礦山施工技術創新與實踐
時間:2022-04-29 03:16:17
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摘要:我國的經濟迅速發展,整體的綜合國力也在不斷的增強。國內的礦山工程建設也在日新月異的變化著,而巖土工程技術在礦山工程項目的建設之中起到非常重要的作用。伴隨著國內礦山工程建設的進一步推進,對應的巖土工程技術也在不斷的更新以及被完善。
關鍵詞:巖土工程;礦山施工技術;創新方法;實踐運用
巖土工程是一個綜合性很強的復雜學科,整個學科涉及了包括基礎工程學、巖土力學、地質工程學等學科。巖土工程研究的主體是巖體與土體。隨著時代的推進,巖土工程技術也取得了很大的進步。近些年以來,我國的礦山工程項目建設加快,對巖土工程技術的需求也在增強,面對著新形勢新局面,對巖土工程技術也提出了更高的要求,研究巖土工程施工技術創新方法與實踐具有很強的理論意義與現實意義,將對我國的礦山工程項目建設產生很大的促進作用,也將對我國經濟的健康持續發展以及綜合國力的不斷提升起到促進作用。
1巖土工程技術的特點
巖土工程作為綜合性很強的學科,在當前階段引發了越來越多人的關注。一方面,巖土工程技術本身具體復雜性的特點,相關工作人員在具體的工程項目施工的過程之中面臨著復雜的不確定的因素,而與之對應的工作量也很大,在具體的施工過程之中存在的工種也很多。并且在巖土工程的勘查以及設計過程之中,工作人員所使用的儀器以及設備均呈現出靈活方便的特點,這也與巖土工程本身的特點有關系。另一方面,巖土工程項目在施工過程之中呈現出隱蔽性的特點,很多巖土工程的施工過程以及細節等都被隱藏在地下,這也給巖土工程的具體實施帶來一些難度以及挑戰。與此同時,巖土工程技術本身的要求是非常嚴謹的,對很多的施工材料、施工設備、細節等都具有嚴格的標準。在我國的發展歷史長河中,巖土工程技術起到了非常重要的作用。當前階段,國內很多礦山開采企業在具體的施工過程之中都需要采用巖土工程技術。而巖土工程技術的核心內容具有復雜性,相關工作人員通過對工程項目的具體以及詳細分析進而獲得基礎性的數據,而后通過實踐過程獲取更加真實性的數據,在此基礎之上進行詳細嚴謹的施工。隨著時代的推進,我國很多的巖土工程相關的施工材料以及施工設備、施工儀器等等都有了進一步的改觀,并且伴隨著經濟的提升我國的計算機技術水平也得到了快速的提高,這些技術也為巖土工程的具體實施提供了基礎以及鋪墊,也進一步促進了巖土工程技術的進步。
2巖土工程技術存在的問題
目前來講,在我國的巖土工程的具體實施過程之中,巖土工程技術的具體落實尚且存在著一些問題與不足,這些不足之處也直接影響著巖土工程項目在礦山工程運行中的有效健康開展。2.1勘查技術有待提升。目前,在一些巖土工程具體的施工過程之中,所采用的勘查技術尚且比較落后。一般情況下,巖土工程的前期勘查都會采用分條塊的方式進行。這種模式使得勘查工作方便了很多,工作效率也得到了提升,但也因此造成勘查與設計脫節,后期的數據整理就需要花費較大的精力。若是勘查數據與樣本不對應,那么甚至會誤導巖土工程施工技術在礦山工程施工中的決策。而且在勘查數據的記錄儲存中也多采用地質化,設計人員不理解相應的內涵,因此也就容易出現設計效率低下的問題。2.2礦山施工落實不嚴謹。在礦山工程項目的具體建設過程之中,施工的環節也是巖土技術得到落實實施的環節。礦山工程項目建設過程之中的每一個細節都是需要嚴格要求與防范的。然而在現實實踐過程之中,很多礦山企業與施工單位往往選擇了最大化的效益而忽視放棄了對高標準、高質量巖土工程的追求目標。2.3樁基施工不規范。樁基施工在土木工程領域有著較長的實踐經驗,技術防范近幾年也是相繼涌現。而在應用過程中,由于項目管理人員對礦區的建設要求和成本之間的關系未能協調好,也容易出現質量問題。
3巖土工程技術的創新方法
3.1漿固碎石技術。一般情況下,在很多的大型礦山以及礦山開采工程的選材過程之中,對項目所處的地基的基本處理方法就是復合地基施工。在這種方法之中,工作人員所具體采取的碎石樁一般都比較小且呈現出松散的狀態,并且其自身的強度一般也比較弱,在采取傳統的加固方法時只能夠對樁身進行簡易的加固,而對碎石樁之間的地基起不到實質性的加固作用。在具體的實踐過程之中,由于復合地基技術的簡單容易操作以及成本花費少等特點而被廣泛運用,然而,碎石樁本質上屬于柔性樁,若負荷增加則地基的承受的沉降量會變大,此種方法不適用于沉降量比較大的工程項目之中。巖土工程的創新技術漿固石樁技術將上述兩種方法巧妙的進行了結合,其主要流程包括:首先進行碎石樁的礦山施工建設,在此基礎之上用工程開始之前所埋好的管線對碎石以及周圍的土體進行注漿施工,進而就構成了漿固碎石樁。這種形成的碎石樁會形成樁體,這些樁體會與巖體以及土體共同構成加固區域,進一步提高了軟土地的承載能力,最大限度的避免沉降現象的發生。并且,在工程施工過程之中所留下的很多碎石、磚塊等材料都可以為漿固石樁做出貢獻,一方面保護了生態環境,另一方面還可以節約材料,降低成本,進而為工程項目建設創造更多的效益。3.2GPS測量技術。近些年以來,隨著計算機技術的飛速發展,采用GPS技術對巖土施工過程進行礦山的測量與定位成為了常態。通過采用GPS技術可以對巖土工程中地理位置比較復雜或者位置比較偏僻的地方進行巧妙的勘測與定位測量,同時還能夠保障礦山一定的準確性。與此同時,采用GPS進行定位測量還可以對人力、物力、財力等資源進行有效的節約,進一步為工程項目產生更大的效益做貢獻。在具體的實踐工作過程之中,采取GPS定位技術時,首先需要做好準備工作,包括一些采集裝置、設備設施、通訊裝置等的購置,其次是對采集時間、地點等的勘測,盡可能的確保誤差最小化。3.3PCC樁技術。針對于我國的自身情況而言,在進行巖土工程建設過程之中,由于土質較軟的原因,許多地方很容易出現地基沉降的情況,而如何有效的避免這種現象的發生顯得非常有必要。經過專業人士的分析與研究指出,巖土工程中的樁基所需承受的壓力主要是來自于兩個方面,其中之一是樁基側面所產生的摩擦力,另一個是樁基德上部邊緣所產生的阻礙力。通過對空心樁與實心樁的承載能力進行測試發現,在礦山施工的選材同樣的情況下,空心樁的承載能力比實心樁的承受能力強。PCC樁則是在上述結果的基礎之上進行了改進與創新。PCC樁基一般由很多設備構成,主要包括了動力卷揚器、混凝土分流器、底座、機架、沉模等等。一般而言,沉模主要是由兩個鋼管構成,并且其直徑一般比較大,在沉默裝置的下部邊緣以及內側和外側安裝成模造漿器,有效的減小了樁基的阻力;另外,在沉默裝置的進料口處安裝混凝土分流器,將混凝土進行攪勻,方便進行礦山工程施工。PCC樁機的可控制性比較強,使用的自動化設備較多,減少了人力,為礦山施工單位節約了成本。3.4靜力觸深、動力觸深方法的運用。一般而言,靜力觸深采用的原理主要是壓力裝置,將靜力觸深探頭設置放置到需要試驗的土層,通過探索土層的不同阻力來判定土層的物理屬性與特征,包括一些承載力等等。比較常見的靜力觸深探頭分為三種,一是單橋探頭,二是雙橋探頭,三是孔壓觸探頭。對其進行加壓的方式一般包括三種,其一是機械式加壓,其二是液壓式加壓,其三是人力式加壓。靜力觸探對于不同類型的礦層的單裝極限承載力以及天然地基承載力可以精準的確定。然而,靜力觸深的分辨率不是很高很多時候甚至很低,并且這與國際標準存在一些偏差,這一現象造成了該技術在巖土工程中的應用并不是非常廣泛。動力觸探是動力檢測的一種形式,其主要就是利用圓錐進行動力觸探,一般應用于對物理學指標的確定。動力觸探一般分為三種形式:輕型、重型以及超重型。其中輕型觸探設備在體型以及操作上都較為便利,因此應用最為廣泛。
4結論
隨著時代的快速發展,我國的礦山工程建設也取得了較大的進步,在我國社會的發展過程之中扮演著重要的角色。而巖土工程技術在礦山工程項目建設過程之中發揮著重大的作用。而現階段,巖土工程技術在發展過程之中存在著一些問題以及不足,比如對礦山工程質量的嚴謹性沒有落實到位,工程施工過程之中的勘查技術落后等等,這不利于礦山工程項目建設的健康良好開展。而本文所述及到的漿固碎石技術、GPS測量技術、PCC樁技術、靜力觸深以及動力觸深方法的運用等創新方法能夠為巖土工程的有效開展起到促進作用,這些方法的合理巧妙使用不僅可以節約施工過程之中的原料、節約相關的建設成本,而且還可以節約人力,并且還可以為保護生態環境作出貢獻,這些方法需要在今后的巖土工程技術的發展過程之中被廣泛的接納與使用,而針對于不同的情況,在具體的使用過程之中,工程項目的工作人員要根據不同的情況選擇更合適的方法,盡最大努力的使得這些創新方法能夠發揮出最大的效益,為我國的工程項目建設做出貢獻,進而促進我國經濟的發展以及綜合實力的不斷提升。
作者:李先林 單位:湖南中核巖土工程有限責任公司
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