岩土工程施工技术中的难点及优化措施分析

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  摘要:岩土工程施工环境极为复杂,施工区域与其他的施工方式有所差异,该项工程不是在地表面进行,而是在地下展开作业,施工环境隐蔽,故而增加了施工的技術难度和复杂性。随着工程建设的深入,岩土工程施工技术也有了很大的进展,本文就对岩土工程技术普及运用的过程中出现的难点加以介绍,并提出了解决方案。
  关键词:岩土工程;施工技术;难点;优化措施;
  我国有着广阔的地域,各个地区的地质环境和特点皆有不同,这就要求在岩土工程施工中要根据这些不同的特点展开研究,采用切实有效的施工技术,提高岩土工程的施工效率。在建筑工程实践中,岩土工程一般是高层建筑和铁路工程建设的重要组成部分,技术要求高,施工难度大,因此研究完善岩土工程施工技术,对于工程质量的提高有着重要意义。
  1岩土工程施工技术的主要特点
  1.1不确定性
  不确定性就是指岩土工程施工中,由于施工环境的复杂性,如岩体结构在特殊环境下易受环境的变化而发生改变;岩土施工本身对环境也有影响,致使岩土的环境发生变化;此外,对于工程开工前勘探测出的岩土数据,受到客观条件的限制,这些数据信息在数量上和准确性上必然有所欠缺,不能准确反映岩土的结构和性质变化。这一切都给岩土施工技术带来了很大的不确定性。
  1.2隐蔽性
  岩土工程一般都是在地基、边坡或者地下展开施工的,隐蔽性是其主要特点。在岩土工程施工中,桩基处理、地基处理时,如果出现问题,不易被施工人员和监理人员发现。而一旦发现,就是大问题,且不容易解决。同时,岩土工程出现问题,还会严重影响工程的施工进度和质量,造成安全隐患。为解决由于隐蔽性带来的难题,工程技术人员可引入先进技术和设备,改进施工方法。
  1.3区域性
  我国不同地域的岩土结构性质、地质地理环境和气候状况各不相同,区域性是岩土工程的主要特点。在岩土工程施工中要根据施工地域的各方面情况,展开分析研究,在此基础上决定采用何种岩土工程施工技术。例如,压线、抗剪强度是岩土施工中的重要一项,对施工的计划、参数数据和各个施工环节的影响更是直接相关,抗剪强度如果发生变化,往往会造成工程施工的前功尽弃。
  2典型地质区域岩土工程施工技术的难点
  2.1岩溶地区的桩基施工技术难点
  岩土工程施工技术是一种在地表或者地下施工的技术,很容易受到自然环境的影响,这也决定了施工技术会受到这种易变化的地质环境和条件的制约。为此,在施工时,往往出现一些技术上的难点。如在岩溶地区开展岩土工程施工,岩溶地区的地质特征决定了施工中会遇到漏浆、漏水的问题,这种问题是事前勘测中很难发现和解决的。这是受岩溶地区整体地质特点决定的,而勘测不可能掌握这种地质区域的所有数据,也做不到对这一地域特征的足够了解,因此尽管施工计划很详细,但仍会出现上述问题。
  本文以桩基工程为例,在这种岩溶地区开展桩基工程施工,由于岩溶地层结构的特殊性,在施工时混凝土和水容易打入下面的溶洞中,这就使得加固桩基的任务不能顺利完成,甚至威胁了施工人员的安全。之所以产生该项问题,主要原因有下面几点:
  第一,对地表进行钻探是桩基工程开展的前提,但是钻探的时间要把握好,如果过早的出现钻孔成型,会使钻孔中的泥浆沉淀到下层,而上部分都是水分。一旦出现这种因沉淀导致的分层,在回填时填土会被泡在水中,填土吸收过多水分,钻孔内出现上重下轻的情况,下层的泥浆层无力承受上层饱含水分的填土重力,从而出现钻孔坍塌事故。
  第二,岩溶施工程序复杂,在回填之前如果管理不善,易出现遗漏施工环节的情况,如忘记碾压耕土,这一环节遗漏会导致回填耕土的密度不均匀,不能满足桩基施工的标准要求,最终基坑塌毁。
  第三,岩溶地区岩层桩基施工钻孔的直径如果过大,同时开展的护筒夯实施工违反施工标准要求,也会造成钻孔坍塌。岩溶地区大多为喀斯特地质,地下存在大量的岩溶空洞,地质情况极为特殊,这就要求在开展岩土工程施工前准备工作必须做实,勘测地下是否有较大的溶洞,进而结合施工地区的实际条件选择施工技术类型,制定有针对性的施工计划,尽可能避免出现安全事故。
  2.2进行地下连续墙施工的技术难点
  岩土施工技术,在地下连续墙施工中的技术难点主要表现为下列三点:
  其一,在搅拌泥浆时,施工标准中规定的拌制标准在实际施工中实现难度大,实际拌制比例无法和标准规定的比例一致。其二,如何定期检测泥浆拌制的质量,目前尚没有有效的办法,这就造成某批次拌制的质量不合格、不符合施工标准的泥浆被灌入槽壁中,从而降低了地下连续墙的施工质量。其三,由于沟槽中灌入的泥浆质量不合格,搅拌不符合标准,使得泥浆的抗渗性较差,再加上泥浆比例不符合要求,泥浆皮层很薄,抵御水分向下渗透的能力很差。上述三点制约了地下连续墙的施工,埋下了安全隐患,降低了工程质量。
  3针对岩土工程施工技术难点采取的优化措施
  3.1优化桩基施工难点的办法
  在岩溶地区展开岩层桩基施工,要先对地质结构做出详尽勘察,尽可能的准确无误,根据勘察结构,施工的实际条件,选择合适的施工技术。在该过程中要注意对施工管理进行有效的强化:首先,通过施工开始前的监测,深入了解施工区域的地质条件、溶洞分布和厚度,桩基施工应选择在溶洞厚度较小的上方,处理桩基周围区域的土质,处理方法选择优质泥浆护壁的方式。
  其次,回填时,回填土可选择水泥或者黏土,反复回填,回填的泥浆比重应超过1.4立方厘米每克。
  最后,进入到岩面施工阶段,为解决可能出现的坍塌事故,可以选用钢制材料如钢护筒来加以支撑。钢护筒的使用方式要视实际施工情况而定,如果回填土层数不多,对钢护筒的强度作用减少。若回填土层数较多,就需要视多出的层数来增加钢护筒。通过这样的调整,能够将钢护筒的作用发挥到最大程度。   3.2优化地下连续墙施工难点的办法
  1)地下连续墙施工
  該技术难点主要表现在:一是泥浆的质量要得到保证;二是规范泥浆制作人员的制作过程和环节。在泥浆拌制中,容易出现泥浆注入时间不能精细化控制,新拌制的泥浆不能满足成槽要求,泥浆质量不符合地下连续墙施工标准。对此,施工技术人员要加强对泥浆拌制的监督管理,制定严格的拌制标准和操作规范,严格监督操作流程,发现问题需制定出科学的、有操作性的解决措施。
  2)拌制泥浆
  拌制泥浆的过程如下:第一,施工准备阶段。施工技术人员需从泥浆的设计到结束拌制,加强对施工全过程的管理监督,这一过程可结合施工区域的实际情况,考察获取的地质水文数据,从而做出最科学的施工设计,保证泥浆拌制顺利实施。第二,择优选取拌制泥浆的原料,主要是选择优质的纯碱和膨润土。在岩土工程施工中,控制泥浆拌制中不同材料混拌时的比例关系。在制作过程中检验泥浆的质量,确保泥浆质量符合岩土工程施工标准规定,且结合地下连续墙施工的实际需要拌制泥浆。对于新泥浆,可延长发酵时间,具体做法可以利用大功率水泵,注入大量清水,以达到节约搅拌时间,延长发酵时间的目的。
  3)成槽放样
  在挖开每个单元槽段后,可以留足宽度,使槽段间的连接恰当,防止偏差的出现。成槽放样过程中,严格执行岩土工程成槽放样的施工标准,特别是液面的浇筑必须符合规定,严格控制浇筑全过程,使水位高度始终在泥浆液面下、距离导墙50厘米。另外,施工中保证地下水位液面和泥浆液面的高度差,以防地下水流入槽段内。通过这些技术措施,可以确保岩土工程的施工安全性,推动工程的顺利进行。
  4)锁口管施工
  锁口管是地下连续墙施工的一种较为重要的设备。在施工过程中,如果锁口管没有固定好,则会导致锁口管倾斜。这就要求对锁口管的上下端加以有效固定,从而稳定住锁口管。以吊车上拉锁口管为例,吊车在上拉时要有相当的力度,吊车的位置也要准确合适,如果力度和位置出现问题,在锁口管出现偏移时不能及时解决;而如果位置不符合设计要求,则会阻碍后续施工的正常进行。
  4结束语
  总之,在建筑工程施工中,岩土工程是其中的基础环节,也是一项重要的环节。岩土工程能否符合建筑工程标准的要求,施工操作是否规范,直接影响着工程质量的高低和进度的快慢。而岩土工程的施工质量、技术选择,又受到地质条件、水文和气候、环境变化的影响,需要针对这些变化选择相应的施工技术,否则无法有效解决施工过程中遇到的极为复杂的问题。而这些复杂的问题又是岩土工程中极易出现的,因此施工技术人员必须积极采取行动,做好充分准备,制定应急预案,严控施工环节和操作行为,监督施工全过程,以此提高作业质量,推动项目的顺利完工。
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