巖土工程技術創新方法與實踐

羅升華，彭均陽，羅 勇

（江西省勘察設計研究院，江西 南昌 330095）

巖土施工是一項復雜的系統工程，其涉及到工程地質學與建筑學等多門學科，而且還對施工單位的施工技術水平提出了較高的要求。而我國巖土工程技術研究起步較晚，相關的理論研究與實踐經驗均較發達國家有較大差距，這嚴重阻礙了資源開發利用的效率。尤其是作為礦區的基礎和支護工程，更是對后續礦區建設有著直接的影響。可見，針對目前業界在巖土工程技術方面的薄弱環節，提出行之有效的創新改善方法就十分重要了。

1 巖土工程的特征

（1）巖石的裂隙性。由于我國的礦產資源分布較為廣泛，也使得巖土工程必須適應在各種地質條件下的力學性能。而巖層結構本身就多種多樣形態不一，其內部均會出現寬窄不一的裂縫。部分裂紋只存在于表面，不對整體施工質量造成影響。但也有部分裂紋問題在巖土工程落實后，受到自重應力和工程結構施加的應力，使裂縫逐漸變寬向四周蔓延。這樣一來，就可能導致巖土工程質量大打折扣，滋生各種的安全事故。而且沉積巖在沉積成巖過程中也有著層理差異，部分結構的收縮不均勻。

（2）土體的孔隙性。土體的內部實際上屬于散體結構，而巖土工程周邊土體的飽和度不同，也會令其呈現出固液氣三種形態。如此一來，土體內部的含水量以及孔隙分布情況，就對施工技術的落實有著更加苛刻的要求。因此，在立項設計階段應該加強對現場的勘查，從而給施工方案的優化提供可靠的依據。此外，土體孔隙內還能夠吸附大量空氣，從而對基質產生一個吸力。在具體項目的施工中，就需要技術人員及時處理好這些問題，避免在建成投產后出現突發情況。

2 當前巖土工程技術存在的不足

（1）勘查技術較落后。通常而言，巖土工程的前期勘查都會采用分條塊的方式進行。這種方式確實能夠方便勘查，使工作效率得到了顯著的提高。但也因此造成勘查與設計脫節，后期的數據整理就需要花費較大的精力。若是勘查數據與樣本不對應，那么甚至會誤導巖土工程施工的決策。而且在勘查數據的記錄儲存中也多采用地質化，設計人員不理解相應的內涵，因此也就容易出現設計效率低下的問題。這不僅給工程圖紙的設計造成了困擾，進一步增加設計費用；而且還會影響到后續施工落實的質量。其次，礦區巖土施工還十分依賴于取樣與原味測試相結合的辦法，才能夠確保最終數據的合理性。

（2）樁基施工不規范。樁基施工在土木工程領域有著較長的實踐經驗，技術防范近幾年也是相繼涌現。而在應用過程中，由于項目管理人員對礦區的建設要求和成本之間的關系未能協調好，也容易出現質量問題。比如部分項目采用現澆混凝土的方式作為樁柱，但其樁基深度和選點位置不合理，也容易導致不均勻沉降的問題，使巖土工程的穩定性受到影響。而在樁靴設計方面，為了使樁柱的力學結構更加出色通常會采用△的形狀。但是這種方案使得負荷應力過于集中，投產使用后樁靴就會迅速出現變形。雖然部分礦區建設中擬用預制樁的方法來避免這一問題，但最終也未能實現普及推廣[1]。

（3）施工落實不嚴謹。施工環節直接影響著巖土技術落實的質量，也是當前業界問題多發的重災區。作為充分競爭的市場主體，部分礦產企業和施工單位為了實現經濟效益的最大化，往往犧牲了巖土工程的質量。

這不僅會對礦區的正常運營造成干擾，嚴重的甚至會造成安全事故。而在機械設備方面，部分建設單位缺乏安全防范意識，未能及時做好保護措施。抑或是設備運行存在故障問題，在勘查以及施工過程中的數據與實際值存在較大的偏差，這樣也會影響到工程的質量。此外，在樁基施工作為巖土工程的關鍵環節，也需要嚴格按照技術標準落實。

3 巖土工程施工技術的創新手段

（1）豐富勘查方法。要確保礦區巖土工程的質量，首先就要做好勘查探測工作。其不僅能夠全面反饋出礦區巖層的力學結構以及可能存在的地質災害問題，而且還給支護工程的完善形成了有效的指導。筆者建議，技術人員應該將原位測試法和鉆探技術有機結合，使最終的結果更加準確可靠。首先利用鉆頭貫入巖層內部，通過顯示器中實時的阻力值變化情況，則可以充分了解到試點處巖層的特性和分布情況。然后再利用鉆探取樣的方式，直接抽取巖層進行化驗。

鉆樣的選擇應該垂直于巖層，才能真正契合礦區的地質情況。不過這兩種技術在落實過程中也可能出現代表性不強的問題，最終的數據難以作為整體工程的參考。那么技術人員就應該多處選點，通過多次測量和取樣的方式計算出平均值，從而既方便了勘查工作的方便，也使結果價值更高。

（2）完善樁基技術。近年來業界出現了空心樁與石樁等新技術，從礦區運營效果來看的確有著立竿見影的效果。比如在空心樁建設中，以往由于體積大導致阻力也十分突出，因此在普及推廣過程中未能受到市場的認可。針對這一問題，施工人員可以根據實際情況適當減少混凝土用量。這樣既不對項目整體的質量造成影響，而且還兼顧了經濟性指標。而在部分孔隙性較強的礦區，地下水分多容易出現滲水問題。那么施工單位就可以選擇使用抗液化的樁柱，這種樁身具有較強的承載力，而且完善的排水系統也能夠避免工程的質量受到影響。此外，還可以使用PCC樁柱，直接在現場澆筑成樁。根據大量項目反饋，這種技術能夠至少減少五成的混凝土和能源消耗，極大的控制了建設成本[2,3]。

4 結語

綜上所述，巖土工程對于礦區建設而言有著至關重要的作用。但由于目前施工技術較為薄弱，在勘查、施工以過程中均有著較為突出的問題。筆者建議，礦區承建單位應該不斷優化勘查手段，并通過對樁基項目施工方法的靈活運用，提高項目質量的同時也減少成本損耗。