双碳背景下岩土工程绿色建造理念与技术实践

双碳背景下岩土工程绿色建造理念与技术实践

吕志聪

广东粤陆勘测设计有限公司 江门市 529000

摘要：岩土工程是土木工程的一个重要组成部分，在房屋、市政、公路、铁路等建设中占有举足轻重的位置。经过区域垄断和充分竞争的发展，岩土工程进入了一个亟待解决的关键时期，尤其是在当前的“双碳”指标下，发展“绿色、低碳”技术，实现“质量”、“安全”和“效益”的最大化，是当前岩土工程工作者面临的1个严峻挑战。

关键词：双碳背景；岩土工程；绿色建造理念；技术实践

1、岩土工程绿色建造的内涵

1.1土工程的绿色建造理念

与传统的施工项目相比，岩土工程具有明显的地域差异，参数的不确定性，以及环境的复杂性。这就使得绿色建筑在岩土工程中的内涵更加复杂，实施起来也更加困难。并采用绿色施工技术，在保证质量和安全的前提下，尽可能地节约资源和保护环境，以实现岩土工程经济、社会与环境等综合效益的最大化。

1.2岩土工程绿色建造的特点

在地下工程中，例如综合管廊，其第一阶段为“绿色规划”，而在岩土工程中，第一阶段为“绿色勘探”，而“绿色勘探”是指通过实地勘察、实地检测等技术或设备，获取较为准确的地质参数。岩土工程绿色设计是在保证安全、经济的前提下，根据实际情况进行合理的桩基或支护结构的设计，采用绿色材料，以达到施工方便，节约资源，降低能耗等目标。

1.3岩土工程绿色建造的实现途径

1.3.1精细化

其内容包括勘探的精细、设计的精细、施工的精细。尤其是岩土工程，因为它的区域不同性、参数不确定性、环境复杂等特点，需要精细的勘察，才能得到较为准确的岩土参数，然后通过精细的设计，最终达到最佳的施工效果，从而保证工程的质量和安全性。

1.3.2一体化

将临时止水结构或临时支护结构与永久结构有机地结合在一起，是实现岩土工程绿色建造、节能减排的1条最直接的途径。

1.3.3装配化

为了减少现场现浇施工作业，对环境进行保护，科研人员在工厂预制地连墙、支护桩、内支撑、护坡等构件，并将其吊装到工地进行装配化，从而加快了施工进度，确保了施工质量，降低了污染，保护了环境，是岩土工程绿色建造的最有亮点的1个途径。

1.3.4信息化

随着信息技术、BIM、5G、物联网等信息技术的不断发展，为实现岩土工程的智能施工提供了可能性。

2、岩土工程绿色建造技术实践

2.1绿色结构技术

2.1.1桩式墙/墙式桩

在富水条件下，基坑的支护方式主要是采用地下连续墙或支护桩+止水帷幕，但其造价较高，在复杂地质条件下，其施工质量不能得到保证；支护桩+止水帷幕的施工方法，其施工质量难以保证，尤其是在超深支护条件下，更容易发生渗漏。它是利用地下连续墙成槽的形式，作为单根支撑桩，将止水帷幕与支护桩结合起来，既能确保工程质量，又能节约造价，又能方便施工。

2.1.2非圆截面支护桩

采用非圆断面的支护桩，可以提高其截面抗弯刚度和抗弯承载力，达到节约材料、降低能耗的目的；另外，提高支座刚度，可以降低支座的布置，降低支座材料的使用量，使施工更容易，工期更短。以前的非圆管桩因缺少现浇施工设备而采用预制桩法，后又研制出一套双套筒振动成桩装置，可在任何断面上进行任意断面的支护桩、非圆形支护桩和双套振动沉成桩。

2.1.3斜桩

斜桩在基坑边坡中的应用，不仅能有效地提高边坡的安全性能，还能节省混凝土、钢筋等，具有显著的经济效益。尤其是在对边坡安全和坡顶水平位移有很高要求的情况下，可以用斜桩取代直桩。在此以前，斜桩在工程中的运用并不多，由于缺乏合适的施工设备，所以一般都是在现场使用预制桩。研制了1套可直接进行现浇斜桩的长套管钻机，其倾角最大可达12°。

2.2绿色材料技术

2.2.1玄武岩锚杆

由于锚杆的主体材质为钢绞线，近年来其价格一直居高不下，本文创新地采用西南地区常用的玄武岩为筋，取代钢丝绳，制作玄武岩锚固，经过多次的物理力学试验和拉拔试验，研制出玄武岩锚固技术，并在成都新城文化创意产业项目、成都城市绿地中心等项目中得到了成功的应用。

2.2.2流态填筑料

常用的深基坑堆肥沟采用素土和28灰土，但必须进行分层回填，不仅耗时长，而且质量难以保证，尤其是在肥槽和不平整的肥槽中，往往会产生不均匀沉降、地面塌陷等质量问题，此时采用素混凝土回填，但其造价较高。开发出一种流态填料，它是通过现场弃土、固化剂、水等按一定比例混合，可以形成一种特殊的固结性、流态填筑材料，实现了对建筑垃圾的再利用。

2.3绿色施工技术

2.3.1水下混凝土防超灌监测系统

在传统的桩基础或地下连续墙中，尤其是有空洞的桩基础，在水下进行混凝土灌注时，往往会出现大量的混凝土超灌，从而导致大量的混凝土浪费，同时也会加大钻孔工作时间。本系统采用微型计算机传感器、数据采集器、低功耗无线网络、控制计算机、云服务器和移动终端等构成，能够实时、连续地显示超灌水位，具有安装方便，运行可靠，信息实时共享的优点。3厘米的监控分辨率；1-80米的深度；实际的灌溉控制精度为10厘米。

2.3.2工程泥浆多级智能处理系统

(1)采用多级分选精细筛分技术，充分利用各个子系统的最佳工作效能，以减少钻井液处理费用和提高作业效率。

(2)采用多个单元的全流程控制技术、模块式装配、智能设计、全流程控制、动态显示、一键操作。

(3)多模式转换技术，可以在泥浆除砂、泥浆固液分离三种方式中，按实际需求随意切换。与常规的钻井液处理方法相比，可以节约30%的费用，提高2-3倍的处理效率。

3、结束语

综上所述，由于岩土工程具有地域不同性、参数不确定、环境复杂等特点，使其具有更多的内容和实施难度，应从5个方面着手，开发技术可靠、经济适用的绿色施工技术，争取质量、安全、环保、成本效益最大化。

参考文献

[1]程绍萍,邹弦,文武.论岩土工程施工与环境的关系[J].环境与发展,2020,32(09):251-252.DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.140.

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