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巖土工程施工技術(shù)與設(shè)計方向

所屬欄目:建筑設(shè)計論文 發(fā)布日期:2017-09-29 14:39 熱度:

   巖土工程施工過程中,設(shè)計工作至關(guān)重要,是巖土工程施工的開端,本文對巖土工程施工設(shè)計工作進(jìn)行詳細(xì)分析與研究。

巖土工程技術(shù)

  《巖土工程技術(shù)》促進(jìn)學(xué)科理論發(fā)展和學(xué)術(shù)交流、傳播知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新,加速科技創(chuàng)新成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化;刊登巖土工程的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究的學(xué)術(shù)論文、綜述性論文、報道、實(shí)物(裝置、系統(tǒng)、產(chǎn)品、材料等)、技術(shù)方法、工程實(shí)錄以及其他有實(shí)用價值的文章等。

  巖土工程設(shè)計在巖土工程勘察活動結(jié)束后,根據(jù)場地的地質(zhì)以及甲方的施工要求,巖土工程條件與環(huán)境特征,所進(jìn)行的地基工程、樁基工程、基坑工程、邊坡工程等巖土工程施工范疇的施工圖設(shè)計與方案設(shè)計。

  一、引言

  ?巖土工程具有區(qū)域性、不確定性、依賴性、前導(dǎo)性、隱蔽性等特點(diǎn)。施工步驟較復(fù)雜且繁瑣,實(shí)施起來有相當(dāng)?shù)碾y度,所以系統(tǒng)地研究巖土工程施工技術(shù)及要準(zhǔn)確把握各種施工技術(shù)的內(nèi)涵以。巖土工程是以求土體工程與解巖體問題,包括土地工程與邊坡、基礎(chǔ)與地基等問題,作為自己的研究對象。巖土工程設(shè)計在巖土工程勘察活動結(jié)束后,根據(jù)場地的地質(zhì)以甲方的施工要求及,巖土工程條件與環(huán)境特征,所進(jìn)行的地基工程、樁基工程、基坑工程、邊坡工程等巖土工程施工范疇的施工圖設(shè)計與方案設(shè)計。巖土工程項(xiàng)目數(shù)目也將呈上升趨勢,隨著國家基建項(xiàng)目的增加,所以分析巖土工程施工技術(shù)具有重要的實(shí)踐意義。

  二、巖土工程施工技術(shù)與巖土工程設(shè)計的特點(diǎn)

  1、注重經(jīng)驗(yàn)特別是地方經(jīng)驗(yàn)。近代巖石力學(xué)與土力學(xué)的建立,為巖土工程的分析和計算提供了理論基礎(chǔ)。但由于結(jié)構(gòu)與巖土相互作用的復(fù)雜性,以及巖土性質(zhì)的復(fù)雜多變,不得不作簡化,以致實(shí)際和預(yù)測之間有時相差甚遠(yuǎn)。工程經(jīng)驗(yàn)特別是地方經(jīng)驗(yàn),鑒于巖土工程計算的不完善,所以巖土工程設(shè)計中應(yīng)予高度重視。

  2、巖土性質(zhì)的不確定性。巖土參數(shù)是變異性的,隨機(jī)變量。而且,不同的測試方法會得到不同的測試值。相互間無確定的關(guān)系,差異往往相當(dāng)大。故在進(jìn)行巖土工程設(shè)計時,不僅要了解測試條件及測試的方法與工程原型條件之間的差別,而且要掌握其概率分布及巖土參數(shù)。

  3、對自然條件的依賴性。自然界與巖土工程的關(guān)系極為密切,設(shè)計時必須全面考慮水文、氣象、地下條件、地質(zhì)及其動態(tài)變化,必須特別重視調(diào)查研究,包括由于興建工程改變自然環(huán)境引起的災(zāi)害以及可能發(fā)生的自然災(zāi)害,做好巖土工程勘察工作。

  4、復(fù)雜性。首先,巖土施工不論哪種方法,一般需要種輔助設(shè)備和大型機(jī)械設(shè)備多及運(yùn)輸車輛,施工現(xiàn)場要求一平三通.施工受到多種環(huán)境和因素的制約,人員密集、工種多、施工準(zhǔn)備的工作量大。而工程勘察的現(xiàn)場作業(yè)所用測試儀器和設(shè)備相對靈活、輕便。其次是施工工藝的復(fù)雜性,同一種工法、同一種樁型在不同的地點(diǎn)就要有不同的施工工藝。由于勘察資料不一定準(zhǔn)確和地層條件的復(fù)雜多變,每一項(xiàng)巖土施工都不會處于完全相同的條件,這就產(chǎn)生了施工工藝的不確定性。施工工藝中出現(xiàn)的問題常常是作業(yè)操作者與技術(shù)人員爭執(zhí)不休的問題。

  5、隱藏性。巖土施工中各個施工工序也都是在隱蔽條件下完成的,而且各種工法的地下連續(xù)墻、樁基等都是隱蔽在地下的。施工成果即看不到它的全貌或施工的產(chǎn)品看不到。

  三、巖土工程施工技術(shù)的選用和發(fā)展

  1、巖土工程施工技術(shù)的發(fā)展方向

  (1)不斷拓寬其適用的條件.對已有的技術(shù)方法進(jìn)行“反思”,隨著相關(guān)學(xué)科技術(shù)日新月異的發(fā)展,可能規(guī)范公布之日,就是其中的某些技術(shù)參數(shù)、原則 落伍之時。通過“反思”, 深層攪拌法由軟土拓寬到濕陷性黃土,振沖法應(yīng)用地層由砂性土拓寬到粘性土,所以“反思”是十分必要的。

  (2)人們將不斷拓展新的生存空間是我國現(xiàn)代土木工程建設(shè)發(fā)展趨勢,開發(fā)地下空間;改造沙漠修建高速公路和高速鐵路;修建人工島、海底隧道和跨海大橋,向海洋進(jìn)軍等.與之相應(yīng)的技術(shù)方法也將不斷的更新、完善、出現(xiàn)。

  (3)每一項(xiàng)巖土工程施工技術(shù)都體現(xiàn)了眾多學(xué)科的研究成果,所以對材料、機(jī)械、電子、冶金、化工、計算機(jī)、流體力、化學(xué)學(xué)、巖土力學(xué)等學(xué)科的前沿技術(shù)進(jìn)行、實(shí)用理論不斷地追蹤、掌握和了解是巖土工程施工技術(shù)創(chuàng)新之源。

  (4)對眾多的施工方法進(jìn)行梳理,大力推廣和發(fā)展綠色施工方法.應(yīng)該盡快地本土化,引進(jìn)開發(fā)了發(fā)達(dá)國家的設(shè)備、技術(shù)。

  2、巖土工程施工技術(shù)的選用原則

  (1)適用性原則。在巖土工程上沒有絕對不好或好的技術(shù),亦即不能以某種技術(shù)的幾種或者某個指標(biāo)來評定它是絕對差或好的技術(shù).一定使用最合適的施工技術(shù),但不一定使用最好的。猶豫實(shí)施任何一項(xiàng)技術(shù)都涉及到天時與地利、空間與時間、人與物、專業(yè)與協(xié)作、使用與維修、工藝與設(shè)備、消耗與供應(yīng)等各種矛盾,不僅要考慮各部分之間的互動影響,而且還要滿足工程的總體要求,此外還要考慮施工技術(shù)的“隱蔽性”,

  (2)經(jīng)濟(jì)性原則。由于施工技術(shù)的“不確定性”, 每種技術(shù)方法有可能應(yīng)用于幾類巖土工程問題,而每類巖土工程問題往往要準(zhǔn)備幾套方案或技術(shù),需要通過工期、經(jīng)濟(jì)、安全、技術(shù)等方面對比才能選定.但無論如何,為了符合國情,技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性占第一位。

  (3)綠色性原則。各種施工方法對環(huán)境的影響程度,選用與否的重要參考是巖土工程施工中的環(huán)境效應(yīng),可以預(yù)計,許多公害較大的巖土工程施工技術(shù)若不改進(jìn),隨著各地日益嚴(yán)格的環(huán)保要求,更多的綠色施工技術(shù)將成為“主角”,公害較大的將逐漸退出歷史舞臺。

  (4)實(shí)踐性原則。由于巖土工程施工技術(shù)的“依賴性”、 “不確定性”和“前導(dǎo)性”,所以某種技術(shù)是否可行決不能僅依靠理論計算、分析來判斷,更重要的是實(shí)踐,因?yàn)榧夹g(shù)方案、方法的選定并不是一成不變的,施工工藝的改進(jìn),新設(shè)備、機(jī)具的不斷改善和出現(xiàn),使得相同的設(shè)計采用了與以往不同的技術(shù)方法來完成,它與長期不變的結(jié)構(gòu)設(shè)計是不同的。

  四、巖土工程設(shè)計的注意事項(xiàng)

  1、負(fù)面影響和環(huán)境限制。巖土工程設(shè)計必須考慮的重要因素是環(huán)境條件。環(huán)境條件越嚴(yán),可選的方案越少。無論何種工法或方案,一般都是有缺點(diǎn),有優(yōu)點(diǎn),可能有某些負(fù)面影響,又有其適用的一面。例如,城市中不能采用沉管式灌注樁和噪音大的錘擊式預(yù)制樁,某些注漿材料污染地下水,泥漿污染城市,有些施工方法影響人體健康,深基坑開挖和地下開挖時,,嚴(yán)重浪費(fèi)寶貴的水資源,大量抽排地下水不符合可持續(xù)發(fā)展原則,降落漏斗使鄰近工程產(chǎn)生附加沉降等等。

  2、施工的質(zhì)量的可控制性和可操作性。有優(yōu)質(zhì)的施工優(yōu)秀的設(shè)計才能成為現(xiàn)實(shí)。當(dāng)有多種工法可選時,應(yīng)盡量選用便于操作,施工簡單,施工單位有經(jīng)驗(yàn)的熟悉的工法。設(shè)計得過于復(fù)雜,會降低施工的可操作性。巖土工程多為隱蔽工程,質(zhì)量的檢驗(yàn)和控制十分重要,挖孔樁的廣泛應(yīng)用,質(zhì)量易于控制是原因之一。有的工法雖有明顯的優(yōu)勢,但是如果質(zhì)量不易控制也只得放棄。例如粉噴樁許使用就是在于質(zhì)量不易控制,曾被一些地方封殺。兩千零二年版的《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,必須配有攪拌深度自動記錄儀及計量部門確認(rèn)的粉體計量裝置,就是為了解決粉噴樁質(zhì)量的可控制性問題。

  3、技術(shù)方法的有效性和適用性。首先應(yīng)當(dāng)考慮的是方案的不適用還是適用,無效還是有效。例如,孔隙水壓力難以消散,由于軟黏性土的透水性弱,因此,不宜采用密集的擠土樁也不宜采用強(qiáng)夯法加固。密集擠土樁的擠土效應(yīng)造成浮樁、歪樁、斷樁的事故屢有發(fā)生。擋土墻背后的填土一般不采用黏性土,采用無黏性土,不僅孔隙水容易積聚而增加土水壓力,而且是黏性土的壓實(shí)性不易控制。所謂有效性,是指該方法能達(dá)到預(yù)期的效果。某種方法的有效性如何,顯而易見的可以通過直觀經(jīng)驗(yàn)判斷,直觀經(jīng)驗(yàn)難以判斷時,需通過驗(yàn)算作出結(jié)論。

  五、結(jié)語

  在國際競爭大環(huán)境下,我國土木工程建設(shè)發(fā)展趨勢的需要需要我國的巖土工程施工技術(shù)應(yīng)盡快適應(yīng),對引進(jìn)的技術(shù)盡快的本土化,對現(xiàn)有的技術(shù)方法進(jìn)行“反思”,是立足之本;追蹤相關(guān)學(xué)科技術(shù)、理論的發(fā)展,這是創(chuàng)新的根本。

  六、參考文獻(xiàn)

  [1] 地基處理新技術(shù):孔內(nèi)深層強(qiáng)夯,中國建筑工業(yè)出版社(第1版),2011.3.1

  [2]中國建筑科學(xué)研究院,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ 79-2002,中國建筑工業(yè)出版社,2003.1.1

  [3 ] 龔曉南,地基處理手冊,中國建筑工業(yè)出版社(第3版),2008.6.1

文章標(biāo)題:巖土工程施工技術(shù)與設(shè)計方向

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