基于綠色理念下巖土工程技術創新方法與實踐探索

張學樂 黃國強

廣東省地質局第二地質大隊 廣東 汕頭 515000

巖土工程主要是針對地表、地下巖土體進行施工的項目，也是工程建設中的重要組成部分。隨著我國科學技術的不斷發展，越來越多現代化技術在項目建設中得到了廣泛應用，在施工時不能只關注經濟效益，而且要兼顧實現與社會效益的統一并注重工程技術的創新[1]。巖土工程十分復雜，涵蓋了地質學、工程學等專業領域知識，施工難度比較大，技術創新十分必要且迫切。因此，本文章對綠色理念下的巖土工程技術創新展開分析，這既能滿足巖土工程本身的施工需求，又可推動項目建設的健康持續發展。

1 巖土工程技術概述

近些年隨著城鎮化建設的進一步加快，建筑行業取得了極大的發展突破，巖土工程在路橋建設、山區隧道施工、地鐵施工、房屋基礎建設、地質災害治理等各方面都有所體現。當前人們生活水平不斷提升，對相關工程質量也提出了更高要求，為了滿足新的施工建設標準，需要對原有技術進行創新，從而提升施工水平。在開展巖土工程項目之前，有關人員應當前往現場進行全面考察，展開科學合理的設計與規劃，以真實可靠的數據開展試驗和模擬，針對施工中可能出現的各種突發情況，提前制定好完善的應對策略，最后再開展施工[2]。

經濟發展推動了我國科學技術的創新，越來越多新型材料、現代化技術和設備都在巖土工程中得到了廣泛應用。在項目施工管理方面，信息技術、網絡技術、計算機技術的優勢充分展現，技術水平提升到了更高的層次，讓全過程監督管控成為現實。巖土工程涉及多個領域的專業知識，技術人員憑借專業知識與經驗積累，對現場進行考察，同時優化設計圖紙與施工方案。巖土工程所處的地質環境，會受到各方面因素的影響，技術人員要以實時探查或測繪得到的數據為依據，讓項目開展的更為順利。一般探查或測繪的內容包括巖體、地質構造以及土體的穩定性及巖土體的承載能力、強度、透水性、透氣性、抗壓性等，為項目施工提供強有力的數據支撐。

2 巖土工程的技術特點及問題

2.1 巖土工程的特點

（1）施工過程的嚴格性[3]。絕大多數巖土工程都是在地下完成的，甚至會使用到破壞力較強的爆炸品，技術要求非常高。為了讓項目開展的更為順利，施工人員需要嚴格遵循技術規范及施工組織方案，不得盲目施工，腳踏實地的進行作業；（2）復雜和多變。巖土工程本身就涵蓋了多領域的專業知識，是系統性、復雜性的工程，將其進行整合，對施工人員、管理人員專業素質都有著較高要求，不確定性因素比較多。比如地質災害、氣候變化、工程材料、施工技術的應用等，為此，在施工正式開始之前，就要充分考慮到上述各方面因素，優化施工流程、精化施工措施；（3）參數的不確定性。在巖土工程現場探查過程中，如果選擇的樣品不具備代表性，在運輸和制備過程中受到人為因素或客觀因素的影響，都會影響參數的準確性。除此之外，測試方法、樣品選取的位置，也都是影響參數的重要因素；（4）不成熟性。地質學和力學，是巖土工程十分依賴的兩大理論，兩者相互滲透、關系緊密[4]。力學具有邏輯縝密的特點，以完善的理論知識為基礎進行演繹推理。而地質學則是在大量數據的基礎上，通過對資料分析和對比，歸納推理出科學規律。巖土工程強調定性分析與定量分析的結合，不僅要注重理論，同時也要關注實踐，這也是巖土工程不嚴密性和不成熟性的主要原因。

2.2 巖土工程施工技術問題

（1）勘察工具滯后。巖土工程勘察難度比較大，而數據信息恰恰是后期施工順利開展的關鍵，前期考察需要力求全面、細致，應用到高精度的儀器設備。但實際情況是，很多單位的勘察資金不足，儀器設備并不先進，技術人員對前期考察的重視程度不高，勘察工具具有明顯的滯后性，應當及時更新，提升勘察工作效率；（2）勘察監管力度不足。監管力度不足，是巖土工程施工安全與質量的重要影響因素，沒有落實全過程監管原則，尤其是勘察方面，細節問題得不到合理管控。技術人員缺乏必要的責任意識，憑借主觀經驗辦事的現象比較普遍，數據信息真實性得不到保障，影響工程設計的科學性與可行性，監管力度不足，項目質量得不到保障；（3）施工人員素質低下。施工人員是巖土工程順利開展的重要保障，如果技術人員專業水平低下、態度懶散，勢必會影響項目施工質量。有關單位要加強管理，定期組織專業技能培訓，讓施工人員了解巖土工程施工技術的應用流程與關鍵點。實際情況是，部分作業人員專業水平有待提升，無法將理論和實踐進行結合，不按照規定作業，對自身職責的認識并不清晰，實際施工難以取得理想效果，成為了阻礙巖土工程順利完工的重要因素。

3 綠色理念下巖土工程技術創新方法

3.1 巖土工程測試創新實踐

在巖土工程施工過程中，工程測試是需要關注的重點內容之一，技術人員可以根據測試得到的數據信息，為設計人員繪制圖紙提供可靠參考依據，在嚴格的測試標準下，巖土工程施工安全和質量也可得到強有力的保障。就目前來看，很多建筑企業多在室內對巖土進行測試，測試的內容相當廣泛，涵蓋了力學實驗、性能監測等多個方面，隨著測試的進行，越來越多現代化技術和儀器設備都會廣泛應用其中，相應的標準也會發生調整[5]。當前坑探技術和鉆探技術在巖土工程測試中的應用最為普遍，鉆探技術為利用鉆具對地面以下進行鉆掘并采樣，對不同深度的巖土性質及地質結構展開分析；坑探技術可對數據信息全面直接采集和分析；物探技術、地震折射波、面波等形式，也是直接探測的重要手段。多種技術都有其各自的適應場景以及局限性，巖土工程技術人員需要根據實際情況合理進行選擇，并結合現代化儀器設備，保證數據信息的真實性。

3.2 勘測技術創新實踐

合理的勘測技術能夠最大程度上保證數據的可靠性，為后續工程的順利開展奠定堅實基礎，同時提升巖土工程施工質量。在實際工程測試方面，需要充分考慮到巖土施工的環境，將鉆探和坑探技術、物探勘測技術等結合起來進行應用，讓地質數據更加完整，技術人員在判斷巖土類型時也有更可靠的依據。

在對物探勘測技術進行創新時，一般會引進電氣學、電磁理論等專業領域內容，同時加強對電磁波成像、彈性波等現代化技術的應用。無論是鉆探技術還是坑探技術，都是通過局部的方式對地質情況進行采集；而物探對地質情況進行勘探，相對來說效率更高，同時也更具全面性。在勘測過程中，技術人員要了解現場具體情況，比如巖土工程的復雜性，以及不同勘測技術的特點、應用范圍、使用標準、操作流程等，做到具體問題具體分析，將多種技術結合起來進行應用，降低勘探工作難度，提高勘探工作效率，為巖土工程后期施工的順利開展提供強有力的保障。

3.3 觸探技術創新實踐

鉆探和坑探技術的應用，都需要較大的機械設備或較大的施工場地，可能對植被等進行較大面積的破壞，遇到場地情況不理想的區域，上述技術的局限性則比較突出，這就需要應用到觸探技術[6]。

在靜力觸探過程中，將探頭深入到巖土地表一定深度之后，隨后對探頭進行加壓處理，將靜力傳導到探頭上，此時探頭可以在巖層中不斷前進；由于地下地質的結構不同，探頭可能會面臨著較大阻力，根據探頭反應的阻力數據、形變情況、承受力等，來判斷土層的類型與性質。如果工作人員選擇了靜力觸探的方式，就需要在做好現場勘查的基礎上，選擇合適的施工探頭，在靜力觸探的應用環節，也有多種方式進行選擇，比如孔壓、單橋以及雙橋；對探頭進行加壓時，也可采用人力加壓、液壓加壓、機械加壓等多種手段。由于不同類型的土質、地基的承受能力有較大差異，在得到靜力觸探的相關數據之后，再選擇加壓方法。

動力觸探也是比較有效的施工方式之一，在確定地質的物理性質方面，其作用十分突出，這種觸探是通過圓錐來實現的，可分為輕、重、超重三個類型。其中輕型設備的體積小、使用靈活，在很多勘探作業中得到了廣泛應用。

3.4 漿固碎石樁創新實踐

很多公路和橋梁施工建設中，也有巖土工程的部分，一般是針對軟土地基開展施工，在復合式施工中，選擇的碎石樁體積比較小，樁體的穩定性不足，碎石樁強度和承載性達不到工程建設標準。施工人員一般只對樁體進行加固，而忽略了樁體和地面的接觸面，加固效果并不理想，會埋下安全與質量隱患。

雖然說碎石樁復合式施工的流程相對來說較為簡單，也無需大量資金投入，對施工人員專業能力的要求并不高，但是碎石樁自身強度不足，較松散，承載能力較難達到要求，并不適用于大型工程建設中，而且存在著安全質量隱患。如果碎石樁受到的承載力過大，隨著時間推移，還會出現過大沉降的情況，則十分危險。

因此，需要對傳統的碎石樁施工技術進行創新，施工人員要充分了解原有技術的特點，將灌漿技術與其進行結合，提前對碎石樁周圍的土壤預埋管件，前期施工完成后，利用混凝土對地面進行灌漿，使之成為一個整體，承載能力將會得到顯著提升，地基沉降的問題也能得到較好解決。施工階段，可以將施工中多余的石料、鋼鐵收集起來，作為碎石樁的原材料，避免了材料使用的浪費，也大大降低了項目建設成本，實現了資源節約的目標，這和綠色理念、可持續發展戰略相符。

3.5 現澆混凝土大直徑管樁創新實踐

PCC樁技術就是現澆混凝土大直徑管樁技術，我國國土面積遼闊，很多巖土工程都是在軟土地基上開展建設的，如果沒有采取合適的手段處理軟土地基，在后期很容易出現地基下沉、裂縫產生甚至是坍塌的問題。巖土工程施工人員要提前做好充分的準備工作，了解各方面專業領域知識，以及項目所處地區的環境，加強分析總結，采取相應的有效措施。根據有關調查研究顯示，樁體的受力點，主要集中在樁體側面和樁體與持力層接觸的部分，這兩個力分別為摩擦力和阻力。在前期試驗階段，改變不同結構樁體的變量，隨后進行對比分析，得到了空心樁體和實心樁體承載能力的相關數據。試驗結果表明，空心樁體的承載能力，比實心樁體更強，現澆混凝土大直徑管樁就充分利用到了這一點，承載能力得到提升，可以從源頭上減少地基沉降的情況出現。在應用現澆混凝土大直徑管樁技術時，同樣也要依靠很多專業設備，比如分流器、動力器等，將鋼管進行固定；在沉模器送料入口處增設分流裝置，提升施工效率，簡化作業流程。

3.6 引入衛星定位測量

衛星定位技術也就是GPS技術，絕大多數情況下，巖土工程作業環境都十分復雜，現場勘察和數據采集難度比較大，GPS技術能夠有效解決這一問題。該技術具備高精度的特點，即便是在復雜環境中也有著突出表現，避免了傳統測量技術中費時、費力的局限性。在提前考察了施工現場之后，選擇合適的測量設備與儀器，安裝通信設備、傳感設備，布置好監測點，盡量在氣候條件理想的情況下展開測量。

4 巖土工程施工質量管理策略

（1）選擇合適的勘察工具。當前我國科學技術發展迅速，在巖土工程前期勘察階段，施工人員要做好充分的前期準備工作，根據工程建設要求以及施工標準，選擇合適的勘察工具。一般來說工程勘察難度大、范圍廣，合適的儀器設備，能夠大大降低施工人員的工作負擔，提升效率。此外，建設單位還應當加大資金投入，更新勘察工具，提供強有力的物質保障，如此才能保證工作質量與效率；（2）加強監管。對巖土工程施工進行全過程監督管理十分有必要，項目建設過程中，管理人員應當端正工作態度，將安全責任意識、質量控制意識滲透到每個細節中，對于無法解決的技術問題，及時上報給領導人員，具體問題具體分析，讓勘察工作開展的更為順利[7]。在監督管理時，將安全和質量作為主要目標，提升發現問題、解決問題的能力；（3）提升施工人員綜合素質。施工人員是工程質量的決定性影響因素之一，應當全面提升其專業能力與業務技能，加強人員管控。每一階段工程正式開始之前，將施工人員聚集起來組織教育培訓，既要打牢理論知識基礎，又要在實踐中積累經驗，加強對各類施工技術的認識與合理應用。除了專業技能方面之外，還應當注重思想道德修養的提升，端正工作態度，明確劃分職責，主動解決各種突發問題，合理應用現代化技術手段，全面提升施工人員的綜合素質，讓巖土工程開展的更為順利。

5 結語

總而言之，當前我國巖土工程技術發展取得了較大突破，但是和發達國家相比仍然存在著較大差異，想要讓工程開展的更為順利，應當注重技術創新，全面提升施工技術人員專業水平與綜合素質，在實踐中不斷吸取經驗，了解不同技術的應用流程與操作方法。此外，還可以將現代化技術和傳統技術進行結合，加強與國內外頂尖技術單位的交流合作，取長補短，推動我國巖土工程技術取得新的發展突破。