浅议复杂地质条件下工程施工技术的应用
2020-05-11曲世才
曲世才
摘要:社会经济的快速发展,土地资源的紧俏,一度促使很多城市出现了不同程度的生存空间拥挤、交通环境紧张等显而易见的生活质量和社会问题。在这样一种局面下,如何向不良的地质条件索要土地、索要建筑资源,就成为一个十分重要的问题。但越是复杂的地质条件,越对相关建筑国内工程的施工技术提出严格的要求、生成严苛的标准,也唯有如此才能保障施工的进度、质量以及安全。基于此,本文以“复杂地质条件下工程施工技术的应用”为主要研究对象,首先阐释了复杂地质条件下工程施工技术的应用类型,然后从多个角度阐释了具体应用这些技术的措施和方法,以期为同行以参考,共同促进城市建设行业的发展,社会效益的提升。
关键词:复杂地质条件;工程技术;技术应用
国民经济的不断发展,城市化进程的不断加快,促使土地资源越来越紧俏,而为了满足基本经济发展的诉求,满足人们的日常生活及出行需要,各种从不良、复杂的地质条件索要工程的现象比比皆是,诸如地下建筑、水上公路、桥梁施工等。但是不可否认,我国现有的,颇为传统的施工理念以及建筑工程施工技术,已然不适应日趋复杂的建筑工程所需,所以改革和创新就变得十分必要。
一、复杂地质条件下工程施工技术的应用类型分析
复杂地质条件,相应地会形成一个特殊的受力系统,其不仅存在诸多的不确定因素,而且在具体施工过程中,难以对其的真实受力情况进行准确的计算。较之一般地质条件下的工程,其在施工过程中、在技术应用方面具有一定的特殊性,凡是处在复杂地质条件下的建筑工程,其在施工过程中,地质结构多处在复杂的二维或者三维应力状态下,边界情况更是复杂。所以针对此类施工项目,在具体施工技术的选择过程中,尤其需要注意结合项目自身的特殊性,采用合理且科学的技术作为支撑。
(一)明挖技术
明挖技术在复杂地质条件下的施工,拥有非常广泛的适用范围,尤其适合非常宽阔的意外地带,具有操作简便、安全性高和工期短的特征。当然在具体应用过程中,施工人员有必要结合具体的地质情况,确定是否需要设置边坡支护,以大家较为熟知的公路隧道工程为例,使用明挖技术,一般按照这样的步骤进行操作:
第一,根据工程的设计尺寸,先挖出两道平行并且有一定深度的沟,然后沿着沟的方向,浇筑出两道平行的混凝土墙壁;
第二,安装隧道顶部的支撑板;
第三,在两墙之间开挖;
第四,修建隧道的永久底板和顶板结构。
(二)暗挖技术
暗挖技术是我国上个世纪90年代,从国外引入国内的一项技术,其所采用的盾构施工方法,目前主要用于各类水工隧道施工难题攻克和公路隧道施工。在我国现阶段已有的、诸多复杂地质条件下的工程建设过程中,对于很多线性地下空间的挖掘,普遍采用的都是暗挖技术,其在应用过程中必须要注意工程的纵向变形以及横向内力,更需要注意管片宽度、衬砌厚度以及变形所产生的影响,否则就有可能会导致后续建筑施工的质量呈现以及安全问题。
(三)深基坑支护技术
当前,填土式的深层基坑支护设计是国内非常常见的地质条件类型,具有一定的代表性和典型性。就土层分布情况而言,位于我国东北地区的土层大多为填土,厚度一般在1厘米到8厘米之间,与之相关的地下水也主要分为三层,即上层滞水、潜水和承压水。其中上层滞水主要埋藏在填土、粉土和粘质粉土层当中;潜水则主要埋藏在砂卵石层当中;承压水同。在敲定具体的基坑支护设计方案时,尤其需要注意施工过程中有可能会出现的、对地下水系统的影响和破坏,更需要注意因为地下水流动和冲刷,对基坑支护系统所带来的腐蚀性影响。所以,在后续施工过程中,要格外注意排除基坑当中的存水,确保施工人员的安全、设备的稳定运转。
二、加强工程施工技术发展的措施与方法
近年来,我国复杂地质条件下的工程施工技术应用,已经在相关专家、学者的共同努力下取得了突破性进展、大幅度提升,并生成了一套相对完善的施工技术理论及实践经验。只是伴随工程技术的不断发展以及时代的进步,国内现有的工程施工技术很大程度上已经无法满足建设工程的需要,故而复杂地质条件下的工程技术革新,也必须秉承发展和创新的原则。
在复杂的地质条件下进行工程施工,科学合理的施工技术是确保建设项目得以顺利推进的基础和前提,更是施工得以顺利开展的重要依据,对保障施工进度、提升施工质量都具有不容忽视的意义和作用。但受到复杂地质条件的影响,很多施工技术都存在较大难度,需要专业的施工部门组织施工,否则能否保障施工技术的准确、顺利和安全,都是一大问题。
(一)注重对新技术的运用
如今,国内建设工程施工对于一些先进性技术的应用,呈现出多角度、全方位和立体化的趋势,而不少技术自有的研发轨迹和发展节奏,很大程度上也呈现出应对建设工程发展诉求的情况。但与之相关的,工程施工技术所要解决问题的类型,却越来越复杂,或者说已有的施工方法,很难满足不断发展的工程需要。特别是伴随现代电子计算机技术的崛起以及其与传统建筑行业的深度融合,对于建筑工程的施工技术方案制定、生成也产生了不容忽视的影响。所以在复杂地质条件下进行工程施工,首先要全面掌握地质条件和复杂程度,如此才能更进一步制定施工方案、选择施工技术。所以可以率先利用电子计算机技术对建筑项目进行科学、系统和统一的管理,进而提升管理效率。比如使用该项技术对复杂的地质条件资料进行统一的录入、集中分析和管理,这样就可以利用电子作图软件,对项目进行数据和指标的分析。
(二)加强工程中对地质条件的检测
复杂地质条件下所开启的建筑项目,大多是在河道、山岭以及城市地下等较为特殊的环境中,主要用于人防建设、资源开发、军事建设、缓解城市用地紧张等一系列功能。在这些较为特殊的环境下组织施工,对地质条件的检测和勘查是十分必要的,而这也是选择和利用种种新型技术的基础和必要条件。
在我国现有的多款地质条件检测和勘查设备当中,探地雷达是一种新兴的高分辨率探测设备,也是较为先进的一种,其在较为复杂的地质条件中,能够有效应用现代非侵入性探测技术,在不需要将传感器放入检测介质内的情况下,就能够简单、安全地对地面和地下的各种现场数据进行操作和检测。因为探地雷达采用了宽频带、短脉冲和高采样率,其探测分辨率明显高于其他一般的普通物理探测手段和设备,也因为其采用了多波形处理、高层次叠加等信号恢复技术,大幅度地改善了图像显示和信噪比性能——这些都意味着在工程地质条件检测的过程中,借助探地雷达所产生的高频电磁波,以宽频带短脉冲形式通过天线向地下发射这样的工作原理,在岩层当中遇到透射、实现反射后回到地面,由相关的天先进性信号接收。可以说,探地雷达具有非常鲜明的高效、安全和便于携带的特征。
三、结语
复杂地质条件下的工程施工技术应用,是现代建筑行业所要探讨的重要问题之一,从某种意义上来说,其从侧面反映和呈现了建筑行业、工程技术应用的发展方向和趋势。所以对于相关施工管理人员及从业者来说,其有必要在针对地质条件展开深入分析的情况下,合理选择和应用技术,以推动建筑的最终呈现效果和行业整体质量的稳步提升。
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