基于绿色理念下岩土工程技术创新方法与实践探索

张学乐 黄国强

广东省地质局第二地质大队 广东 汕头 515000

岩土工程主要是针对地表、地下岩土体进行施工的项目，也是工程建设中的重要组成部分。随着我国科学技术的不断发展，越来越多现代化技术在项目建设中得到了广泛应用，在施工时不能只关注经济效益，而且要兼顾实现与社会效益的统一并注重工程技术的创新[1]。岩土工程十分复杂，涵盖了地质学、工程学等专业领域知识，施工难度比较大，技术创新十分必要且迫切。因此，本文章对绿色理念下的岩土工程技术创新展开分析，这既能满足岩土工程本身的施工需求，又可推动项目建设的健康持续发展。

1 岩土工程技术概述

近些年随着城镇化建设的进一步加快，建筑行业取得了极大的发展突破，岩土工程在路桥建设、山区隧道施工、地铁施工、房屋基础建设、地质灾害治理等各方面都有所体现。当前人们生活水平不断提升，对相关工程质量也提出了更高要求，为了满足新的施工建设标准，需要对原有技术进行创新，从而提升施工水平。在开展岩土工程项目之前，有关人员应当前往现场进行全面考察，展开科学合理的设计与规划，以真实可靠的数据开展试验和模拟，针对施工中可能出现的各种突发情况，提前制定好完善的应对策略，最后再开展施工[2]。

经济发展推动了我国科学技术的创新，越来越多新型材料、现代化技术和设备都在岩土工程中得到了广泛应用。在项目施工管理方面，信息技术、网络技术、计算机技术的优势充分展现，技术水平提升到了更高的层次，让全过程监督管控成为现实。岩土工程涉及多个领域的专业知识，技术人员凭借专业知识与经验积累，对现场进行考察，同时优化设计图纸与施工方案。岩土工程所处的地质环境，会受到各方面因素的影响，技术人员要以实时探查或测绘得到的数据为依据，让项目开展的更为顺利。一般探查或测绘的内容包括岩体、地质构造以及土体的稳定性及岩土体的承载能力、强度、透水性、透气性、抗压性等，为项目施工提供强有力的数据支撑。

2 岩土工程的技术特点及问题

2.1 岩土工程的特点

（1）施工过程的严格性[3]。绝大多数岩土工程都是在地下完成的，甚至会使用到破坏力较强的爆炸品，技术要求非常高。为了让项目开展的更为顺利，施工人员需要严格遵循技术规范及施工组织方案，不得盲目施工，脚踏实地的进行作业；（2）复杂和多变。岩土工程本身就涵盖了多领域的专业知识，是系统性、复杂性的工程，将其进行整合，对施工人员、管理人员专业素质都有着较高要求，不确定性因素比较多。比如地质灾害、气候变化、工程材料、施工技术的应用等，为此，在施工正式开始之前，就要充分考虑到上述各方面因素，优化施工流程、精化施工措施；（3）参数的不确定性。在岩土工程现场探查过程中，如果选择的样品不具备代表性，在运输和制备过程中受到人为因素或客观因素的影响，都会影响参数的准确性。除此之外，测试方法、样品选取的位置，也都是影响参数的重要因素；（4）不成熟性。地质学和力学，是岩土工程十分依赖的两大理论，两者相互渗透、关系紧密[4]。力学具有逻辑缜密的特点，以完善的理论知识为基础进行演绎推理。而地质学则是在大量数据的基础上，通过对资料分析和对比，归纳推理出科学规律。岩土工程强调定性分析与定量分析的结合，不仅要注重理论，同时也要关注实践，这也是岩土工程不严密性和不成熟性的主要原因。

2.2 岩土工程施工技术问题

（1）勘察工具滞后。岩土工程勘察难度比较大，而数据信息恰恰是后期施工顺利开展的关键，前期考察需要力求全面、细致，应用到高精度的仪器设备。但实际情况是，很多单位的勘察资金不足，仪器设备并不先进，技术人员对前期考察的重视程度不高，勘察工具具有明显的滞后性，应当及时更新，提升勘察工作效率；（2）勘察监管力度不足。监管力度不足，是岩土工程施工安全与质量的重要影响因素，没有落实全过程监管原则，尤其是勘察方面，细节问题得不到合理管控。技术人员缺乏必要的责任意识，凭借主观经验办事的现象比较普遍，数据信息真实性得不到保障，影响工程设计的科学性与可行性，监管力度不足，项目质量得不到保障；（3）施工人员素质低下。施工人员是岩土工程顺利开展的重要保障，如果技术人员专业水平低下、态度懒散，势必会影响项目施工质量。有关单位要加强管理，定期组织专业技能培训，让施工人员了解岩土工程施工技术的应用流程与关键点。实际情况是，部分作业人员专业水平有待提升，无法将理论和实践进行结合，不按照规定作业，对自身职责的认识并不清晰，实际施工难以取得理想效果，成为了阻碍岩土工程顺利完工的重要因素。

3 绿色理念下岩土工程技术创新方法

3.1 岩土工程测试创新实践

在岩土工程施工过程中，工程测试是需要关注的重点内容之一，技术人员可以根据测试得到的数据信息，为设计人员绘制图纸提供可靠参考依据，在严格的测试标准下，岩土工程施工安全和质量也可得到强有力的保障。就目前来看，很多建筑企业多在室内对岩土进行测试，测试的内容相当广泛，涵盖了力学实验、性能监测等多个方面，随着测试的进行，越来越多现代化技术和仪器设备都会广泛应用其中，相应的标准也会发生调整[5]。当前坑探技术和钻探技术在岩土工程测试中的应用最为普遍，钻探技术为利用钻具对地面以下进行钻掘并采样，对不同深度的岩土性质及地质结构展开分析；坑探技术可对数据信息全面直接采集和分析；物探技术、地震折射波、面波等形式，也是直接探测的重要手段。多种技术都有其各自的适应场景以及局限性，岩土工程技术人员需要根据实际情况合理进行选择，并结合现代化仪器设备，保证数据信息的真实性。

3.2 勘测技术创新实践

合理的勘测技术能够最大程度上保证数据的可靠性，为后续工程的顺利开展奠定坚实基础，同时提升岩土工程施工质量。在实际工程测试方面，需要充分考虑到岩土施工的环境，将钻探和坑探技术、物探勘测技术等结合起来进行应用，让地质数据更加完整，技术人员在判断岩土类型时也有更可靠的依据。

在对物探勘测技术进行创新时，一般会引进电气学、电磁理论等专业领域内容，同时加强对电磁波成像、弹性波等现代化技术的应用。无论是钻探技术还是坑探技术，都是通过局部的方式对地质情况进行采集；而物探对地质情况进行勘探，相对来说效率更高，同时也更具全面性。在勘测过程中，技术人员要了解现场具体情况，比如岩土工程的复杂性，以及不同勘测技术的特点、应用范围、使用标准、操作流程等，做到具体问题具体分析，将多种技术结合起来进行应用，降低勘探工作难度，提高勘探工作效率，为岩土工程后期施工的顺利开展提供强有力的保障。

3.3 触探技术创新实践

钻探和坑探技术的应用，都需要较大的机械设备或较大的施工场地，可能对植被等进行较大面积的破坏，遇到场地情况不理想的区域，上述技术的局限性则比较突出，这就需要应用到触探技术[6]。

在静力触探过程中，将探头深入到岩土地表一定深度之后，随后对探头进行加压处理，将静力传导到探头上，此时探头可以在岩层中不断前进；由于地下地质的结构不同，探头可能会面临着较大阻力，根据探头反应的阻力数据、形变情况、承受力等，来判断土层的类型与性质。如果工作人员选择了静力触探的方式，就需要在做好现场勘查的基础上，选择合适的施工探头，在静力触探的应用环节，也有多种方式进行选择，比如孔压、单桥以及双桥；对探头进行加压时，也可采用人力加压、液压加压、机械加压等多种手段。由于不同类型的土质、地基的承受能力有较大差异，在得到静力触探的相关数据之后，再选择加压方法。

动力触探也是比较有效的施工方式之一，在确定地质的物理性质方面，其作用十分突出，这种触探是通过圆锥来实现的，可分为轻、重、超重三个类型。其中轻型设备的体积小、使用灵活，在很多勘探作业中得到了广泛应用。

3.4 浆固碎石桩创新实践

很多公路和桥梁施工建设中，也有岩土工程的部分，一般是针对软土地基开展施工，在复合式施工中，选择的碎石桩体积比较小，桩体的稳定性不足，碎石桩强度和承载性达不到工程建设标准。施工人员一般只对桩体进行加固，而忽略了桩体和地面的接触面，加固效果并不理想，会埋下安全与质量隐患。

虽然说碎石桩复合式施工的流程相对来说较为简单，也无需大量资金投入，对施工人员专业能力的要求并不高，但是碎石桩自身强度不足，较松散，承载能力较难达到要求，并不适用于大型工程建设中，而且存在着安全质量隐患。如果碎石桩受到的承载力过大，随着时间推移，还会出现过大沉降的情况，则十分危险。

因此，需要对传统的碎石桩施工技术进行创新，施工人员要充分了解原有技术的特点，将灌浆技术与其进行结合，提前对碎石桩周围的土壤预埋管件，前期施工完成后，利用混凝土对地面进行灌浆，使之成为一个整体，承载能力将会得到显著提升，地基沉降的问题也能得到较好解决。施工阶段，可以将施工中多余的石料、钢铁收集起来，作为碎石桩的原材料，避免了材料使用的浪费，也大大降低了项目建设成本，实现了资源节约的目标，这和绿色理念、可持续发展战略相符。

3.5 现浇混凝土大直径管桩创新实践

PCC桩技术就是现浇混凝土大直径管桩技术，我国国土面积辽阔，很多岩土工程都是在软土地基上开展建设的，如果没有采取合适的手段处理软土地基，在后期很容易出现地基下沉、裂缝产生甚至是坍塌的问题。岩土工程施工人员要提前做好充分的准备工作，了解各方面专业领域知识，以及项目所处地区的环境，加强分析总结，采取相应的有效措施。根据有关调查研究显示，桩体的受力点，主要集中在桩体侧面和桩体与持力层接触的部分，这两个力分别为摩擦力和阻力。在前期试验阶段，改变不同结构桩体的变量，随后进行对比分析，得到了空心桩体和实心桩体承载能力的相关数据。试验结果表明，空心桩体的承载能力，比实心桩体更强，现浇混凝土大直径管桩就充分利用到了这一点，承载能力得到提升，可以从源头上减少地基沉降的情况出现。在应用现浇混凝土大直径管桩技术时，同样也要依靠很多专业设备，比如分流器、动力器等，将钢管进行固定；在沉模器送料入口处增设分流装置，提升施工效率，简化作业流程。

3.6 引入卫星定位测量

卫星定位技术也就是GPS技术，绝大多数情况下，岩土工程作业环境都十分复杂，现场勘察和数据采集难度比较大，GPS技术能够有效解决这一问题。该技术具备高精度的特点，即便是在复杂环境中也有着突出表现，避免了传统测量技术中费时、费力的局限性。在提前考察了施工现场之后，选择合适的测量设备与仪器，安装通信设备、传感设备，布置好监测点，尽量在气候条件理想的情况下展开测量。

4 岩土工程施工质量管理策略

（1）选择合适的勘察工具。当前我国科学技术发展迅速，在岩土工程前期勘察阶段，施工人员要做好充分的前期准备工作，根据工程建设要求以及施工标准，选择合适的勘察工具。一般来说工程勘察难度大、范围广，合适的仪器设备，能够大大降低施工人员的工作负担，提升效率。此外，建设单位还应当加大资金投入，更新勘察工具，提供强有力的物质保障，如此才能保证工作质量与效率；（2）加强监管。对岩土工程施工进行全过程监督管理十分有必要，项目建设过程中，管理人员应当端正工作态度，将安全责任意识、质量控制意识渗透到每个细节中，对于无法解决的技术问题，及时上报给领导人员，具体问题具体分析，让勘察工作开展的更为顺利[7]。在监督管理时，将安全和质量作为主要目标，提升发现问题、解决问题的能力；（3）提升施工人员综合素质。施工人员是工程质量的决定性影响因素之一，应当全面提升其专业能力与业务技能，加强人员管控。每一阶段工程正式开始之前，将施工人员聚集起来组织教育培训，既要打牢理论知识基础，又要在实践中积累经验，加强对各类施工技术的认识与合理应用。除了专业技能方面之外，还应当注重思想道德修养的提升，端正工作态度，明确划分职责，主动解决各种突发问题，合理应用现代化技术手段，全面提升施工人员的综合素质，让岩土工程开展的更为顺利。

5 结语

总而言之，当前我国岩土工程技术发展取得了较大突破，但是和发达国家相比仍然存在着较大差异，想要让工程开展的更为顺利，应当注重技术创新，全面提升施工技术人员专业水平与综合素质，在实践中不断吸取经验，了解不同技术的应用流程与操作方法。此外，还可以将现代化技术和传统技术进行结合，加强与国内外顶尖技术单位的交流合作，取长补短，推动我国岩土工程技术取得新的发展突破。