岩土工程技术创新方法与实践

张德明

（福建省建科院检验检测有限公司，福建 厦门 361011）

岩土工程项目发展期间，创新占据重要位置。岩土工程项目身为应用科学，可以为工程建设服务。因岩土工程发展与土木工程建设密切相关，当前土木工程建设在国内发展迅速，因而会遇到很多岩土技术方面问题，因此有必要加强岩土工程技术创新。当前随着科学技术的发展，其为岩土工程技术创新提供了新活力，因此可以实践中努力研究新的方法。当时因国内地质灾害及资源短缺问题明显，因此应加强创新及研发力度，便于寻找岩土工程及环境间的平衡点，如此方能促进新常态下岩土工程可持续发展。

1 岩土工程技术特点

岩土工程技术具备隐蔽性、复杂性与严格性等特点。一，隐蔽性，岩土工程施工用到的桩基、地下连续墙等方法都是在隐藏在地下，再者，所有施工工序也都是在隐蔽环境下进行的。施工后期施工产品难以看到全貌。二，严格性，大部分情况下，岩土工程施工要求严格，例如灌注桩施工，除了桩身结构与材料强度要求不严外，剩余灌注桩施工期间所有偏差要求都较为严格。三，复杂性。岩土工程施工期间常常遇到很多环境与因素限制，例如工种较多，人员密集等，施工前期准备工作较多等。但岩土工程勘察期间施工操作使用装置和测试设备较为灵活。此外，施工工艺较为复杂，同种桩型与施工方法若处在不同位置，其使用的施工工艺也不一样。

2 岩土工程技术现状

2.1 混凝土管桩技术问题

现浇混凝土大直径管桩技术即PCC 桩技术，其作为常用柔性桩技术，实际操作期间因造价较低，推广较为容易，故而被广泛应用在混凝土施工期间，但是因该项技术缺点较为明显，强度较低，加固深度方面受限，施工后沉降下沉难以控制。就刚性桩而言，因桩身强度较高，加固深度较深，但成本较高，所以短期内难以大面积推广使用。

2.2 桩基抗液化排水问题

现阶段，岩土工程施工技术中常使用碎石桩技术，经过碎石桩处理的大孔隙可以快速进行排水，如此方能在很大程度上解决超净孔隙水压力对地基产生的影响。再者，碎石桩自身有较大局限性，即便抗液化性符合要求，但是因其柔性较大，因而容易使得桩基承载力较差，尤其是桩体很容易产生变形，所以其在大质量建筑中应用性较低。与此同时，当前国内房屋建筑常使用刚性地基，即便这种桩基承载力较强，变形较小，缺点为难以排水，因而使得其难以保护地基，且会受到液化冲击的影响，导致其受到严重破坏。

2.3 桥头跳车问题

因车速原因导致车辆经过桥头期间，经常出现跳车问题，这一问题的出现不仅会影响岩土工程技术发展，还会在行业范围内产生较大感想。基于此，有必要就桥头跳车因素展开详细分析，一，因地基土具有一定压缩性，土质软会在很大程度上影响承载力。二，高路堤填土期间，受到这一因素影响，土重量会不断上升。上述情况若较为严重，势必会引起施工后沉降。与此同时，也应充分考虑桥梁应用桩基础，因此应用期间不会导致沉降情况出现，且因桥头相比路面高出较多，若出现不均匀沉降，势必容易在桥头出现跳车问题。

3 岩土工程技术创新

3.1 GPS 定位测量技术

当前GPS 定位测量技术逐渐成熟，且被广泛应用，岩土工程项目当中该项技术的应用发挥重要作用。国内这项技术应用落后于发达国家，现阶段，借助接收终端系统与卫星间信息，便于实现信息的准确传达，这一方面仍需要进一步创新。GPS 测量技术可以用于测量复杂地形山区工程，测试期间主要工作包含选点、勘探、布控及采录等方面。选点前期应详细勘察山地情况，便于为工程拟定提供充分依据。接着准备测试阶段需要用到的仪器与设备，因上述采集设备与通讯工具价格较高，因此保管期间应十分小心。接着结合实际勘探结果，对项目进行合理调度与设计，然后结合实际需求设计工程资料并合理选点、布置测控。针对采集器中受到的时段号与卫星高度截止角等方面信息，应详细保存并记录。

3.2 桩技术创新

大直径混凝土空心桩技术。侧摩阻力与桩端阻力身为桩基承载力的来源，提升桩基承载力能扩大桩管与桩端面积。所以，积极研制大面积空心管桩，不仅能减少混凝土用量，还能提升管桩承载力，同时借助柔性桩和刚性桩间优势弥补桩基缺陷，便于提升桩基加固效果，加强沉降控制。新型复合空心桩基包含7 个部分。加强大直径混凝土空心桩技术创新，可以从下面途径入手：采用两个固定同心，然后将环形桩基沉模装置固定于底端及内外侧，便于减少沉桩阻力。将分流器安置在沉模装置上端，便于对混凝土进行均匀浇筑，当沉模装置下沉后，桩靴将会关闭，避免管腔内有泥水进入，上拔期间及时打开。新型桩技术操作简单，自动化程度相对较高。

3.3 碎石桩技术改进

碎石桩即柔性桩，承载力相对较低，桩身会出现较大变形，但因排水效果较好，可以抗液化，且具备较强承载力，桩身变形相对较小，排水功能相对较差，因此不适合应用在液化涂层当中。由此，我们发现，不同桩型优缺点各不相同，其中一种桩型缺点也是另一桩型优点，二者相互补充。结合前面情况分析，为了对桩型进行创新，应从提升碎石桩承载力及提高刚性桩排水性等方面入手。但因为前者难度较大，故而常常选择对后者进行创新。在刚性桩侧壁设立凹槽，凹槽内部放置具备较强排水能力的材料，如此即可促进刚性桩排水，与此同时，因开设凹槽尺寸要求较低，所以桩基承载力不没有大量丧失。借助优缺点互补创新，即可发明具备较强排水性刚性桩。

3.4 桥头跳车装置创新

现阶段，桥头跳车装置弊端主要为难以上升、沉降、精度难控制等内容，桥头跳车装置要求中对此提出了新的要求，通过加强桥头跳车装置创新，可以明显升高和降低桥面标高，便于及时消除桥头跳车情况。该项技术创新的使用和凹槽技术明显不同，将螺栓底座与隔振垫相连，螺栓上端固定件与隔振垫再次连接，然后将凹槽设立在固定件下端，再让凹槽和活动螺母上端凹槽对应，构成圆圈形状，此时活动滚轮即可被固定在凹槽咬合处。该设计方法，不仅可以提升桥面标高准确度，还能促使桥面升降，确保桥面标高与路基沉降变化相互适应，便于将其放在不同地址桥梁结构中，确保结构的协调与平衡性。

4 岩土工程技术应用

4.1 钻探和坑探

钻探与坑探间有较大差异，其能直接掌握地质现状。很多岩土工程都会用到钻探和坑探。这里，钻探是结合地层种类和勘探要求对地层深度进行的采样，接着开展实验分析，最终确定岩土种类及物理性质的方式。如果使用钻探仍然不能探明地下地质情况，此时则需要使用坑探法。坑探法原理为借助机械和动力装置进行勘探，这一过程会消耗较大物力、人力、财力，所以使用坑探法期间应充分考量项目经济性。

4.2 静力触探

静力触探具备高效与便捷特点，是土体原位测试法。其借助机械装备精力，将标准技术探头均匀压入土层当中，因土层探头受阻而产生压力，便于在这一压力作用下，探头传感器将土层当中阻力转换为电信号，接着使用仪表测量。当前，国内岩土工程项目用到的静力触探头包含单桥探头及双桥探头、控压触探头。此外，静力触探能精准获得粉土、软土、砂石等土层地基承载力和单桩极限承载力，虽然静力触探优点较多，但是仍然存在很多弊端，比如，分辨率低等，其会对岩土工程应用产生较大影响。

4.3 动力触探

动力触探作为原位测试当中的一种，一般情况下多是将探头灌入土层深度为10cm～30cm 深度，接着使用锤击数掌握风化基岩物理性质，通常特性主要包含测试及勘测两种。此外，动力触探也分为轻型、重型、超重型。轻型触探仪器主要是对砂土、粉土、粘性土进行勘探，施工较为便利，操作相对简单，能及时记录锤击次数，然后将其套入公式即可得出所需数据。

4.4 GPS 技术应用

GPS 测量技术应用空间卫星群和地面接收系统实现信息传送，该技术应用时间很晚，发展前景广阔。特别是岩土工程项目地形复杂区域，应合理使用GPS 技术测量。具体而言，一，应结合山地特点做好勘探准备，便于合理拟定项目操作，确保装置及仪器准备合理，这里采集仪器与通信设备应结合岩土工程项目状况合理调度。此外，应提前掌握岩土工程资料及设计书，保证勘探结果能结合设计及施工要求进行。此外，勘探前期应合理开展选点与测控布局等工作。采集器应制定时段号与采集时间，然后合理记录相关信息，最终认真填写报告内容并存档保存，便于后期应用。

4.5 计算机技术

当前，CAD 技术也被广泛应用在岩土工程施工当中弄，该设计软件可以结合工程数据和资料在计算机内描绘地形与地质等情况，再者还具备一定野外数据采集方面功能，便于对测得数据进行有效整理和统计分析。

5 结语

综上，岩土工程技术创新方法较多，勘探期间应加强沟通，站在经济和生态环境视角分析，惟其如此，方能实现技术和方法的创新。无论哪种勘探技术都有相应优缺点，因此实际应用期间，可以联合多种技术合理应用，或者结合岩土工程实际情况，合理选择勘探技术，便于保障实际勘探质量。