巖土工程技術(shù)創(chuàng)新方法與實(shí)踐

廣東博意建筑設(shè)計(jì)院有限公司 廣東省佛山市 528300

摘要：就我國(guó)現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和其他各方面因素來(lái)說(shuō)，巖土工程都與我國(guó)的環(huán)境有著越來(lái)越密不可分的關(guān)系。正因?yàn)槿绱耍S著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民需求日益增多，巖土工程技術(shù)也馬上面臨著新的機(jī)遇和巨大的挑戰(zhàn)。由于我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展相當(dāng)重視，從而導(dǎo)致了對(duì)環(huán)境問(wèn)題的忽視，巖土工程也在以不同程度破壞著我國(guó)的環(huán)境。想要改變現(xiàn)狀就必須有所行動(dòng)。因此，要想將巖土工程的優(yōu)勢(shì)繼續(xù)良好的保持并不斷進(jìn)步，就必定要摒棄從前不合理的一些舊模式，在保護(hù)好自然環(huán)境的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。堅(jiān)持我國(guó)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的經(jīng)濟(jì)模式。巖土工程在構(gòu)架地球與建設(shè)工程中起到了固定橋梁的作用，使二者緊密相連。它在未來(lái)的環(huán)境整治工作中也發(fā)揮著必不可少的作用。本文通過(guò)對(duì)施工技術(shù)與創(chuàng)新應(yīng)用的剖析，對(duì)巖土工程技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：巖土工程；技術(shù)創(chuàng)新；技術(shù)特點(diǎn)

中華人民共和國(guó)建國(guó)以前，中國(guó)基本上沒(méi)有工程勘察這一類型的單位。建國(guó)以后，特別是隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)恢復(fù)和大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，也就是從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，我國(guó)參照前蘇聯(lián)當(dāng)時(shí)基本建設(shè)的體制模式，在國(guó)務(wù)院各部門，各地區(qū)陸續(xù)建立起工程勘察單位，（有許多單位是獨(dú)立的，更多的是附屬在設(shè)計(jì)院內(nèi)，作為院屬的一個(gè)二級(jí)單位并逐步發(fā)展壯大。傳統(tǒng)包含的專業(yè)是工程地質(zhì)勘察，水文地質(zhì)勘察（含工程物探）和工程測(cè)量。盡管這個(gè)體制在后來(lái)實(shí)踐中體現(xiàn)出嚴(yán)重的缺陷，但在當(dāng)時(shí)歷史條件下，仍然為我國(guó)工程建設(shè)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。作為一名巖土工程師，不熟悉巖土工程勘察技術(shù)是不可思議的，同樣，不掌握巖土工程設(shè)計(jì)技術(shù)，不會(huì)成為一名稱職的巖土工程師。巖土工程勘探、巖土工程試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)則是巖土工程勘察的重要組成部分。其質(zhì)量和水平對(duì)巖土工程勘察成果的質(zhì)量和水平有重大的影響；而巖土工程分析評(píng)價(jià)、論證和地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案與巖土工程治理方案建議的水平，特別是其先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理性與可行性，則是巖土工程勘察成果質(zhì)量和水平的具體體現(xiàn)。

眾所周知，巖土工程涉及若干學(xué)科，具有復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性，很多東西我們還弄不清楚，整個(gè)理論處于半經(jīng)驗(yàn)半理論階段。因此，特別需要加強(qiáng)巖土工程界的技術(shù)創(chuàng)新工作。中央十分重視技術(shù)創(chuàng)新工作，要求以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以效益為中心，企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體，要把管理方法、運(yùn)行機(jī)制和技術(shù)創(chuàng)新緊密結(jié)合起來(lái)，把市場(chǎng)、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品結(jié)合起來(lái)，要出效益，同時(shí)更要出專利、出水平、出支柱性品牌和精品。因此，技術(shù)創(chuàng)新不同于原來(lái)意義上的技術(shù)開(kāi)發(fā)，而是一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展范疇的概念，是一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的全過(guò)程。

1巖土工程施工技術(shù)的特點(diǎn)

a）隱藏性。巖土施工的過(guò)程中，會(huì)將各種工法的樁基和地下連續(xù)墻這一系列構(gòu)造隱藏于地下，并且工作人員在施工過(guò)程中施工的工序也隱秘完成，在完工后我們是看不到或者說(shuō)不可以完全看到施工成果的。

b）復(fù)雜性。巖土工程的施工并不像想象起來(lái)那么簡(jiǎn)單。首先它受到多種人為和環(huán)境的因素制約。施工工程需要的工種多，而且要求人員的密集性高，施工準(zhǔn)備時(shí)，其工作量也很繁重，但是即便以上說(shuō)明都處在復(fù)雜之中，還是有一部分的因素起著方便性的作用，比如說(shuō)在做現(xiàn)場(chǎng)工程勘察的作業(yè)時(shí)，所用的設(shè)備以及測(cè)試儀器都相對(duì)輕便和靈活很多，而施工時(shí)，工藝是很重要的，所以工藝的復(fù)雜是必然的，比方說(shuō)不同的施工地點(diǎn)，即使是用同一種樁型和同一種工法，其施工工藝也必須要不同。

c）嚴(yán)格性。巖土施工的各個(gè)方面都是相當(dāng)嚴(yán)格地，比如說(shuō)灌注樁，不但它的樁身結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密，而且樁身使用的材料強(qiáng)度也必須有一定的高標(biāo)準(zhǔn)，并且在對(duì)灌注樁施工時(shí)，允許偏差一定要在要求范圍，不可偏差過(guò)大。

2巖土工程勘探方面

2.1巖土工程鉆探

a）破碎巖層、軟硬巖石互層或厚層軟弱夾層以及卵石層地區(qū)的新型鉆機(jī)與施工工藝的開(kāi)發(fā)。由于今后在該類地區(qū)修建高、重、深建筑或邊坡治理的工程將不斷增多，需要在鉆探中準(zhǔn)確掌握巖層的破碎程度，軟硬互層情況與軟弱夾層狀態(tài)以及卵石層情況及有關(guān)參數(shù)，以及在邊坡治理中快速高質(zhì)的成孔施工這就要求有相應(yīng)的先進(jìn)新型鉆機(jī)及施工工藝。中國(guó)有色昆明勘察設(shè)計(jì)研究院等單位引進(jìn)國(guó)際上先進(jìn)的全方位全液壓鉆機(jī)及其配套設(shè)備，效果良好。相信我國(guó)鉆探設(shè)備研制部門經(jīng)過(guò)努力一定能夠制造出達(dá)到國(guó)際水平的各種鉆機(jī)及其配套設(shè)備，以及解決相關(guān)鉆探施工工藝。

b）應(yīng)用鉆探最優(yōu)化技術(shù)，解決在巖土工程鉆探中自動(dòng)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)采集分析和巖土層劃分等問(wèn)題。目前鉆探現(xiàn)場(chǎng)描述記錄精度往往不高，不同程度地影響了巖土工程勘察成果質(zhì)量。意大利米蘭Rodio國(guó)際巖土工程公司的Papela鉆機(jī)（系專利產(chǎn)品）通過(guò)鉆探過(guò)程中自動(dòng)記錄，根據(jù)鉆進(jìn)阻力——深度變化關(guān)系曲線進(jìn)行土的工程地質(zhì)分層，在當(dāng)?shù)匾褜?shí)用很多年，效果良好。當(dāng)然，不同工程地質(zhì)條件的地區(qū)，得另行找出相關(guān)關(guān)系曲線進(jìn)行分層。在前蘇聯(lián)和中國(guó)的探礦工程界，先后于20世紀(jì)60年代和70年代開(kāi)始重視鉆探最優(yōu)化技術(shù)的研究，并取得了很大的成就。

c）切實(shí)做到巖土工程鉆探采取土試樣質(zhì)量與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。目前國(guó)內(nèi)不少巖土工程勘察單位的取土器、取土試樣操作，以及試樣的封裝、貯存及運(yùn)輸不合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)重影響巖土工程勘察成果質(zhì)量。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《原狀土取樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ89—92）是與國(guó)際接軌的，對(duì)取土器規(guī)格有具體規(guī)定，石家莊中兵北方勘察設(shè)計(jì)研究院等單位分工研制生產(chǎn)了該標(biāo)準(zhǔn)的各類型取土器，為確保取土試樣質(zhì)量提供了可靠的物質(zhì)保證。相信經(jīng)過(guò)各有關(guān)方面不懈的共同努力，克服原來(lái)存在的弊端，取土試樣質(zhì)量將有一個(gè)新的飛躍。

2.2 巖土工程物探

下個(gè)世紀(jì)巖土工程物探應(yīng)該能出現(xiàn)一個(gè)大的飛躍，即由處于巖土工程勘探和監(jiān)測(cè)中的輔助手段的地位轉(zhuǎn)變?yōu)樘幱谥饕侄蔚牡匚唬趲r土工程勘察中出現(xiàn)以物探為主，鉆探為輔的局面。北京水電物探研究所開(kāi)發(fā)成功的SWS—2型多波列數(shù)字圖象工程勘探與工程檢測(cè)儀（系統(tǒng)）具有多道瞬態(tài)面波、地震、地微震（常時(shí)微動(dòng)），樁基檢測(cè)和高密度地震映像等功能，適用于陸地和水域勘探，一改以往物探設(shè)備功能單一的缺陷。該系統(tǒng)是一項(xiàng)高新技術(shù)成果，經(jīng)過(guò)各行業(yè)百余項(xiàng)工程勘察與測(cè)試的實(shí)踐證明，該系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、功能多、精度高、適應(yīng)性強(qiáng)、這個(gè)成果使我們相信，我國(guó)巖土工程物探儀器設(shè)備研制部門完全有能力開(kāi)發(fā)出更多更好的新產(chǎn)品和分析方法，一定能夠在下個(gè)世紀(jì)出現(xiàn)一個(gè)巖土工程物探大飛躍的新局面。

3室內(nèi)試驗(yàn)方面

3.1全自動(dòng)土工力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)的普及

在下個(gè)世紀(jì)，具有較強(qiáng)實(shí)力的巖土工程單位都將擁有全自動(dòng)（氣壓、液壓）固結(jié)試驗(yàn)系統(tǒng)和智能控制三軸儀等，如空軍工程設(shè)計(jì)研究院研制的KTG—98全自動(dòng)氣壓固結(jié)試驗(yàn)系統(tǒng)、南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠生產(chǎn)的DG—1型等梯度固結(jié)儀、WYS—1型微機(jī)應(yīng)力路徑三軸儀及建研院地基所與丹東分析儀器廠合作研制的JDD1J—2型智能三軸儀等儀器是較先進(jìn)的儀器。

3.2多功能巖土材料試驗(yàn)技術(shù)的推廣

隨著國(guó)內(nèi)外（如美國(guó)MTS公司等）多功能巖土材料試驗(yàn)機(jī)的開(kāi)發(fā)成功，能夠進(jìn)行巖石及土工材料的動(dòng)靜三軸、扭轉(zhuǎn)等項(xiàng)試驗(yàn)還能進(jìn)行巖石的拉伸、彎曲試驗(yàn)，也可以進(jìn)行土工合成材料的有關(guān)試驗(yàn)。從而改變了傳統(tǒng)的力學(xué)試驗(yàn)儀器功能單一的缺陷。

3.3土工離心模型試驗(yàn)技術(shù)的推廣

土工離心模型試驗(yàn)是按照相似律的要求，給出的成果能直觀反映土工構(gòu)筑物的穩(wěn)定和變形等性狀，能夠用來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的工程是否經(jīng)濟(jì)合理安全可靠，愈來(lái)愈被各有關(guān)行業(yè)的巖土工程和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的重視和采用。

參考文獻(xiàn)：

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