巖土工程治理新技術(shù)

前言

　　“巖土工程”是指——土木工程中涉及巖石、土的利用、處理或改良的科學(xué)技術(shù)。（引自中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程基本術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)》GB／T S0279-98）。規(guī)范的語(yǔ)言永遠(yuǎn)是最精確的，稍微展開(kāi)一點(diǎn)來(lái)描述可以這么理解：巖土工程是土木工程的一個(gè)分支，是以土力學(xué)、巖石力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、基礎(chǔ)工程學(xué)、彈塑性力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)等為基礎(chǔ)理論，并將其直接用于解決和處理各項(xiàng)土木工程中的土或巖石的調(diào)查研究、利用、整治或改良的一門(mén)技術(shù)科學(xué)。所以，巖土工程的工作內(nèi)容主要包括：巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程治理、巖土工程檢測(cè)和巖土工程監(jiān)理等五個(gè)方面?！　r土工程治理技術(shù)是巖土工程領(lǐng)域中的一個(gè)熱門(mén)課題，也是該專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速的一項(xiàng)綜合技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)大致包括：建（構(gòu)）筑物地基、公路鐵路路基、水工壩基的加固；樁基礎(chǔ)工程；邊坡穩(wěn)定、基坑支護(hù)以及地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估及處理等四個(gè)方面?！　∮嘘P(guān)這些內(nèi)容的單篇論文、專(zhuān)門(mén)著作、會(huì)議論文匯編、手冊(cè)、教材等出版物較多，對(duì)我國(guó)的巖土工程治理技術(shù)的提高起到了推動(dòng)引導(dǎo)作用。其中《地基處理手冊(cè)》從1988年開(kāi)始至今一共刊印了三版，重印了21次，一共發(fā)行12萬(wàn)余冊(cè)。該印數(shù)在巖土工程專(zhuān)業(yè)類(lèi)書(shū)籍出版物中無(wú)疑排名是領(lǐng)先的。筆者在閱讀這本內(nèi)容全面的手冊(cè)之余發(fā)現(xiàn)，由于巖土工程治理技術(shù)的迅猛發(fā)展，一本手冊(cè)不足以及時(shí)反映出這項(xiàng)技術(shù)的新進(jìn)展、新開(kāi)發(fā)。于是筆者不顧才疏學(xué)淺，主動(dòng)承擔(dān)主編責(zé)任，約請(qǐng)國(guó)內(nèi)著名的教授、副教授和高級(jí)工程師撰稿。這些作者絕大部分未曾參與過(guò)《地基處理手冊(cè)》的編寫(xiě)工作，而本書(shū)的內(nèi)容又不與《地基處理手冊(cè)》的主題相重復(fù)，所以本書(shū)可謂是《地基處理手冊(cè)》拾遺補(bǔ)缺之作。　　本書(shū)的特點(diǎn)之一是：所述內(nèi)容是真正的新技術(shù)，為目前圖書(shū)市場(chǎng)已出版的手冊(cè)、專(zhuān)著中所沒(méi)有涉及的或雖涉及但未作詳細(xì)敘述的新技術(shù)，也有一二種雖是開(kāi)發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)的技術(shù)，但本書(shū)作者均以該項(xiàng)技術(shù)的首創(chuàng)人、開(kāi)發(fā)人、專(zhuān)利權(quán)人或者是將某項(xiàng)技術(shù)引入國(guó)內(nèi)的第一人的身份，以獨(dú)特的視角、全新的觀點(diǎn)或者全新的工程應(yīng)用實(shí)例，詳細(xì)地詮釋了該項(xiàng)新技術(shù)?！　”緯?shū)的另一個(gè)特點(diǎn)是：每一章的內(nèi)容均有大量的工程應(yīng)用實(shí)例，并且這些實(shí)例均能達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能減排、綠色環(huán)保、降低造價(jià)的要求?！　∽鳛楸緯?shū)第三個(gè)特點(diǎn)是：與本書(shū)文字版同時(shí)出版了一張與書(shū)稿內(nèi)容相一致的影像電子版的光盤(pán)，使比較枯燥或難懂的內(nèi)容以影像、動(dòng)畫(huà)、彩色圖片形象地表現(xiàn)出來(lái)。光盤(pán)的內(nèi)容絕大部分都是第一次推向市場(chǎng)，這也是本書(shū)書(shū)名冠以“新”技術(shù)的一個(gè)原因。本光盤(pán)內(nèi)容榮獲2009年度中央電視臺(tái)網(wǎng)站（CCTV.com）“科技中國(guó)”欄目，創(chuàng)新成就獎(jiǎng)?！　”緯?shū)還有一個(gè)特點(diǎn)是實(shí)用性很強(qiáng)，在本書(shū)出版前，本書(shū)的作者群體曾在天津?yàn)I海地區(qū)的塘沽舉行過(guò)一次以本書(shū)內(nèi)容為主題的研討會(huì)，引起當(dāng)?shù)卣块T(mén)、科委、設(shè)計(jì)院、施工單位的巨大興趣，紛紛前來(lái)索取資料，進(jìn)行專(zhuān)題咨詢(xún)。

內(nèi)容概要

《巖土工程治理新技術(shù)》較系統(tǒng)、全面介紹了在我國(guó)巖土工程建設(shè)中應(yīng)用的各種巖土工程治理新技術(shù)的加固原理、適用范圍、設(shè)計(jì)計(jì)算方法、施工工藝和質(zhì)量檢測(cè)，同時(shí)附有許多工程實(shí)例。本書(shū)基本上反映了我國(guó)巖土工程治理技術(shù)發(fā)展的最新水平。    本書(shū)共分十七章，包括：總論、軟土固化劑優(yōu)化設(shè)計(jì)原理與方法、勁芯水泥土樁復(fù)合地基、超高壓噴射注漿技術(shù)、墩式強(qiáng)夯置換法在工程中的應(yīng)用、高真空擊密工法、高能量沖擊壓實(shí)和快速夯實(shí)新技術(shù)、柱錘沖擴(kuò)樁法及其工程應(yīng)用、無(wú)填料振沖加固粉細(xì)砂的技術(shù)研究及應(yīng)用、高噴插芯組合樁技術(shù)、錨桿靜壓樁在工程中的新應(yīng)用、三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁的理論與實(shí)踐、基礎(chǔ)工程逆作法設(shè)計(jì)和施工、樁基承載力檢測(cè)的自平衡試驗(yàn)法、土工格柵的新應(yīng)用、三維地質(zhì)成像技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用、大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁。文末還附有螺桿樁和混凝土裹體樁的簡(jiǎn)介。    本書(shū)附有與書(shū)稿內(nèi)容相一致的光盤(pán)一份，以錄像、動(dòng)畫(huà)、幻燈、彩圖等形式再現(xiàn)了巖土工程治理新技術(shù)的精彩內(nèi)容。    本書(shū)可供從事巖土工程治理技術(shù)研究、設(shè)計(jì)和施工人員參考應(yīng)用，亦可作為工程勘察人員、結(jié)構(gòu)工程師和大專(zhuān)院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的教學(xué)參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第一章 總論第二章 軟土固化劑優(yōu)化設(shè)計(jì)原理與方法第三章 勁芯水泥土樁復(fù)合地基第四章 超高壓噴射注漿技術(shù)第五章 墩式強(qiáng)夯置換法在工程中的應(yīng)用第六章 高真空擊密工法第七章 高能量沖擊壓實(shí)和快速夯實(shí)新技術(shù)第八章 柱錘沖擴(kuò)樁法及其工程應(yīng)用第九章 無(wú)填料振沖加固粉細(xì)砂的技術(shù)研究及應(yīng)用第十章 高噴插芯組合樁技術(shù)第十一章 錨桿靜壓樁在工程中的新應(yīng)用第十二章 三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁的理論與實(shí)踐第十三章 基礎(chǔ)工程逆作法設(shè)計(jì)和施工第十四章 樁基承載力檢測(cè)的自平衡試驗(yàn)法第十五章 土工格柵的新應(yīng)用第十六章 三維地質(zhì)成像技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用第十七章 大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁筒樁后語(yǔ)索引

章節(jié)摘錄

　　1.5.12三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁的理論與實(shí)踐　　三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁是采用北京中闊地基基礎(chǔ)技術(shù)有限公司總經(jīng)理、發(fā)明專(zhuān)利權(quán)人賀德新教授級(jí)高級(jí)工程師發(fā)明的、三岔雙向多功能液壓擠擴(kuò)裝置完成的一種新型樁。簡(jiǎn)稱(chēng)DX樁。DX樁是在地基預(yù)鉆孔內(nèi)，放入專(zhuān)用的三岔雙缸雙向液壓擠擴(kuò)裝置，按承載力要求和土質(zhì)條件在樁身適當(dāng)部位，通過(guò)擠擴(kuò)裝置內(nèi)外活塞桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)三對(duì)等長(zhǎng)擠擴(kuò)臂對(duì)土體進(jìn)行水平向擠壓。一次擠擴(kuò)形成三岔型夾角120。上下對(duì)稱(chēng)的擴(kuò)大楔形腔，或經(jīng)”次（n為同一水平面上的轉(zhuǎn)位擠擴(kuò)次數(shù)）擠擴(kuò)形成上下對(duì)稱(chēng)近似雙圓錐盤(pán)狀的擴(kuò)大頭腔，成腔后取出擠擴(kuò)裝置、放人鋼筋籠，灌注混凝土，便制成一根由樁身、擴(kuò)徑體組成的變徑樁。經(jīng)過(guò)多年的工程實(shí)踐證明：Dx樁技術(shù)具有工藝獨(dú)特、技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備操作靈巧、盤(pán)腔成形穩(wěn)定、成樁差異小、單樁承載力高的特點(diǎn)。專(zhuān)門(mén)編制的三岔雙向擠擴(kuò)灌注樁設(shè)計(jì)規(guī)程，已被批準(zhǔn)為中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)技術(shù)也已獲得美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，說(shuō)明技術(shù)無(wú)疆界，只要是好技術(shù)就能得到世界的承認(rèn)。　　1.5.13基礎(chǔ)工程逆作法設(shè)計(jì)和施工　所謂基礎(chǔ)工程逆作法是針對(duì)傳統(tǒng)的基礎(chǔ)工程順作法而提出的新施工技術(shù)。逆作法施工簡(jiǎn)而言之第一步是打設(shè)支護(hù)工程的排樁墻或地下連續(xù)壁（但均可兼作地下結(jié)構(gòu)的外墻或其一部分外墻）。第二步再根據(jù)柱網(wǎng)的布置和一柱一樁的要求進(jìn)行鉆孔，抵達(dá)樁尖打設(shè)深度后澆筑高承載力樁身混凝土（在地下室結(jié)構(gòu)底板以上的樁身還兼作地下室的柱子）。同時(shí)澆筑完成地下室結(jié)構(gòu)的頂板（即地面結(jié)構(gòu)一層的底板）。第三步通過(guò)頂板的預(yù)留孔向下挖土，當(dāng)開(kāi)挖到地下一層底板標(biāo)高后，綁扎梁板鋼筋、打設(shè)該層混凝土；第四步從該層板的預(yù)留孔再向下挖土直至地下室結(jié)構(gòu)底板底面標(biāo)高，綁扎底板鋼筋、處理底板防水、底板和樁頂以及側(cè)墻接頭的防水、打設(shè)底板混凝土。在實(shí)施上述第三步工序時(shí)如有需要也可同時(shí)進(jìn)行地上一層及以上樓層的結(jié)構(gòu)施工；同樣，在實(shí)施上述第四步工序時(shí)，更可以同時(shí)進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工。對(duì)于高層建筑，在完成地下二、三層地下室的逆作施工的同時(shí)，一般可完成上部六、七層裙房的結(jié)構(gòu)施工。因此在完成建筑裝飾工程后，便可以一期工程的形式交付商業(yè)運(yùn)營(yíng)，加快建設(shè)資金的回籠。然后以二期工程的形式進(jìn)行上部主樓結(jié)構(gòu)的續(xù)建工作。既可大大縮短整個(gè)高層建筑的建設(shè)周期，還可降低整個(gè)建筑工程的造價(jià)。大大減少地下工程施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，增加地下工程施工的安全性。因此地下室工程逆作法施工在20世紀(jì)30年代中葉，第一次在日本得到實(shí)施以來(lái)，迅速在世界各國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。我國(guó)于20世紀(jì)80年代初在上海首次應(yīng)用后，至今全國(guó)已有一百多項(xiàng)工程推廣使用，均取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果?！　≡谝酝募夹g(shù)文獻(xiàn)中大部分均從三合一地連墻、分層挖土、分層打設(shè)樓板的角度來(lái)研究逆作法施工技術(shù)的。而本章由北京航空航天大學(xué)土木系副教授郭全全博士后和筆者合作，在國(guó)內(nèi)首次將逆作的地下室結(jié)構(gòu)以一個(gè)體系進(jìn)行研究，該體系包括：①高承載力樁；②三合一地下連續(xù)墻；③鋼管混凝土疊合柱；④大跨度、等高井式梁板（密肋）樓蓋結(jié)構(gòu)。對(duì)這種體系的研究也可比照樁筏（箱）及上部結(jié)構(gòu)共同作用理論的研究成果，進(jìn)行系統(tǒng)分析。因此讀者們?cè)陂喿x本章后，會(huì)發(fā)現(xiàn)目前的書(shū)稿內(nèi)容僅為地下室結(jié)構(gòu)逆作綜合技術(shù)專(zhuān)著的導(dǎo)論部分，待深入研究后，可以期待不久的將來(lái)會(huì)有一本這方面的技術(shù)專(zhuān)著問(wèn)世。

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