矿山施工技术创新与实践

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摘要：我国的经济迅速发展，整体的综合国力也在不断的增强。国内的矿山工程建设也在日新月异的变化着，而岩土工程技术在矿山工程项目的建设之中起到非常重要的作用。伴随着国内矿山工程建设的进一步推进，对应的岩土工程技术也在不断的更新以及被完善。

关键词：岩土工程；矿山施工技术；创新方法；实践运用

岩土工程是一个综合性很强的复杂学科，整个学科涉及了包括基础工程学、岩土力学、地质工程学等学科。岩土工程研究的主体是岩体与土体。随着时代的推进，岩土工程技术也取得了很大的进步。近些年以来，我国的矿山工程项目建设加快，对岩土工程技术的需求也在增强，面对着新形势新局面，对岩土工程技术也提出了更高的要求，研究岩土工程施工技术创新方法与实践具有很强的理论意义与现实意义，将对我国的矿山工程项目建设产生很大的促进作用，也将对我国经济的健康持续发展以及综合国力的不断提升起到促进作用。

1岩土工程技术的特点

岩土工程作为综合性很强的学科，在当前阶段引发了越来越多人的关注。一方面，岩土工程技术本身具体复杂性的特点，相关工作人员在具体的工程项目施工的过程之中面临着复杂的不确定的因素，而与之对应的工作量也很大，在具体的施工过程之中存在的工种也很多。并且在岩土工程的勘查以及设计过程之中，工作人员所使用的仪器以及设备均呈现出灵活方便的特点，这也与岩土工程本身的特点有关系。另一方面，岩土工程项目在施工过程之中呈现出隐蔽性的特点，很多岩土工程的施工过程以及细节等都被隐藏在地下，这也给岩土工程的具体实施带来一些难度以及挑战。与此同时，岩土工程技术本身的要求是非常严谨的，对很多的施工材料、施工设备、细节等都具有严格的标准。在我国的发展历史长河中，岩土工程技术起到了非常重要的作用。当前阶段，国内很多矿山开采企业在具体的施工过程之中都需要采用岩土工程技术。而岩土工程技术的核心内容具有复杂性，相关工作人员通过对工程项目的具体以及详细分析进而获得基础性的数据，而后通过实践过程获取更加真实性的数据，在此基础之上进行详细严谨的施工。随着时代的推进，我国很多的岩土工程相关的施工材料以及施工设备、施工仪器等等都有了进一步的改观，并且伴随着经济的提升我国的计算机技术水平也得到了快速的提高，这些技术也为岩土工程的具体实施提供了基础以及铺垫，也进一步促进了岩土工程技术的进步。

2岩土工程技术存在的问题

目前来讲，在我国的岩土工程的具体实施过程之中，岩土工程技术的具体落实尚且存在着一些问题与不足，这些不足之处也直接影响着岩土工程项目在矿山工程运行中的有效健康开展。2.1勘查技术有待提升。目前，在一些岩土工程具体的施工过程之中，所采用的勘查技术尚且比较落后。一般情况下，岩土工程的前期勘查都会采用分条块的方式进行。这种模式使得勘查工作方便了很多，工作效率也得到了提升，但也因此造成勘查与设计脱节，后期的数据整理就需要花费较大的精力。若是勘查数据与样本不对应，那么甚至会误导岩土工程施工技术在矿山工程施工中的决策。而且在勘查数据的记录储存中也多采用地质化，设计人员不理解相应的内涵，因此也就容易出现设计效率低下的问题。2.2矿山施工落实不严谨。在矿山工程项目的具体建设过程之中，施工的环节也是岩土技术得到落实实施的环节。矿山工程项目建设过程之中的每一个细节都是需要严格要求与防范的。然而在现实实践过程之中，很多矿山企业与施工单位往往选择了最大化的效益而忽视放弃了对高标准、高质量岩土工程的追求目标。2.3桩基施工不规范。桩基施工在土木工程领域有着较长的实践经验，技术防范近几年也是相继涌现。而在应用过程中，由于项目管理人员对矿区的建设要求和成本之间的关系未能协调好，也容易出现质量问题。

3岩土工程技术的创新方法

3.1浆固碎石技术。一般情况下，在很多的大型矿山以及矿山开采工程的选材过程之中，对项目所处的地基的基本处理方法就是复合地基施工。在这种方法之中，工作人员所具体采取的碎石桩一般都比较小且呈现出松散的状态，并且其自身的强度一般也比较弱，在采取传统的加固方法时只能够对桩身进行简易的加固，而对碎石桩之间的地基起不到实质性的加固作用。在具体的实践过程之中，由于复合地基技术的简单容易操作以及成本花费少等特点而被广泛运用，然而，碎石桩本质上属于柔性桩，若负荷增加则地基的承受的沉降量会变大，此种方法不适用于沉降量比较大的工程项目之中。岩土工程的创新技术浆固石桩技术将上述两种方法巧妙的进行了结合，其主要流程包括：首先进行碎石桩的矿山施工建设，在此基础之上用工程开始之前所埋好的管线对碎石以及周围的土体进行注浆施工，进而就构成了浆固碎石桩。这种形成的碎石桩会形成桩体，这些桩体会与岩体以及土体共同构成加固区域，进一步提高了软土地的承载能力，最大限度的避免沉降现象的发生。并且，在工程施工过程之中所留下的很多碎石、砖块等材料都可以为浆固石桩做出贡献，一方面保护了生态环境，另一方面还可以节约材料，降低成本，进而为工程项目建设创造更多的效益。3.2GPS测量技术。近些年以来，随着计算机技术的飞速发展，采用GPS技术对岩土施工过程进行矿山的测量与定位成为了常态。通过采用GPS技术可以对岩土工程中地理位置比较复杂或者位置比较偏僻的地方进行巧妙的勘测与定位测量，同时还能够保障矿山一定的准确性。与此同时，采用GPS进行定位测量还可以对人力、物力、财力等资源进行有效的节约，进一步为工程项目产生更大的效益做贡献。在具体的实践工作过程之中，采取GPS定位技术时，首先需要做好准备工作，包括一些采集装置、设备设施、通讯装置等的购置，其次是对采集时间、地点等的勘测，尽可能的确保误差最小化。3.3PCC桩技术。针对于我国的自身情况而言，在进行岩土工程建设过程之中，由于土质较软的原因，许多地方很容易出现地基沉降的情况，而如何有效的避免这种现象的发生显得非常有必要。经过专业人士的分析与研究指出，岩土工程中的桩基所需承受的压力主要是来自于两个方面，其中之一是桩基侧面所产生的摩擦力，另一个是桩基德上部边缘所产生的阻碍力。通过对空心桩与实心桩的承载能力进行测试发现，在矿山施工的选材同样的情况下，空心桩的承载能力比实心桩的承受能力强。PCC桩则是在上述结果的基础之上进行了改进与创新。PCC桩基一般由很多设备构成，主要包括了动力卷扬器、混凝土分流器、底座、机架、沉模等等。一般而言，沉模主要是由两个钢管构成，并且其直径一般比较大，在沉默装置的下部边缘以及内侧和外侧安装成模造浆器，有效的减小了桩基的阻力；另外，在沉默装置的进料口处安装混凝土分流器，将混凝土进行搅匀，方便进行矿山工程施工。PCC桩机的可控制性比较强，使用的自动化设备较多，减少了人力，为矿山施工单位节约了成本。3.4静力触深、动力触深方法的运用。一般而言，静力触深采用的原理主要是压力装置，将静力触深探头设置放置到需要试验的土层，通过探索土层的不同阻力来判定土层的物理属性与特征，包括一些承载力等等。比较常见的静力触深探头分为三种，一是单桥探头，二是双桥探头，三是孔压触探头。对其进行加压的方式一般包括三种，其一是机械式加压，其二是液压式加压，其三是人力式加压。静力触探对于不同类型的矿层的单装极限承载力以及天然地基承载力可以精准的确定。然而，静力触深的分辨率不是很高很多时候甚至很低，并且这与国际标准存在一些偏差，这一现象造成了该技术在岩土工程中的应用并不是非常广泛。动力触探是动力检测的一种形式，其主要就是利用圆锥进行动力触探，一般应用于对物理学指标的确定。动力触探一般分为三种形式：轻型、重型以及超重型。其中轻型触探设备在体型以及操作上都较为便利，因此应用最为广泛。

4结论

随着时代的快速发展，我国的矿山工程建设也取得了较大的进步，在我国社会的发展过程之中扮演着重要的角色。而岩土工程技术在矿山工程项目建设过程之中发挥着重大的作用。而现阶段，岩土工程技术在发展过程之中存在着一些问题以及不足，比如对矿山工程质量的严谨性没有落实到位，工程施工过程之中的勘查技术落后等等，这不利于矿山工程项目建设的健康良好开展。而本文所述及到的浆固碎石技术、GPS测量技术、PCC桩技术、静力触深以及动力触深方法的运用等创新方法能够为岩土工程的有效开展起到促进作用，这些方法的合理巧妙使用不仅可以节约施工过程之中的原料、节约相关的建设成本，而且还可以节约人力，并且还可以为保护生态环境作出贡献，这些方法需要在今后的岩土工程技术的发展过程之中被广泛的接纳与使用，而针对于不同的情况，在具体的使用过程之中，工程项目的工作人员要根据不同的情况选择更合适的方法，尽最大努力的使得这些创新方法能够发挥出最大的效益，为我国的工程项目建设做出贡献，进而促进我国经济的发展以及综合实力的不断提升。

作者:李先林 单位:湖南中核岩土工程有限责任公司