岩土工程技术创新方法与实践

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年第10期4月   作者: 洪涛
[导读] 本文主要探讨岩土工程技术创新方法与实践,此次研究通过查
        洪涛
        临沂市自然资源和规划局测绘院  山东临沂  276000
        摘要:本文主要探讨岩土工程技术创新方法与实践,此次研究通过查阅相关文献为本文提供理论基础,文中阐述了岩土工程的特点,并指明了当前限制岩土工程发展的困境和因素,提出了岩土工程技术创新的方法。为岩土工程的发展提供了参考,解决了当前岩土工程技术中遇到的困难,寻找创新。
        关键词:岩土工程技术;创新方法;实践
前言:随着我国的现代化建设加快,高铁项目全面展开,海底隧道、跨海大桥的建设,都促进了岩土工程技术的迅速发展。岩土工程实践方法主要包括理论分析和多次试验和创新。先进的现代科技为岩土工程创新提供了新的技术手段。但无论如何发展,岩土工程技术与环境之间的矛盾总会存在,这种矛盾也是岩土工程技术发展的瓶颈。此外,自然环境和资源短缺也会严重影响岩土技术的创新。
一、岩土工程技术的特点
(一)施工技术藏于地下,施工困难
        在岩土工程中,最隐蔽的技术就是地下连续墙和桩基施工技术,这两种技术不仅建筑场地完全隐藏在地下,而且建筑构件和台阶也隐藏在地下。给岩土工程施工带来了很大的困难和挑战。
(二)现场施工队伍较多,场地复杂
        施工人员队伍建设与现场施工人员和现场施工环境有着重要的关系。因为岩土工程种类繁多,涉及领域比较广,有时候不止一个施工团队,因此,施工人员在施工现场也就更加密集,在施工准备阶段,工作人员需要准备的内容和工作量都比较大。可见,施工人员和施工环境之繁多和复杂。例如,在施工现场,所有仪器设备应尽可能简单灵活,使技术人员能够分析技术匹配程度,方便技术人员的参观和操作,减轻技术工作量和桩型。
(三)结构、材料、偏差要求较高
        在岩土工程建设中必须要做到工作严谨,对于现场工程结构、材料和偏差都需要严格控制。以现浇柱的施工为例,不仅需要柱的材料强度符合标准,而且还必须认真要求柱的结构和偏差,以反映土工施工的严谨性。
二、岩土工程发展缓慢的技术因素
(一)现浇混凝土管桩技术
        现浇混凝土大直径管桩技术,也称作PCC桩技术,总的来说就是一种柔性桩技术。虽然成本低廉且易于普及,但桩体强度较低,钢筋深度有限,施工后不易控制沉降。而刚性桩强度较高,钢筋深度足够大,但成本较高,在较大面积内不易推广。
(二)桩靴结构技术
        现场铸造沉管桩的两种桩尖形式主要是预制桩尖和活瓣桩尖。其主要特点是可重复使用、而且经济成本比较低廉,在施工中使用也比较方便。但是活瓣桩呈三角形分布,三角形钢板应力集中,活瓣未牢固闭合,存在轻微变形或粘结的缺陷,有时候还会打开不及时。最后,水、泥砂进入到桩管之中,很容易导致失效的风险,形成低质量的成柱。此外,通常需要先用铅线或稻草绳暂时固定阀门,然后再将壳体插入底座[1]。预制桩靴能够有效地控制开合问题,但规模大,施工和运输不切实际,成本高。它们不能重复使用,在大范围内不适合推广使用。
(三)桩基抗液化排水
        施工技术中目前使用的碎石爆破技术允许通过碎石桩的较大间隙进行快速排水,从而减少或迅速消除地震等外界不可抗力造成的超纯孔隙水压力对地基造成的破坏。碎石桩具有良好的液化效果,但是因为自身的灵活特点,桩基础承载力有限,桩体容易变形,不适用于房屋等顶体荷载较大的建筑。刚性基础通常用于住宅。刚性桩具有低变形和高承载力,几乎不能排水,就不能保护地基,在液化的影响下会导致地基严重损坏。


(四)桥头跳车现象
        高速公路桥头跳车是一个困扰我国乃至世界岩土工程技术的重大难题。桥头跳车主要有两个原因:第一,地基土具有较高的压缩性,因为土质疏松,因此承载力也比较差;第二,填土较高的坝址很难。这两种原因的直接后果是建筑施工完毕之后过度沉降。此外,由于桥梁的桩基础几乎没有沉降,桥梁与道路之间的不均匀沉降导致了跳桥跳车的问题。
三、岩土工程技术创新的方法策略
(一)桩技术的创新
1.大直径混凝土空心桩技术
        桩基础承载力的主要来自于桩顶阻力和侧向摩擦阻力,可以通过增加桩管侧面积和桩尖面积来增加桩基承载力。因此,大型空心管桩的创新发展不仅可以减少混凝土的使用,还可以提高管桩的承载力。通过补充柔性桩和刚性桩的优点,可以克服两种桩的不足之处,并且具有良好的沉降效果,在新型桩的施工加固效果和控制上花费较低的成本。新型复合空心桩基础由混凝土导流、防水阀门桩靴、沉管装置、底盘、模具砂浆制造商、压力稳定振动头部、塔和起重设备等7部分组成。大直径混凝土空心桩技术的创新在于大胆采用两个固体同心桩,即两大直径钢管桩基础环形沉孔装置,模具砂浆制造商位于沉孔装置的底部和底部内侧。目的是降低桩的沉头阻力。混凝土导流安装在沉管装置顶部,确保混凝土均匀浇筑。活瓣桩装置内外钢管之间桩端的底板。沉管装置下沉地基时,为了防止管腔渗入泥浆和水中,将把桩靴封闭起来。这种新型桩技术操作简便,能够通过机械设备实现,降低人工成本。
2.石桩刚性抗液化桩基技术
        这种新型桩基础技术不仅能提高抗碎石液化的强度,而且还结合了刚性桩的承载力、高强度排水的优势。创新的想法是建立在改进刚性桩的基础上的,主要目的是使刚性桩基础具备排水能力。解决办法是在刚性桩中设置排水管道,排水道是刚性桩壁上产生的槽,高性能排水材料引入槽中,实现了刚性管排具有排水液化保护功能的思想。该技术的创新亮点是刚性柔性桩基的优缺点互补。对两种桩类型的优缺点进行仔细分析后,得出的复合桩基础技术。
(二)桥头跳车装置的改进
        当前,桥头跳车装置的缺点是只能下沉,不能上升,而且也很耐进行精确控制。桥头跳车装置需要具备高精度全方位技术,为了能够消除桥头跳车现象,必须要能够准确降低或升高桥头堡的高度。该技术创新采用了另一种凹槽技术,将螺栓底部连接到隔振垫上,隔振垫连接到螺栓顶部的紧固部分。凹槽位于螺栓紧固部分的底部,底部为凹面,移动螺母顶部的槽与槽相对应,形成圆形,移动球位于两个槽的连接处[2]。这种改进的设计明显提高了桥面高度的精度。桥面能够上升也能够下降,以便桥面高度可以适应路面沉降的变化。适合不同地质条件下的桥梁结构,具有稳定的平衡与协调的性质。
(三)计算机技术的应用
        在新时代,建筑行业面临着新的市场行情,有必要密切关注市场和企业发展的需要,学习国内外行业的最新技术、先进技术,提高企业竞争力,创造企业竞争优势,促进企业的可持续发展,为此加快研究关键技术问题、培育核心技术、技术创新和技术发展战略。必须开放各种渠道,通过与相关科研机构或大学建立战略伙伴关系,不断提高工程设计师以及施工人员的技术水平和业务能力。必须建立和完善适当的激励机制,使学习、掌握和应用新技术,不断改革和创新技术,促进施工人员不断提升自身技能。
结论:综上所述,在文章中,阐述了岩土工程的特点,并指明了当前限制岩土工程发展的困境和因素,提出了岩土工程技术创新的方法。除了以上的方法途径,随着时代的发展以及科学技术的进步,工程师们应该不断学习和创新,利用先进技术手段,结合以往经验,追求创新进步,促进我国建筑行业的发展。
参考文献:
[1]吴明晖,刘书江.岩土工程技术创新方法与实践[J].居舍,2019(33):183.
[2]赵剑,林金生,赵磊.探究岩土工程技术创新方法与实践[J].中国金属通报,2019(05):155-156.
[3]赵涛.岩土工程技术创新方法与实践[J].中国金属通报,2018(10):92+94.
[4]罗升华,彭均阳,罗勇.岩土工程技术创新方法与实践[J].世界有色金属,2018(16):266+268.
[5]赵鑫,向晓华.岩土工程技术创新方法与实践[J].科技创新与应用,2018(28):42-43.
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