岩土工程技术在基础设施建设中的应用
陆建设
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摘要:在基础设施建设的宏大画卷中,岩土工程技术犹如一支精准的画笔,勾勒出地基稳固、边坡安全与隧道畅通的图景。地基处理中,桩基工程深扎地下,为高楼大厦筑牢根基;地基加固技术则赋予软弱地基坚如磐石般的稳定性。边坡支护里,锚杆支护如钢铁卫士,守护边坡免受坍塌之苦;挡土墙支护则以坚固之躯,抵御土体侧向压力。隧道施工时,先进的开挖与支护技术,让隧道穿越复杂地质如履平地。岩土工程技术的创新与应用,是基础设施建设迈向高质量发展的关键力量,其持续进步将为未来工程建设开辟更广阔天地。
关键词:岩土工程技术;基础设施建设;地基处理;边坡支护;隧道施工
引言
基础设施建设是现代社会发展的基石,承载着经济腾飞与民生改善的重任。在这一宏大工程中,岩土工程技术犹如幕后英雄,默默支撑着各类建筑与交通设施的稳固。从深埋地下的地铁隧道,到屹立山间的高耸桥梁,再到广袤大地上的高楼大厦,岩土工程技术贯穿始终。它精准应对复杂多变的地质条件,巧妙化解工程建设中的重重难题,保障着基础设施的安全与耐久。随着工程建设规模的不断扩大与技术要求的日益提高,岩土工程技术的创新与应用愈发关键,其发展水平直接关系到基础设施建设的质量与效率。深入探究岩土工程技术在基础设施建设中的应用,不仅有助于总结经验、优化技术,更能为未来工程建设提供前瞻性指导,推动基础设施建设迈向更高水平,为社会的可持续发展筑牢根基。
一、岩土工程技术在地基处理中的应用
1.1桩基工程
桩基工程是地基处理中的核心手段,它通过在地基中打入桩体,将建筑物的荷载精准传递至深层稳定岩土层。在高层建筑领域,预制桩凭借其预制加工、快速施工的特点,适用于对施工速度要求较高的项目;灌注桩则因现场浇筑、适应性强的优势,在复杂地质条件下表现出色。桩基工程不仅提升了地基承载力,还有效控制了沉降,为建筑物的长期稳定奠定了坚实基础。例如,在沿海地区软土地基上建设的大型商业综合体,通过合理设计桩基布局,成功克服了软土易压缩、沉降大的难题,确保了建筑的安全使用。
1.2地基加固
地基加固技术是应对不良地质条件的关键利器。深层搅拌法通过搅拌水泥浆与软土,形成水泥土桩,增强地基强度;高压喷射注浆法则利用高压喷射水泥浆,切割并加固土体,适用于深层软土地基。强夯法以强大的夯击力,使土体密实度大幅提升,适用于大面积填土地基。这些技术的灵活运用,有效改善了地基的物理力学性质,提高了整体稳定性。在某大型工业园区建设中,面对大面积湿陷性黄土地基,采用强夯法进行加固处理,成功消除了湿陷性,保障了厂房建设的顺利进行。
二、岩土工程技术在边坡支护中的应用
2.1锚杆支护
锚杆支护作为一种高效主动支护方式,在边坡工程中发挥着重要作用。它通过在边坡岩土体中打入锚杆,将边坡与锚杆紧密相连,形成一个稳固的整体结构。锚杆的抗拉性能能够有效抵抗边坡岩土体的下滑力,增强边坡稳定性。在公路边坡建设中,锚杆支护不仅施工简便、成本较低,还能快速适应边坡形状变化,确保边坡在施工和使用过程中的安全。特别是在山区公路建设中,面对复杂的地质条件和陡峭的边坡,锚杆支护技术的应用有效防止了边坡坍塌,保障了道路的畅通与安全。
2.2挡土墙支护
挡土墙支护是边坡支护中的重要被动防护手段。重力式挡土墙依靠自身重量抵抗土体侧压力,适用于地质条件较好、墙高较低的边坡;悬臂式挡土墙则通过钢筋混凝土结构的悬臂作用,有效减少墙身材料用量,适用于墙高较高的边坡;扶壁式挡土墙在悬臂式基础上增加了扶壁,进一步提高了稳定性,适用于高填方边坡。在水利工程中,挡土墙支护用于堤坝边坡防护,有效防止了洪水对边坡的冲刷与侵蚀;在城市道路建设中,挡土墙支护不仅保障了边坡稳定,还提升了道路景观效果,为城市基础设施建设提供了坚实支撑。
2.3边坡绿化与生态修复
边坡绿化与生态修复是现代边坡工程的重要发展方向。传统的边坡防护多注重结构稳定性,而忽视了生态环境保护。随着环保意识的增强,边坡绿化与生态修复技术应运而生。植被护坡通过在边坡表面种植草本植物或灌木,利用植物根系固土护坡,同时美化环境;生态袋护坡则采用可降解的生态袋填充土壤或碎石,形成稳定的边坡结构,为植物生长提供良好条件。在生态型基础设施建设中,如绿色公路、生态河道等,边坡绿化与生态修复技术不仅有效防止了水土流失,还为野生动物提供了栖息地,促进了生态系统的恢复与平衡,实现了工程建设与环境保护的和谐共生。
三、岩土工程技术在隧道施工中的应用
3.1隧道开挖技术
隧道开挖是隧道施工的核心环节,其技术选择直接关系到施工安全与效率。钻爆法适用于岩石隧道,通过精确的钻孔、装药与爆破设计,能够高效破碎岩石,形成隧道断面。在山区铁路隧道建设中,钻爆法凭借其灵活性与适应性,成功应对了复杂多变的岩石地质条件;盾构法和掘进机法则适用于软土地层和岩土复合地层,具有施工速度快、安全性高、对周边环境影响小等优点。
3.2隧道支护技术
隧道支护技术是保障隧道施工安全的关键环节。初期支护采用喷锚支护、钢拱架支护等方式,能够及时对隧道围岩进行支护,防止围岩变形和坍塌。喷锚支护通过喷射混凝土与锚杆的协同作用,快速封闭围岩表面,提供初期支护强度;钢拱架支护则利用钢拱架的高强度,有效支撑围岩压力,确保施工安全。二次衬砌采用混凝土衬砌,形成隧道的永久支护结构,确保隧道的长期稳定。在穿越断层破碎带、软弱围岩等复杂地质条件的隧道施工中,合理的支护技术能够有效降低施工风险,保障隧道施工的顺利进行。
3.3隧道施工监测与信息化管理
隧道施工监测与信息化管理是现代隧道施工的“智慧大脑”。通过在隧道施工过程中安装高精度的位移计、应力计、压力盒等监测仪器,实时采集围岩变形、应力等数据,技术人员能够精准掌握隧道施工动态。结合先进的数据分析软件,对监测数据进行实时分析与预警,及时发现潜在风险,为施工决策提供科学依据。同时,利用信息化管理平台,对隧道施工的各个环节进行精细化管理,包括施工进度、人员设备调度、材料供应等,有效提高施工效率与质量。在长大隧道建设中,施工监测与信息化管理的应用,不仅保障了施工安全,还显著缩短了施工周期,提升了工程建设的整体效益。
四、结语
岩土工程技术在基础设施建设中发挥着不可替代的关键作用,其应用贯穿于地基处理、边坡支护与隧道施工等核心环节。桩基工程为高层建筑筑牢根基,地基加固技术赋予软弱地基坚如磐石般的稳定性;锚杆支护守护边坡安全,挡土墙支护抵御土体侧压力;隧道开挖与支护技术让隧道穿越复杂地质如履平地。随着工程建设规模的不断扩大与技术要求的日益提高,岩土工程技术的创新与发展至关重要。未来,我们应进一步加强技术研发,结合数字化、智能化手段,提升岩土工程技术的精准性与高效性。
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