1、PCC 桩岩土工程技术创新的探讨摘要：岩土工程是复杂的系统工程，技术创新是岩土工程在新形势下发展的内在动力，本文结合理论与实践经验对于岩土工程技术创新的一些问题进行探讨，希望能够有助于岩土工程学科的发展。 关键词：岩土工程；理论；实践；技术创新 中图分类号：F470.1 文献标识码：A 虽然我国在金融危机之后四万亿投资进入基础设施建设领域之后出现了产能过剩等结构性问题，但是即使是基础设施建设的步伐有所建设，这也极大程度上拉动了岩土工程的技术创新。由于我国目前处于高速的城市化阶段，岩土工程关系到国计民生，因为岩土工程新技术的创新迫在眉睫，传统的岩土工程技术已经在一定程度上不适用于新时期土建工程建
2、设的需要，本文的研究正是在这一背景之下提出的。本研究以 PCC桩技术为例，对于岩土工程技术创新的思路进行了阐述，希望能够解决在实践当中行之有效的问题。 PCC 桩技术下的创新工艺 1、PCC 桩技术简介 我国正值工业化建设的关键阶段，公路、铁路、港口、机场和城市化建设发展极为迅猛，这就对于土木工程建设提出了较高的要求，特别是在我国广大沿海地区，普遍存在软土地环境的问题，这就对于工程建筑物的沉降变形提出了更高的要求，这就需要沉降控制技术的创新，PCC技术正是一种新型的软土控制技术，该技术又被称为之现浇混凝土大直径管桩，该技术适用于软土环境，工艺简单，可操作性强，本文的研究就是以该技术为蓝本的。
3、2、PCC 桩技术原理 桩基的承载力主要来自于两个部分，第一部分是来自于桩端阻力，第二部分是来自于侧摩阻力，截面受力面积同样大小的小直径实心混凝土桩和大直径空心混凝土相比，空心桩要多承受内侧摩阻力，并且端阻力和侧摩阻力都要比大的多。为增大桩的侧表面积和承载力，将实心桩转化为空心桩，这样使用同等用量的混凝土却极大程度上增加了桩的承载力，这也就说 PCC 桩最基本的研究原理。 3、PCC 桩技术创新 本文在大量的实验和实践的基础上，开发出了 PCC 桩复合地基施工工艺，设备采用了两个固定的同心大直径钢管作为沉降装置，为了降低沉桩时阻力，低端内外侧设置成磨造浆器，同时，进料口处设置分流器，实现均匀搅
4、拌，更要注意的是在沉入地基时开启闭合装置，实现系统的自动化操作。 施工工艺当中首先要进行清理和定位工作，然后在保护装置的辅助下打入地基设计深度，通过分流器进一步均匀注入混凝土，装置在沉降过程中自动闭合，在拔出时自动开启，从而形成了混凝土管桩。 PCC 桩技术创新思路 软土环境储藏井技术创新 由于地面土地资源较为匮乏，同时，出于应收突发事件等安全战略等角度考虑，开发地下储存系统有着格外重要的意义，但是在软土地基中进行地下储存存在着一定的难度，必须要进行加固处置，使之能够满足承载和沉降要求，但是传统的地基处理工序复杂，工程量大，占用地面空间，而且经济成本极高，而且从地面开挖极易导致坍塌，因此，本文
5、提出了一种新的创新方法。 PCC 桩的直径一般都是在 1m 以上，直径较大，而且内部为空心，内部容积很大，如果对于设计加以改进，那么就会是一个良好的地下储藏井的结构。其他结构的桩也可以采用这种方式，如果对 PCC 桩加以合理设计，那么地下储藏的功能自然就会取得良好的效果。 具体的操作设想如下：首先进行 PCC 桩施工，然后进行混凝土养护，随后施工场地进水，进而抽取桩芯土扩大内部空间，接着浇筑混凝土底板进行封底，然后进行桩头盖板，根据储藏材料的不同，还可以在 PCC桩内部进行不同的装置设计。 地热能技术创新 在全球人口激增，资源锐减，工业耗能巨大的背景下，能源问题已经成为了困扰人类社会发展的关键
6、问题，地热能在近年来得到越来越多国家的利用，如何在有效利用地下空间的同时合理利用地热能也是当前一个热点的课题。 ，这也就说我们熟知的能量桩概念，本文提出了利用PCC 桩传递地热能的方案，这是一个极大的创新设计，即将 PCC 桩和地热传递泵系统结合起来进行利用。一般来说，传统的能量桩虽然不需要增加用地面积，但是仍然具有一些难以克服的弊端，包括：U 形管受力极易导致在挤压作用下变形，在混凝土结构中不但取不出来，而且一旦发现问题，检修也十分困难，而且由于接头位置处理工艺等问题，还极易导致热损失，而且由于桩表面积较小，又导致了热能不足等问题。 我们都知道，桩基础分类众多，依照不同的方法能分出不同的种类
7、，但是无论是那种桩型，在结合地热泵的过程中，都是两种方式，一种方式是将导热管预埋到实心桩当中，一种是预埋到空心容积当中，空心桩放置导热液体，导热管深入到导热液体当中，并通过盖板上的孔洞或检查通道引出 PCC 桩空腔后与集热器连接，形成导热液体的循环通道。这样不但大大地降低了造价，同时还极大程度上提高了能源利用效率，这是一种非常值得借鉴的方式。 PCC 桩岩土工程技术创新的应用和启示 PCC 桩创新技术的应用和推广 任何的技术都必须要能够大规模应用、生产和推广，才能够具有实践意义，作为重要的岩土工程创新技术，该技术的应用和推广必须要经过如下的步骤：要进行技术的研发，包括机械设备的研制，施工工艺的
8、研发，设备的试行和状态的检测。在研究中还要深入探索 PCC 桩创新技术的运行机理和科学原理。 设备的研制是一个重要的步骤，在设备研制的阶段，必须要做到和工业工程的实际应用广泛联系在一起，不断优化各个结构和工业部件，使之能够满足岩土工程实际施工的需要。 施工现场的工艺试验是一个重要的环节，本文的研究腻在某高速铁路进行试验，该高速铁路地面标高平均在 3.5m，地下水位较高，软土特征极为明显，特别是很多低端覆盖着大量的软土，软土最深处达 36m，因此为了保证施工的稳定性，必须要采用多项加固措施，通过反复的工艺试验，研究混凝土塌落度、拔管速度、充盈系数、打桩顺序等因素产生的影响。成桩之后，还要通过桩基
9、质量检测的过程，针对 PCC 桩的实际特点，笔者认为，为了提高检测效率，可以采用抽取桩芯土直接进行内部检测的方法，使桩基检验达到视觉检验和技术手段相结合的目的，从而提高检验的效率和可靠性。 要推广该创新技术，首先要实现专利技术的推广，对 PCC 桩技术进行创新之后，形成一套自己的技术体系，随之进行专利申请，然后建立标准化模式，之后就可以推广到施工当中。在推广当中，尤其离不开政府的支持，特别是混凝土施工标准的支持，这也是技术研发当中必须要注意的问题。 PCC 桩技术创新给岩土工程带来的启示 岩土工程是一个是实践的学科，岩土工程的技术创新不应该只局限在实验研究当中，而是更应该多在岩土工程的实践当中
10、，充分利用当前我国工业化建设的大好时机，不断在实践中探索技术，创新思路，不局限于传统的理论研究和分析方法，跳出思维的定势，一切从实际出发，结合工程实践的需要，充分考虑施工成本和施工质量，以创新的方法来研究创新的技术，比如本文的研究 PCC 技术的基础之上，根据实际需要创新思路，实现技术的创新，并且使之推广到工程实践当中。 参考文献 1刘汉龙.岩土工程技术创新方法与实践J.岩土工程学报 2013(1) 2JGJ/T2132010 现浇混凝土大直径管桩复合地基技术规程S. 北京: 中国建筑工业出版社, 2010. 3 沈珠江. 采百家之长、酿百花之蜜岩土工程研究中如何创新J. 岩土工程学报，2005, 27(3): 作者简介：王骏,男，中国共产党党员，郑州大学毕业，工学学士，讲师。
