岩土工程施工技术的概述与展望

陈述

摘 要：文章以岩土工程施工技术特点为先导，在岩土工程施工技术应用原则、技术种类、技术发展方向等方面逐次展开论述，希望能够对对岩土工程施工人员起到一定的启发作用。

关键词：岩土工程；施工技术；概述；展望

中图分类号：U456 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）29-0158-02

1 岩土工程施工技术特点

1.1 施工技术的不确定性

不确定性的主要原因往往出现在两个方面，第一是在施工前的地质勘查时期，由于各种勘查布点都是有间距的，对地下岩土情况的勘查不可能做到百分百的知晓；第二是在施工阶段，爆破、钻探、挖掘等手段必然会对岩土层造成不同程度的扰动。因此，在具体的岩土工程施工中，必然会出现不确定情况，这就要求施工人员及时发现问题，结合实际情况修改施工方案，改变施工工艺，解决施工问题。

1.2 施工技术的区域性

受久远地质变化影响，岩土层的结构分布表现为多变的状况，除了地区性的大地域的岩土结构区别之外，即使在整个工程范围，甚至在同一工程标段，岩土层的性质呈现多变的情况是很正常的。这就要求施工人员针对不同的岩土层，设计不同的施工方案，制定不同的施工技术参数，才能保证施工的正常进行。

1.3 施工技术的隐蔽性

岩土施工的主要内容是巩固地基，所采用的锚杆、地下连续墙、桩基、地基处理等施工手段多处于岩土层内部，具有很强的隐蔽性，这就给施工质量监控、施工效果检测等工作带来了麻烦。因此，不断提高各种检测和监测手段，对岩土施工工程具有重要意义。

1.4 施工技术的依赖性

由前面的施工技术特性可知，岩土工程施工对高科技的依赖性越来越强。这一点也是人们追求安全、高效施工的必然要求。高压射流技术、真空预压法等跨行业、跨专业的技术被不断地用于岩土施工。

1.5 施工技术的理论推导性

岩土施工是一项周期长、花费大、安全性要求高的项目，为了实现有效降低成本、提高施工安全性、提高工程质量等目的，随着科学技术的进步，可以利用物理学、数学、信息学的理论研究专业知識，在材料配比、器材研制、施工工序等方面进行理论计算。这一点已经开始应用，尚处于萌芽阶段，相信随着科学理论研究与科学实用技术日益增强的，该模式会逐渐普及。

2 岩土工程施工技术的应用原则

岩土工程的施工技术是随着岩土层特性不同而有变化，有些技术的差别并不大，有些技术属于创新性技术。不论技术本身有什么不同，它们都应该遵循经济、适用、实践和环保的原则。

2.1 经济性原则

岩土层结构的不确定性，导致工程施工需准备若干套方案，在选择施工方案的时候，应该综合安全、技术、经济等要素，提高工程项目的将综合经济效益。

2.2 适用性原则

针对岩土施工隐蔽性特点，任何一种施工方案，任何一项施工技术都会遭遇多种矛盾，调整方案与选择技术的重要标准是能否适用于工程的应用，能否满足项目的需求。

2.3 实践性原则

岩土工程施工是一个综合性很强的工程项目，虽然理论研究和理论计算可以解决许多问题，但是，仍然需要依靠施工实践进行验证，只有在施工实践中，不断选择、采取最有效的方法，才能保证整体工程的安全与质量。

2.4 环保性原则

重视工程环保是世界性的问题。我们必须顺应时代的要求，摒弃对环境造成严重破坏和污染的施工技术，积极研究环保技术并大力推广之，是岩土工程施工技术的发展方向。

3 施工技术应用现状

3.1 地基处理技术

经过几十年的学习、引进、消化吸收，我国的地基处理技术已经处于世界先进行列。在地基处理方面都取得了丰硕的成果。①根据地基需要承载的建筑物质量、建筑物累积变形等情况，计算出基础地基的面积、深度等数据，然后利用渣土复核地基、钢渣桩复合地基、二灰桩复合地基等施工技术，达到提高地基承载力、降低工程成本、综合利用废渣、落实环保管理等目的。②利用地基托换技术，有效实现建筑物的整体搬移，目前，不论是现代建筑、亦或古代建筑，我国顺利搬移的建筑物数量已经大于国外建筑物搬移数量总和。③在纠正桩基偏斜问题方面，利用掏心抽降法、应力释放法、水冲法和钢筋混凝土疏桩复核地基技术，提高了岩土与桩基的承载力，可以有效恢复并控制建筑物的沉降。

3.2 边坡加固施工技术

在岩土工程施工中，岩土锚固技术是最主要的边坡加固施工技术。其主要工序包括：岩土锚固、二次灌浆、土钉支护、排桩支护等。为了提高岩土层中锚杆的承载力，为了提高支护质量，需要监测锚杆蠕变变形与预应力变化数值，根据数值结合土钉与微型桩、超前注浆等相关技术，完成复合土钉支护施工。

3.3 PPC桩技术

PPC桩技术的全称是“现浇混凝土薄壁管桩技术”。该技术是利用机械振动力，在活瓣桩靴的带动下，将薄壁管打入到地基的预定深度，然后将混凝土均匀地灌注到薄壁管中，再次利用机械振动力拔出薄壁管，通过振捣和挤密，留下的混凝土在岩土层中形成混凝土管桩。该技术适用性强，牢固度高，多用于高强度地基的加固工程，例如：高层建筑物地基工程、道路路基工程、大型基础设施地基工程、大型污水池与江河堤岸的加固工程等。PPC桩技术特点主要有三个方面：①可以塑造大直径的桩基，目前最大的PPC桩基直径已达1.5 m。与直径在0.6 m以下的实心桩相比较，大直径PPC桩基可以增加桩与桩之间岩土层的紧密程度，可以增加桩的摩擦力，可以在节约原料、降低施工成本的前提下，提高地基的稳固性。②活瓣桩靴可以直接导入到岩土层中，无需再另外制作钢筋混凝土桩头预制件，不仅有效节约了时间成本和材料成本，而且具有灵活调整的特点。③PPC桩技术的理论推导性较强，虽然较大的桩径可以有效增强地基的承载力，但是也不是桩基直径越大越好，这就需要提前根据勘查与测绘技术计算出所需桩基直径，然后根据需要调整各个监测点的PPC桩施工。

正是因为PPC桩技术的特点，因此，在PPC桩的施工过程中，需要注意以下施工要点：①必须做好施工现场的清场工作，在整个工程施工期间，要始终保持桩位附近没有杂物，施工场地没有多余物件，整个场地平整。②桩基的位置必须精确，桩基的垂直度只允许有1%的误差范围，否则容易出现断桩、斜桩等质量隐患。在大型或超大型基础设施施工场地，在必要的时候需要使用卫星定位系统和中子速测量技术来保证PPC桩的位置与垂直度。③在安置沉管的过程中，必须保证沉管被压入到设计深度，必须保证沉管完全穿过松软的泥土层，到达坚实的岩土层。为了防止沉管在下沉过程中发生位移，需要采取辅助手段对沉管加以固定。

3.4 浆固散体桩技术

首先，使用钻机按照桩基设计直径，钻取到设计深度，安置注浆管，然后将碎石料投入孔洞，同时使用清水对碎石料进行清洗冲击搅拌，待投放完毕后，开始注入水泥浆料，最后固结成桩。该技术对施工场地条件要求不高，能够有效利用建筑垃圾等废料，机械化程度较低，是一项可以大范围使用的岩土施工技术。

3.5 加筋碎石桩技术

利用加筋约束、桩体置换、排水冲击的施工原理，在普通碎石桩的基础上增加钢筋结构，实现了岩土层应力的重新分配，将荷载均匀地传递到桩基周围岩土层，缓解了地基的沉降现象，提高了岩土层的固结能力，降低了桩基因为负荷不均匀而导致的破损。

3.6 Y（X）型灌注桩技术

利用等截面异形周边扩大原理，预先制作Y（X）型模板，将其沉入地下设计深度，然后在模板中浇筑混凝土，随着振动，向上提拔模板，混凝土会逐渐注入钻孔，经冷凝后形成形成灌注桩。Y型桩具有大强度和较大的承载力，同时，随着振动，桩间土层受到擠压，间接地增强了岩土层的承载力。

3.7 可回收式锚杆技术

基坑工程传统的施工技术不能对留在地基中的锚杆做到有效回收，不仅会造成施工成本的增加，而且会对当地环境造成二次污染。经过设备改造升级，将钢拉管与活动式锚头做螺旋式连接，在钢拉管外层套接PVC 镂空管，制成构造简单、操作方便的可回收式锚杆。利用可回收式锚杆技术，可以实现对锚杆的完全回收，既降低了施工成本，又避免了环境污染，还能够及时清除障碍物，减少安全事故的发生。

4 岩土工程施工技术的发展方向

4.1 非开挖施工技术

随着城镇化建设的发展，随着现代化交通设施建设的发展，高速涵洞、高铁隧道等涉及到岩土层的工程方兴未艾；地铁、河床、洋底等空间正在不断扩展之中，为了最大限度地降低对交通和环境的影响，非开挖技术的应用逐渐受到重视。其中，盾构施工技术因为具有省时、省工、安全、机械化程度高等特点，必将会得到越来越得到了广泛的应用。

4.2 成熟技术不断被升级

对于常规的成熟技术而言，因为施工技术指标的精确度越来越高，随着施工设备精密度的提高，这一类技术的应用范围得到扩展，施工效果得到提升，技术的升级换代必然越来越迅速。作为技术人员和施工人员，需要不断反思，不断学习，在工作中继续发挥施工技术的重要作用。

4.3 环保与工程相结合

注重环保，已经成为全世界关注的问题。作为最大的发展中国家，更应该吸取发达国家的经验教训，降低岩土工程对环境的破坏性，积极运用环保技术，为保护好祖国的优美环境，为国家经济建设保持可持续发展的动力做贡献。

5 结 语

总而言之，随着我国各类基础设施建设的进行，岩土施工技术在我国得到了长足的发展，但是，在工程理论推导、新材料研制、环境保护等方面，尚存在发展不均衡的问题，因此，岩土施工技术的发展方向应该牢牢把握非开挖施工、升级成熟技术、环保与工程相结合等方向，以此为动力，不断推动我国的可持续发展。

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