混凝土底板进行封底，进行底板混凝土养护，待达到一定强度方可停止降水。（6）制作桩头盖板。盖板可根据工程需要采用外露式，直接露出地表；或采用埋入式，埋入地下一定深度。若采用埋入式盖板，盖板安装后用土层回填，形成地下储藏井。

6. 结束语

现代工程技术创新方法越来越多，在勘探过程中要及时进行沟通，当从经济角度、生态角度出发的时候，创新的方法和技术才能应运而生。每一种勘探技术都有自己的特点和优势，并且也有局限性和适用性，在确定岩石勘探技术时要结合工程条件，进行综合选配达到技术互补，相互验证，保证勘探质量的目的。

参考文献

[1]谢伟文.岩土工程技术创新方法与实践探索[J].江西建材.2014（22） .

[2]黄世辉.分析当前岩土工程技术的创新及应用[J].经营管理者.2014（17） .

[3]何旭东.论述岩土工程技术创新方法与实践[J].低碳世界.2014（07）.endprint