关于岩土工程施工处理问题思考
摘要:岩土工程是对岩体和土体进行研究的,包括了工程地质学、岩体力学和土力学的综合学科,岩体和土体一般都经过了漫长历史时间的地质作用,无论是力学性质还是结构都比较复杂,不同地域的岩土在性质上也存在较大的差异。在进行岩土工程的处理中,要加强对岩土工程的测试,对基坑围护体系和复合地基进行重点研究,提升岩土工程处理的质量。本文对岩土工程处理问题进行了分析。
关键词:岩土工程;围护结构;地基;处理技术
引言
岩土工程是涉及范围比较广的一项工程,也是一项复杂的工程,而且当下质量问题也非常复杂。岩土工程施工主要包括了开挖工程、地基工程、基础工程和加固支护工程,施工人员要加强对不同介质作用的研究,加强对复合地基和基坑围护的研究,整体上提升岩土工程处理的质量。
1岩土工程施工原则
1.1经济性的原则
这是因为岩土工程的施工技术具有很大的不确定性特征,给工程施工带来了很大的困难、因此,在岩土工程进行施工之前,设计人员与施工人员都会根据工程的施工特征准备好几种设计方案与施工技术应急方案。这些方案都可能适合多个岩土工程所存在的质量问题,其需要从社会、安全、经济、技术、安全以及施工工期等多个方面进行考虑,从中选择出最符合工程施工的技术方案。
1.2适用性的原则
由于岩土工程中的每一个环节都需要涉及到天时地利、时间与空间、工作人员与原材料、各个部门之间的合作、机械设备的使用与维修等多个方面的内容。不仅需要设计人员与施工人员将各个环节之间的相互影响考虑进去,而且需要将岩土工程施工的总体要求考虑进去。同时要将岩土工程特有的隐蔽性工程的施工考虑进去。因此,在实际的施工过程中,每一项内容或者环境都在发生着变化,并没有一种好与坏的施工技术方案之分,只有一种比较适合改工程项目的施工术方案。
1.3实践性的原则
由于岩土工程施工技术所特有的区域性与不确定性特征,使得某一项施工技术不能单纯地利用理论与计算判断它是可行还是不可行,这需要长期实践的检验。随着岩土工程施工技术、施工机械设备不断的更新换代,就在很大程度上决定了施工技术方案的时代性,其不是一成不变的。
2岩土工程的测试
2.1岩土工程施工的特点
由于自然环境不同,不同地区之间岩土工程的差异性很大,岩体和土体在抗剪强度、应力应变关系以及压缩性方面都有很大差异,岩土工程施工表现出较大的区域性。由于影响因素较多,岩土工程在施工中还会面临各种不确定的问题,这些不确定性的因素不仅可以导致施工参数的变化,严重的还要改变施工的工法。此外,岩土工程施工包括了地基的处理和基坑的维护,很多工作都必须要在地下完成,工程施工具有隐蔽性,需要较高的检测技术和施工技术,提高工程施工监测的质量。
2.2岩土工程的测试
由于岩土工程施工具有不确定性和隐蔽性,因此施工人员要加强对岩土工程的测试,重点做好理论分析、室内外的测试和工程实践,对设计方案的合理性和科学性提供科学的数据。工程测试包括了现场的监测、原位的试验和室内的试验,在原位试验的过程中要对地基的位移场、应力场、地基强度和变形以及地下土的压力进行测试。测试人员要不断的提高测试技术和测试结果的真实性与可靠性,对测试模式和测试仪器的精度进行不断的改善,进一步提高测试结果可靠性。
3不同介质之间作用的分析
一般情况下,岩体和土体都是综合体,岩体工程是由不同形态、规模、方向和成因的岩石组成,岩体不连续的特点决定了岩体工程的异性和不均一。土体主要是由固态、液态和气态三种成分组成,三种成分的作用会影响工程的土质性质。技术人员和设计人员要加强对岩体断裂力学、结构面力学以及几何学效应的研究,将新的研究理论和研究方法应用到工程介质之间相互作用的研究中。岩土工程施工一般要对工程的地基进行相关的处理,将天然地基转变成人工地基,按照工程施工的要求和地形的特点来选择桩基础施工、复合地基施工以及人工地基施工,减少地基的变形,提高地基的整体承载力。总之,岩土工程施工中要加强土体与岩体以及桩基与土体之间作用的研究,对各种地形数据资料进行详细的分析,提高工程施工的质量。
4复合地基的处理
复合地基处理技术的应用范围越来越广,增强了天然地基的稳定性,减轻了地基的变形。岩土工程中常见的地基形式包括浅基础、桩基础和复合地基,复合地基就是对天然地基的部分土体进行增强或者换置,通过加筋材料的增加来提高地基的整体承载力。复合地基包括了基体和增强体,原有的天然地基是基体,而人工地基则是增强体。现有的人工地基处理技术包括了水平向的增强体和竖向的增强体,而竖向的增强体又包括了柔性桩、刚性桩以及散体材料桩。此外,浅基础的地基形式是指桩土应力比为1.0的土桩,技术人员要对浅基础和桩基础的承载力以及沉降进行计算,提高桩基施工的准确性。复合地基具有较为复杂的特点,技术人员不可能对复合地基的承载力以及沉降进行计算,复合地基的理论研究还存在一定的滞后性,设计人员需要加强复合地基的优化设计,提高地基的抗震性和可靠度,提高地基的整体性状,确保岩土工程处理可以满足设计和施工的要求。
5基坑工程围护体系的研究
基坑工程包括了支护结构的采取、土方的开挖和回填等,基坑工程可以保障岩体工程的安全,降低工程施工对周围环境的破坏。基坑工程围护结构体系是岩土工程施工中较为综合的研究课题,基坑工程的施工不仅要保证土体的强度和稳定,还要对支护结构进行研究。随着经济的发展和科技的进步,岩土工程施工已经越来越频繁,基坑的深度和面积进一步加大,基坑围护结构的施工难度进一步加大。基坑工程围护结构的主要问题是变形,基坑的开挖会对岩土工程周围环境造成不良的影响造成围护结构的变形。技术人员要加强对围护结构合理型式、适用范围的研究,对土体的变形和渗流进行整体的考虑,提高工程的稳定性。
基坑围护结构在压力较大的情况下会发生变形,对工程的稳定性造成影响,严重的还会引发渗流现象,造成地面的变形,技术人员、设计人员和施工人员要加强研究和配合,对土压力进行较为准确的计算,对泥土的蠕变性进行充分考虑,控制土压力对工程的作用时间,采取合适的措施来减轻土压力对围护结构的影响,对挡土结构位移进行控制,提高基工程围护结构整体的稳定性,进而提高岩土工程处理的整体质量。深基坑支护的几种措施:
(1)悬臂式支护结构:挡土结构的使用是在现场不允许基坑维持其天然坡度的情况下用于保持基坑开挖稳定的构筑物,悬臂式挡土结构可能是地下连续墙、木桩、钢筋混凝土桩、钢板桩等。(2)锚杆挡墙支护结构:锚杆式挡土墙(anchored retaining wall by tie rods)指的是由钢筋混凝土板和锚杆组成,依靠锚固在岩土层内的锚杆的水平拉力以承受土体侧压力的挡土墙。为便于立柱和挡板安装,大多采用竖直墙面。立柱间距2.5~3.5m,每根立柱视其高布置2~3根锚杆,锚杆的位置应尽量使立柱受弯分布均匀。锚杆一般水平向下倾斜100~450,并使锚杆长度尽可能短。锚杆的有效锚固长度在岩层中一般不小于4m,在稳定土层内,应有9~10m。锚孔内灌以膨胀水泥砂浆;锚孔口与墙面间一段锚杆采用沥青包扎防锈。挡墙分级设置时,每级高度不大于6m,两级之间留有1~2m的平台,以利施工操作和安全。(3)混合支护结构:这是由挡墙和固定挡墙就位的组合挡土结构体系,挡墙可以是板桩(钢、混凝土、木),有挡板或无挡板的立柱(或桩),钢筋混凝土灌注桩和地下连续墙等。而固定挡墙就位(支点)主要有撑梁支撑、斜撑或锚杆等。(4)地下连续墙支护结构:地下连续墙施工震动小、噪声低,墙体刚度大,防渗性能好,对周围地基无扰动,可以组成具有很大承载力的任意多边形连续墙代替桩基础、沉井基础或沉箱基础。对土壤的适应范围很广,在软弱的冲积层、中硬地层、密实的砂砾层以及岩石的地基中都可施工。初期用于坝体防渗,水库地下截流,后发展为挡土墙、地下结构的一部分或全部。房屋的深层地下室、地下停车场、地下街、地下铁道、地下仓库、矿井等均可应用。
6结语
岩土工程是一门综合的应用科学,包括了土力学基础工程、工程地质学和岩体力学,岩体和土体是岩土工程的主要研究对象。岩土工程施工具有地域性、不确定性、隐蔽性和依赖性,技术人员需要加强对复合地基、不同介质之间相互作用以及基坑围护结构的研究,做好岩土工程的测试,提高岩土工程的处理质量。
参考文献:
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