岩土工程技术创新方法与实践

罗升华，彭均阳，罗 勇

（江西省勘察设计研究院，江西 南昌 330095）

岩土施工是一项复杂的系统工程，其涉及到工程地质学与建筑学等多门学科，而且还对施工单位的施工技术水平提出了较高的要求。而我国岩土工程技术研究起步较晚，相关的理论研究与实践经验均较发达国家有较大差距，这严重阻碍了资源开发利用的效率。尤其是作为矿区的基础和支护工程，更是对后续矿区建设有着直接的影响。可见，针对目前业界在岩土工程技术方面的薄弱环节，提出行之有效的创新改善方法就十分重要了。

1 岩土工程的特征

（1）岩石的裂隙性。由于我国的矿产资源分布较为广泛，也使得岩土工程必须适应在各种地质条件下的力学性能。而岩层结构本身就多种多样形态不一，其内部均会出现宽窄不一的裂缝。部分裂纹只存在于表面，不对整体施工质量造成影响。但也有部分裂纹问题在岩土工程落实后，受到自重应力和工程结构施加的应力，使裂缝逐渐变宽向四周蔓延。这样一来，就可能导致岩土工程质量大打折扣，滋生各种的安全事故。而且沉积岩在沉积成岩过程中也有着层理差异，部分结构的收缩不均匀。

（2）土体的孔隙性。土体的内部实际上属于散体结构，而岩土工程周边土体的饱和度不同，也会令其呈现出固液气三种形态。如此一来，土体内部的含水量以及孔隙分布情况，就对施工技术的落实有着更加苛刻的要求。因此，在立项设计阶段应该加强对现场的勘查，从而给施工方案的优化提供可靠的依据。此外，土体孔隙内还能够吸附大量空气，从而对基质产生一个吸力。在具体项目的施工中，就需要技术人员及时处理好这些问题，避免在建成投产后出现突发情况。

2 当前岩土工程技术存在的不足

（1）勘查技术较落后。通常而言，岩土工程的前期勘查都会采用分条块的方式进行。这种方式确实能够方便勘查，使工作效率得到了显著的提高。但也因此造成勘查与设计脱节，后期的数据整理就需要花费较大的精力。若是勘查数据与样本不对应，那么甚至会误导岩土工程施工的决策。而且在勘查数据的记录储存中也多采用地质化，设计人员不理解相应的内涵，因此也就容易出现设计效率低下的问题。这不仅给工程图纸的设计造成了困扰，进一步增加设计费用；而且还会影响到后续施工落实的质量。其次，矿区岩土施工还十分依赖于取样与原味测试相结合的办法，才能够确保最终数据的合理性。

（2）桩基施工不规范。桩基施工在土木工程领域有着较长的实践经验，技术防范近几年也是相继涌现。而在应用过程中，由于项目管理人员对矿区的建设要求和成本之间的关系未能协调好，也容易出现质量问题。比如部分项目采用现浇混凝土的方式作为桩柱，但其桩基深度和选点位置不合理，也容易导致不均匀沉降的问题，使岩土工程的稳定性受到影响。而在桩靴设计方面，为了使桩柱的力学结构更加出色通常会采用△的形状。但是这种方案使得负荷应力过于集中，投产使用后桩靴就会迅速出现变形。虽然部分矿区建设中拟用预制桩的方法来避免这一问题，但最终也未能实现普及推广[1]。

（3）施工落实不严谨。施工环节直接影响着岩土技术落实的质量，也是当前业界问题多发的重灾区。作为充分竞争的市场主体，部分矿产企业和施工单位为了实现经济效益的最大化，往往牺牲了岩土工程的质量。

这不仅会对矿区的正常运营造成干扰，严重的甚至会造成安全事故。而在机械设备方面，部分建设单位缺乏安全防范意识，未能及时做好保护措施。抑或是设备运行存在故障问题，在勘查以及施工过程中的数据与实际值存在较大的偏差，这样也会影响到工程的质量。此外，在桩基施工作为岩土工程的关键环节，也需要严格按照技术标准落实。

3 岩土工程施工技术的创新手段

（1）丰富勘查方法。要确保矿区岩土工程的质量，首先就要做好勘查探测工作。其不仅能够全面反馈出矿区岩层的力学结构以及可能存在的地质灾害问题，而且还给支护工程的完善形成了有效的指导。笔者建议，技术人员应该将原位测试法和钻探技术有机结合，使最终的结果更加准确可靠。首先利用钻头贯入岩层内部，通过显示器中实时的阻力值变化情况，则可以充分了解到试点处岩层的特性和分布情况。然后再利用钻探取样的方式，直接抽取岩层进行化验。

钻样的选择应该垂直于岩层，才能真正契合矿区的地质情况。不过这两种技术在落实过程中也可能出现代表性不强的问题，最终的数据难以作为整体工程的参考。那么技术人员就应该多处选点，通过多次测量和取样的方式计算出平均值，从而既方便了勘查工作的方便，也使结果价值更高。

（2）完善桩基技术。近年来业界出现了空心桩与石桩等新技术，从矿区运营效果来看的确有着立竿见影的效果。比如在空心桩建设中，以往由于体积大导致阻力也十分突出，因此在普及推广过程中未能受到市场的认可。针对这一问题，施工人员可以根据实际情况适当减少混凝土用量。这样既不对项目整体的质量造成影响，而且还兼顾了经济性指标。而在部分孔隙性较强的矿区，地下水分多容易出现渗水问题。那么施工单位就可以选择使用抗液化的桩柱，这种桩身具有较强的承载力，而且完善的排水系统也能够避免工程的质量受到影响。此外，还可以使用PCC桩柱，直接在现场浇筑成桩。根据大量项目反馈，这种技术能够至少减少五成的混凝土和能源消耗，极大的控制了建设成本[2,3]。

4 结语

综上所述，岩土工程对于矿区建设而言有着至关重要的作用。但由于目前施工技术较为薄弱，在勘查、施工以过程中均有着较为突出的问题。笔者建议，矿区承建单位应该不断优化勘查手段，并通过对桩基项目施工方法的灵活运用，提高项目质量的同时也减少成本损耗。