分析巖土工程施工技術(shù)及錨桿檢測的發(fā)展形勢

摘 要：巖土工程是一基于土木工程而建立起來的新技術(shù)體制，巖土工程已成為土木工程的一個重要分支，它的重要性可想而知，針對巖土工程項目的復(fù)雜性、大規(guī)模，為了做好巖土工程的施工工體，本文從我國四川地區(qū)巖土工程的工程特點出發(fā)，對巖土工程施工技術(shù)和錨桿檢測檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了研究。

關(guān)鍵詞：巖土工程；施工技術(shù)；錨桿檢測；超聲波；發(fā)展形勢

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0133-02

1 引 言

巖土和土體是巖土工程的研究對象。一段漫長的歷史時期過后，才能形成巖土，這其中會經(jīng)歷極其復(fù)雜的地質(zhì)變化，而且在不同的環(huán)境下會形成不同的巖石結(jié)構(gòu)和應(yīng)力場。同時巖石之間的結(jié)構(gòu)差異必然導(dǎo)致工程施工技術(shù)的不同。在巖石裸露出地表后，經(jīng)過風(fēng)化、沉積、搬運、侵蝕等作用最終沉積到土壤中，不過大部分卻在不同的地方沉積。而在每一個地質(zhì)時期的沉積中，風(fēng)化環(huán)境，侵蝕、搬運和沉積的動力學(xué)條件是不同的，這樣就導(dǎo)致巖土工程不僅復(fù)雜多變而且工程量大。

2 四川地區(qū)巖土工程特點

2.1 地域性

由于我國地域遼闊，巖土工程的建設(shè)在該地區(qū)已經(jīng)形成了一個大的跨度，且?guī)r土層在每個地方都有自己獨特的風(fēng)格，這在豐富多樣地理環(huán)境形成的同時，也給巖土工程的施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)。甚至在建筑工地，也存在巖土層分布不同的現(xiàn)象，使得巖土特性有很大的差異，這些差異主要體現(xiàn)在應(yīng)力關(guān)系上，壓力和設(shè)計參數(shù)之間的關(guān)系導(dǎo)致施工方法、剪切強度、項目驗收等方面各不相同。

2.2 不確定性

巖土工程施工的不確定性是巖土工程的另一個主要特征。在巖土工程施工之前，我們必須進行一系列全面和詳細的現(xiàn)場勘察，但即便如此，我們都無法全部掌握和精確獲取施工現(xiàn)場所需的所有數(shù)據(jù)，所以調(diào)查報告并不能如實反映建筑工地施工現(xiàn)場的所有環(huán)境因素。受環(huán)境溫度等的影響，施工現(xiàn)場的巖石和土壤在很大程度上發(fā)生了變化。這種不確定性對現(xiàn)場工作人員施工技術(shù)都提出了很高要求，因此，施工人員需要根據(jù)實際情況改變工藝參數(shù)，甚至改變施工工藝。

3 巖土工程施工技術(shù)

3.1 巖土工程地基處理技術(shù)

巖土工程地基處理的原則是采用置換、壓實、排水、加固地基等具體施工方法。目的是改變地基的壓縮性、滲透性、提高地基輕度和性能。目前巖土工程施工技術(shù)有水泥攪拌樁、預(yù)壓法、灌漿、換填墊層處理等。水泥攪拌樁：在深層基礎(chǔ)上采用機械攪拌法對軟土地基和水泥固化劑進行強制性的攪拌，以促進軟土地基的聚集。預(yù)壓法：在施工前，先將地面上的透水砂鋪在地基表面，在軟基不是很薄的條件下，將軟基打入砂井、袋裝砂井或塑料板，然后進行預(yù)壓。灌漿法：使用高壓射流將攪拌水泥或其他化學(xué)漿液注入地面，使泥漿和土壤顆粒相結(jié)合。換填墊層處理：軟土地基作為淺層地基，厚度較小，可以先將一定范圍的軟基去除，然后用高強度的沙子，粉煤灰和其他具有穩(wěn)定性的散體材料替代。

3.2 巖土工程基坑支護及邊坡加固技術(shù)

隨著我國巖土工程建設(shè)的發(fā)展，巖土錨固技術(shù)的快速發(fā)展成為可能。巖土錨固技術(shù)主要應(yīng)用在大中型巖土工程項目中。其中主要項目為電力設(shè)施和水利工程等。該技術(shù)主要用于深基坑支護和邊坡加固。灌漿技術(shù)主要用于提高錨固技術(shù)的剪切能力和承載強度，施工人員應(yīng)不斷總結(jié)實踐規(guī)律，這樣才能熟悉預(yù)應(yīng)力錨桿的變化，只有通過這種方式，施工人員在施工過程中才能有效控制基坑周邊或邊坡位移。在邊坡加固技術(shù)中，土釘加固技術(shù)的重要性不容忽視，巖土工程中的土釘加固技術(shù)原理為將需要加固巖土層的區(qū)域加上密集的土釘群，主要受力體為土釘，以提高巖土層的強度和性能。在巖土工程建設(shè)中，土釘支護技術(shù)結(jié)合相關(guān)止水系統(tǒng)構(gòu)成一個新的復(fù)合支護技術(shù)，且該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于巖土工程建設(shè)中。

3.3 地下連續(xù)墻施工技術(shù)

地下連續(xù)墻的施工技術(shù)主要用于地下建筑、隧道或分流排水管道等地下設(shè)施中，現(xiàn)澆鋼筋混凝土地下連續(xù)墻的施工方法有以下幾點：首先，沿著地下建筑物或深基礎(chǔ)的地基用泥漿護壁做成一定長度和寬度范圍的溝槽，再在溝槽內(nèi)澆注混凝土，從而形成單元墻段。如果連接管和接線盒形成平壁，則將其組合成墻，否則為地下墻，一般規(guī)格為60cm，80cm，120cm，該種地下墻也可留作臨時擋土之用。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，許多地下墻體施工問題如施工均勻性、墻體防水、墻體抗剪強度等都得到了很好的解決，在巖土工程施工中可以很好地發(fā)揮作用。

3.4 巖土工程施工技術(shù)選用

巖土工程施工技術(shù)眾多而復(fù)雜，不僅如此，各種新技術(shù)、新設(shè)備層出不窮。這給我們在建筑技術(shù)上的選擇帶來了巨大的挑戰(zhàn)，我們應(yīng)該如何使用這些技術(shù)，首先應(yīng)該根據(jù)實際情況，然后遵循經(jīng)濟型和實用型的原則。在考察工程的實際情況時，應(yīng)充分考慮巖土工程中的一項重要特點——不確定性。設(shè)計人員應(yīng)該設(shè)計幾套可行的施工方案，然后在其中選擇更經(jīng)濟的方案，當巖土層的性能和結(jié)構(gòu)因為外部環(huán)境變化時，應(yīng)該隨時調(diào)整計劃和策略，以確保施工的順利進行。

4 錨桿檢測發(fā)展形勢——超聲波檢測技術(shù)

4.1 錨桿檢測手段

傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基本原理是荷載對錨桿的拉力或壓力，由于現(xiàn)代巖土工程技術(shù)的發(fā)展，要求檢測具有高精度、實時性以及大面積動態(tài)檢測等技術(shù)。超聲波檢測技術(shù)是一項現(xiàn)代測試技術(shù)，在現(xiàn)代巖土工程中被普遍采用。超聲波檢測在檢測錨桿完整性的時候不破壞原巖土的基本結(jié)構(gòu)，只通過使用一些輔助設(shè)備，相關(guān)檢測技術(shù)和數(shù)據(jù)分析原理，檢測錨桿在巖土中是否完整，是否存在一定的缺陷，并判斷出缺陷的準確位置和缺陷的尺寸大小，特別適用于工程的大面積檢測。

4.1.1 常規(guī)錨桿錨固質(zhì)量檢測技術(shù)

傳統(tǒng)的錨桿檢測技術(shù)是一種基于靜力錨固質(zhì)量檢測的技術(shù)方法，也稱為拉拔試驗法。根據(jù)試驗壓力表和位移計測量數(shù)據(jù)，采用相應(yīng)的換算公式，對巖土錨桿和相應(yīng)荷載的位移曲線進行排序，分析巖土錨桿的性能。傳統(tǒng)的檢測技術(shù)存在一些缺陷，并不適用于大面積動態(tài)檢測領(lǐng)域。并通過拉拔試驗手段得出的數(shù)據(jù)僅為錨固力的一個大概值，假設(shè)錨桿異常，也不能指出異常在錨桿的具體位置。因此，拉拔試驗法僅可判斷錨桿是否存在異常，但不能檢測出缺陷的具體位置。

4.1.2 超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測是在不破壞原有巖土受力結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用相關(guān)檢測設(shè)備檢測錨桿的一種檢測技術(shù)。當檢測到外部沖力沖擊桿端時，會引起桿端的劇烈振動，并將應(yīng)力傳播到錨桿的底部邊緣。如果應(yīng)力波速、波峰在錨桿上保持不變，均勻分布，表明錨桿的完整性較好。如果波形，波速，波峰發(fā)生變化，則表明沿錨桿長度在方向上存在缺陷。因為超聲波檢測對錨桿不產(chǎn)生任何破壞，所以特別適用于大型巖土工程測試。

4.2 錨固錨桿應(yīng)力波超聲波檢測工作流程

在對錨桿超聲波檢測數(shù)據(jù)進行分析之前：①需對圍巖與土地的基本地質(zhì)條件進行研究；②采用反射波檢測裝置采集反射波反射回來的檢測數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的分析，得出巖土中錨桿的長度、完整度等信息。因此，基于應(yīng)力波檢測的超聲波檢測技術(shù)如下：對圍巖進行基本地質(zhì)勘察，確定應(yīng)力波速，分析儀器返回數(shù)據(jù)。通過采樣試驗、時域分析、頻譜分析和時頻譜分析等，最終確定錨桿的準確長度和完整性。

5 結(jié)束語

四川位于我國的西南地區(qū)，山地地形、地基土地質(zhì)條件比較復(fù)雜，除了一般的巖土工程施工技術(shù)外，超聲波檢測技術(shù)是在高新技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的，具有操作簡單，檢測速度快，受環(huán)境影響小，不損傷巖體特征、檢測結(jié)果精度高等優(yōu)點，在巖土工程錨桿質(zhì)量檢測領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻

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收稿日期：2018-3-5

作者簡介：馬南燕（1971-），女，助理工程師，本科，主要從事工程地質(zhì)勘察工作。