探析岩土工程现状与发展趋势

探析岩土工程现状与发展趋势摘要：我国岩土工程技术发展迅猛，历届全国性地基处理与深基坑工程学术交流会议的大力推动，使我国在桩基技术、地基处理技术、基坑及边坡支护技术方面，取得了显著成绩和突破性进展，有些技术已达到或接近国际水平，但也存在一些技术配套能力差、工艺落后、污染环境、检测和监测滞后、预测控制能力差等问题。关键词：桩基；地基处理；深基坑工程及边坡支护；检测与监测技术目前，岩土工程还存在着许多急需解决的问题，尤其是岩土参数的不确定性。岩土工程的发展基础是传统力学，而随着研究的不断深入和科学技术的进步，逐渐出现了许多不能靠力学解决的实际问题。例如：岩土结构对于自然条件有很强的依赖性，不能人为控制或改变，只能对其进行勘探考察，可是又往往不能考察的足够详细具体，因此信息的不确定性给计算设计工作带来了很大的难度。岩土工程的含义及其内容岩土工程的主要研究对象是岩体和土体；岩土工程是土木工程的一个重要分支；岩土工程是一门工程技术。以上是岩土工程的内涵，从开始进行修建道路、房屋以及开挖渠道等人类活动时，人们就已经和岩石与土打交道了，这些也就是我们所说的岩土工程。岩土工程的研究范围非常广泛，主要包括岩土作为支撑体载荷或自承体以及作为材料的操作问题，还有在岩土工程的施工过程中对于不良地质作用的防护和治理，以及环境问题，这些问题往往还包括许多的分支，例如：岩土作为支撑体时所要考虑的主要问题是其承载力和形变能否满足工程的需要；岩土作为材料时，一般都会大面积投入使用，因此，对岩土材料的质量控制就成了关键，只有质量达标的岩土材料才能投入使用。岩土工程技术的发展现状2.1桩基技术方面在高层、超高层建筑中，桩基技术应用最为广泛。如混凝土预制方桩和预应力管桩由于具有单位承载力投资省、质量有保证、施工速度快等特点，近几年得到快速发展；混凝土灌注桩及其后压浆技术由于桩长和桩径范围选择大，提供的承载力幅度大，地层适用性强等特点，发展也很快。为合理利用桩间土承载力，复合桩基技术的理论研究与应用得到了较大的发展。地基处理技术方面我国软土地基处理现已接近国际先进水平，同时在天然地基的合理利用方面开发了大量的复合地基新技术。强夯法、预压法、排水固结法、堆载预压、水泥土桩、碎石桩、以CFG桩和静压砼预制小桩为代表的刚性桩复合地基技术，得到广泛使用和研究。复合桩基和刚性桩复合地基中桩土相互作用的理论和研究成果逐步被采用。深基坑工程及边坡支护技术我国深基坑及边坡支护技术是近20年来随着高层建筑的大量兴建发展起来的一项新技术，是集岩土工程和结构工程为一体，包括支挡、防水、降水、挖运土、监测和信息化施工的系统工程，具有工程地质复杂多变，区域性和个性强的特点，已成为施工中的热点和难点问题。岩土工程技术存在的主要问题3.1桩基础技术方面沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题（桩径＜500mm的沉管桩尤为突出），振动沉管灌注桩在城市建设中存在扰民问题，只能用于公路、水利等工程；冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土的灌注质量、桩底沉渣的清理和持力层的判断不易监控，施工因素对桩的承载力影响极大等问题；静压桩施工存在超压力可能在抱压部位产生竖向裂缝以及难以穿越较厚的坚硬土层或桩未能达到设计标高及挤土效应等问题；人工挖孔桩的安全防护和用于地下水位以下土层的开挖对周边环境造成影响等问题；大直径人工挖孔扩底灌注桩存在载荷试验费用高、影响检测数量和效果的问题；旋挖桩技术存在因桩机数量较少，价格过高等问题复合载体桩、支盘桩存在水下施工质量不稳定及蠕变沉降问题。3.2地基处理技术方面水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全，设备陈旧、技术落后，存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定等问题；高压旋喷桩存在排泥量过大、水泥浪费严重及桩体下沉量难以控制等问题；振冲加固存在排污问题，在城市建设中已不受欢迎，只能用于公路、水利等工程；对于厚度＞3m的软土地基处理需要变形控制时已不适用；砂石桩用以加固深厚软土地基时，由于存在工期长、工后变形大等问题，已不再用作对变形有要求的建筑地基处理；CFG桩由于其施工控制及土层变化和地下水等因素形成的桩径、桩顶标高难以控制、施工对周围环境的扰动机理和控制措施尚未完全得到解决、工程施工过程中的质量检验还不够完善、工程效果难以保证等，因此，CFG桩应用于地下水位高易流动的粉土、粉砂土地基处理需进一步完善。深基坑工程及边坡支护技术不重视基坑工程的设计、安全监控和信息化施工；在边坡加固方面，环境保护问题不够重视，如在加固方案的选择上不重视水土保持，在边坡防护措施上绿化因素考虑得少了一些等等。检测和监测技术资质、技术管理部门对检测和监测单位行为管理重视不够，尤其检测和监测队伍水平参差不齐，对有价值的数据积累少。岩土工程技术的发展方向4.1桩基技术预制桩（PC、RC、PHC桩）应朝着从无到有、品种多样化发展，并不断完善和提高施工工艺水平，保证桩身质量，以满足市场的需求。发展少公害、无公害的先进沉桩工艺，如液压锤打人桩、顶压式静压桩，或者预钻孔式、预搅拌式等新的施工工艺。沉管灌注桩应朝着无公害、少公害方向发展，并采取技术措施，提高混凝土桩身完整性。大直径冲钻孔灌注桩应重点研究解决嵌岩和清渣难题，进一步提高沉桩质量；完善桩端后压浆的适用范围及工艺技术；制定相应控制措施及检验测试技术；冲钻孔灌注桩施工必须配有泥浆处理系统等。人工挖孔桩的采用应严格按本技术政策提出的适用范围和条件执行，同时加强施工过程中安全防护措施的落实的监督管理。积极推广旋挖技术、静压预应力砼管桩技术。提倡优先采用复合桩基。4.2地基处理技术对高层建筑可开发推广预制小截面砼桩、薄壁预应力静压桩复合地基，既减少挤土效应以可充分发挥桩身的强度及地基土的承载力。地基处理应提倡合理利用天然地基，推广使用刚性桩复合地基和多种方法联合处理等技术。基坑及边坡支护技术对一般基坑应注重发挥各种支护结构的优点，开发应用组合式支护结构，环保型支护结构、如加筋水泥土桩、微型桩与锚杆组合、H型钢与水泥土桩的组合等支护结构。止水帷幕大力推广高压喷射搅拌桩技术。在边坡支护方面应注重环境保护，推广锚杆技术、树根桩技术、推广土工合成材料在边坡支护中的应用技术，应在保护环境、恢复生态等方面努力，大力提倡边坡植物防护技术。岩土工程勘察和设计积极贯彻考虑地基处理与深基坑工程相互作用的设计思想。强调和发挥国家注册岩土师的资质作用。强调和发挥专家论证与审查的作用。结束语：我国的岩土工程研究还存在着各种各样的问题和缺陷，还需要从技术和管理等各方面入手，对岩土工程给予一定程度的重视。在深化研究岩土工程的过程中，需要将实际情况与理论基础相结合，提高技术方面的整体水平的同时还要对组织管理体系与质量管理体系进行优化和监控。参