这是去年岩土工程实习的实习报告。
这是学习岩土工程这一个土木工程学科下面的细分方向之后的第一次实习，也是我们进入土木院后的第一次实习，不同于水工等学科实习得跑到浙江新安江的水坝那边去，南京本身就提供给我们土木工程很多实习的场所，例如最近一直在建的地铁，过江隧道，处处加盖的高楼，以及宁镇山脉的边坡治理等等。这样带来的好处是，有很多地方，我们在之前的例如工程地质实习中已经参观过了，因此有了一定的基础知识，再来理解这一部分就减少了很多难度。此外，对于作为在江苏成长，在南京生活了两年有余的我来说，也多了一次接触认识家乡的机会。
从总体的实习安排中可以看出我们这次的实习主要分为三个方面，第一天我们主要感受了两个地基处理的样例，第二天我们参观了一个边坡治理的样例，第三天我们参观了隧道的施工。它们都分别代表着岩土工程的几个不同方面的应用。
第一天我们参观了位于中山东路与龙蟠中路交界处东北角的中山东路301项目和位于卡子门大街与汇景北路交界处东北角的复地宴南都项目。这两个都是在做地基处理，两者都是深基础，其中中山东路的项目尚未完成底板，复地宴南都已经完成了。进入中山东路项目的工地，首先看到的便是两个巨大的基坑，这两个基坑分别由钻孔灌注桩拼成的桩墙（A）和地下连续墙（B）围住，起到了挡水挡土的作用。听老师的讲解，钻孔灌注桩和地下连续墙虽然都能够起到这个目的，但是它们的成本和效果差别很大。其中钻孔灌注桩成本小，但是由于施工的原因其表面会有坑坑洼洼的状况，而且钻孔灌注桩只有上部的2/3有钢筋，所以质量相对于地下连续墙差，而地下连续墙是先挖一道“沟”，再往沟里面布筋，灌浆处理而来，成本比较高，在中山东路的项目中，只有靠近地铁二号线的那一侧采用了地下连续墙进行挡土防倒灌处理。
接下来在钻孔灌注桩和地下连续墙内部浇筑一些纵横梁起到加固作用，当然，等到底板做好之后，这些纵横梁就失去了作用，到时候可以选择作为地下停车场的顶板或者直接敲掉，这里的项目是选择直接敲掉。当然其实钻孔灌注桩在做好底板之后也可以敲掉，转而有建筑的外墙来承担挡土的功能。由于是一个深基础，地下有好几层，一般采用的是先打好桩，然后做好第一层的纵横梁，接着往下挖出第二层并造好第二层的纵横梁，敲掉露出来的桩，使用钢结构的柱子临时顶上（由于纵横梁最后都要拆掉的，所以没必要再造个柱子出来）。然后再往下面挖第三层。
值得注意的是我们发现纵横梁的接近底部处按照一定间距均匀排布的很多细的塑料管，大家都不明白这些塑料管是干什么用的，后来咨询了工地方面才了解到，在浇筑混凝土的时候往往会发生涨模现象，这个时候就要用对螺栓将模板固定好，为了能够重复利用这些螺栓，就用塑料管将它们包起来，这样可以方便地取出，实际上这些小的实用技巧存在于工地的方方面面，往往是书本上面难以学习到的。
我们接着有下到工地下面去观察了一下钻孔灌注桩，如同老师所讲的那样，这种桩质量确实不好，往往经常有缩颈（桩的一段的横截面积突然变小）等现象，而且有的装孔灌注桩内侧还有渗水的现象。此外我还发现为了防止外侧水位过高，在桩中间也留了一些水管，方便外部的地下水流出。图中的弯起钢筋的作用是辅助浇筑纵横梁。在工地上，这些“脚手架“一样的建筑往往占了很大的比重。，虽然它们最终都要拆掉，但是这看似浪费成本的办法实际上往往是最合理的。
下午我们又参观了位于卡子门附近的复地宴南都项目，卡子门这边的地形浅一点，据说这边已经能够挖到基岩了，而上午的中山东路那边软土层比较厚，往往达几十米，打桩也只能打摩擦桩。这边已经做好了底板和承台（承台是桩与柱或墩联系部分。承台把几根，甚至十几根桩联系在一起形成桩基础），很多台挖掘机在不停的挖土方，监理们在走来走去指挥农民工做事。
总体上讲，地基处理的成本往往占到了总成本的40-50%有了一个可靠的地基，才能保证建筑物的安全。这两个项目都是采用的箱形基础，箱型基础是由钢筋混凝土的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙构成封闭的箱体。这种基础整体性和刚度都好，适用于作软弱地基上的面积较小，平面形状简单，荷载较大或上部结构分布不均的高层重型建筑物的基础及对沉降有严格要求的设备基础或特殊构筑物，但混凝土及钢材用量较多，造价也较高。但在一定条件下采用，如能充分利用地下部分，那么在技术上、经济效益上也是较好的。对应的还有沉井，又名开口沉箱，对横断面为圆形、方形或矩形，顶底都敞开的井筒，在井筒内挖土，并靠井筒自重下沉后接长井筒，继续挖土和浇筑混凝土建成的基础工程。
第二天我们跟车前往南京麒麟科创园青龙山沿线矿山地质环境治理示范工程—永平治理区工程。这边位于宁镇山脉处，我们上学期的工程地质实习就在这里附近的青龙山，阳山碑材附近实习过。在上学期的工程地质实习中我们了解到，青龙山属扬子地层区下扬子分区宁镇地层小区，地层发育齐全，有从最老的志留系至第四系连续完整的分布。构造上地处下扬子台褶带宁镇褶皱束的西南缘，西临南京坳陷，南接宁芜火山岩盆地，构造线总体呈北东向展布，断裂和褶皱均比较发育。区域上岩浆活动比较频繁，但以燕山期为主，具多旋回、多阶段、多形式的特点。我们今天去观摩的，是其中的永平治理区。根据区内地貌成因和形态类型划分，这里位于青龙山山系西南端，地处山体西坡。山体总体呈北东走向，地形纵向切割较深，山脊狭窄，两侧山体坡面较平直，自然坡度一般为20-25°；横向切割较小，冲沟多呈宽缓的“U字型”。周边山体林型为落叶阔叶林和常绿阔叶混交林，植被发育良好。麒麟科创园青龙山沿线矿山地质环境治理示范工程位于主城区东侧的麒麟科创园和东郊风景区范围内，北接仙林大学城、南临江宁大学城。该区域内，早年矿山开采形成的裸露边坡和矿山废弃地，不仅破坏了区域自然景观，与周边绿荫成群的青山绿水极不协调，而且成为京沪高铁、沪宁高速公路、绕城高速公路的视觉污染源，同时矿山存在多处地质灾害隐患。
其中永平治理区，就有着江苏罕见的高度的坡体（据说是江苏省最大的单体）。顺着小路上山，我们首先看到的是一个楔形体，这个还没有治理，可以看到楔形体下部到该山体底部有两三道非常粗的黄色痕迹，据老师讲解，这就是因为这两天下雨，流下来的水。此外在山体的两侧，散布着很多碎石砂砾，似乎是从楔形体出崩塌下来的。据老师讲解此处楔形体还没有治理，将来是要被直接挖掉的。
边坡加固一般有三种方法，一种是加固，比如说采用预应力锚索，采用锚杆，或者抗滑桩，对于小规模的边坡，可以直接采用格栅内种植植物生态护坡的办法，一般还会配合上剪刀梁，从而防止塌土的现象；还有一种就是直接削坡。永平治理区工程综合利用了这两种方法，而且在很多地方都创造了江苏之最，比如，他们采用竖直向下打方桩（作为抗滑桩），因为方桩的防滑能力好。2.8*1.8米尺寸的方桩，我们并没有见到，但是看到它的箍筋（附照片）的时候还是吓了一跳，这种尺寸，我们很难将它们和箍筋联想起来。显然的，这种桩是很难打进去的，这边采用了人工挖的方法。此外，还有一种方法就是做一个平台，打孔插钢筋，然后往里面灌混凝土，就和地下连续墙差不多的样子。抗滑桩的理想深度（打到最深）大概50-60米左右，这里的抗滑桩大概在50-30米分了六个等级。此外还使用了锚索，锚索的长度大概在50-100多米之间，一根价格往往上万。稍后在项目工地上，我们又阅读了整个项目的工程图纸，可以看出，这是一个很大的项目，目前治理的是其中的一小部分。
第三天我们参观了南京地铁四号线草场门站现场和南京纬三路施工项目部，顺路路过了已经建成的纬七路过江隧道和南京长江大桥。这两个都是隧道，但是仔细研究起来还是有很大的不同之处的。
首先是草场门地铁站，这个地铁站位于北京西路和虎踞路交界处，周围有比较多的古建筑和高层建筑，此外城西干道草场门隧道下穿北京西路，因此，我们看到这里面大都采用的是地下连续墙，而且是最厚的那种，厚度达到1.2m。中间有很多横梁用来防止两侧墙的位移变形。站在工地的旁边往下看，第一个感觉就是高、深。整个地铁站分为三层，其中第一层到地面之间的水泥层占了大概一个层高。
由于南京的软土环境，因此随着盾构机的推进，去加固周围的土层是很重要的。以南京为例，北京东路今年的十月份至十一月份之间就连续发生了五次塌陷。据专家称，北京东路九华山这段路地下是古秦淮河道的流沙层。古秦淮河由南向北纵贯市区，由武定门经大行宫、玄武湖菱洲和樱洲，横穿中央路、福建路，到狮子山东注入长江。古秦淮河河道非常宽，最宽处达1000多米，简直就是浩浩荡荡注水入江。1万多年前的北京东路沿线，是宽敞的河流。当古秦淮河被埋藏时，形成了厚厚的流沙层，这些流沙层中还有一定的水分。地铁挖到七八米深的地下，就会遇到古河道，只要出现裂缝，流沙中的水分流出来，流沙就会跟着水走，造成塌陷。虽然施工方已经调整了施工方案，对没有施工的路段地层进行加固，然后再进行盾构施工。但是即使施工前先对地层进行加固，但也无法完全避免塌陷，毕竟地下的地质构造太复杂了，其中可见地下水对岩土工程的影响之巨大。
据工地人员介绍，目前盾构机已经掘进离草场门站两公里处，所以我们是看不到盾构机的，但是随着我们走下工地，到达最深的一层，我们看到了岛式的月台，已经两个车道。其中南侧的部分已经铺上了铁轨，甚至已经有轨道车在上面跑动，在月台的尾端，就是两个巨大的圆形隧道。我们走下月台，走到隧道内，发现整个水泥管道是由很多片宽约半米的弧形的管片（也就是衬砌）围城的，其中中下部的管片靠自重维持原位置，但是上部和底部的管片表面就布满了很多螺丝，这些都是弯螺栓，通过它们将两片管片栓到一起，这样就防止管片的错位了。此外，在底部我们还发现了一些空洞，揭开盖子，我们可以从这里面往管片外部注浆进一步提高周围土的强度。
下午我们主要前往纬三路隧道项目部进行参观，在去的途中，我们经过了已经建成的纬七路长江隧道。
南京扬子江隧道（即纬三路过江隧道）是双管双层八车道X形隧道，分别经南北两条线路穿越长江，上层为江北至江南方向，下层为江南至江北方向。南线全长7363米；北线全长7014米。两条隧道均为上下两层，每层双向4车道，设计时速80公里，其中S线盾构段长达4.135km，N线隧道长4.936km。具有如下特点：盾构直径超大，开挖直径达到14.98米，隧道最深处到江面约74米（本来还会深五米，但是考虑到上土下岩的问题，因此高了五米）。设计最高静水压力达到7.4bar，盾构一次掘进距离长，S线4140米，N线3533米。江底盾构覆土深度前，N线隧道上方覆土厚度最前处不及1倍洞径。地质条件复杂，需穿过卵石层，泥岩层，砂岩层。
纬七路越江隧道要穿过泥层和岩层。对于泥层，我们可以采用刮刀处理，对于岩层，我们可以将滚刀伸出，这样就可以用滚刀处理，减少刮刀的磨损。这些情况都是很好处理的，最难处理的是上土下岩这种情况。这种情况会带来局部磨损，因此必须要带压开仓，通过潜水员来更换刀片。然而这里位于长江江水下70多米深处，潜水员们必须能够承受70米水头带来的压强。一般的方法是往泥浆里面注射一些东西，使得周围泥浆的强度变高，形成泥膜，但是这时候周围的压强转而由空气产生，潜水员同样要承受70m水头的压力。为了能够抵挡这样的压力，就需要潜水员经过三级加压舱的逐级适应，一般要加压到1.6MPa左右，然后在进入这个环境作业。对于纬七路隧道施工是这样做的，但是纬三路隧道施工的过程中，发生了意外，中国方面的一些工人，在更换刀片后再也没有能够回来，因此，中交轨道局（负责到定淮门大街一线，中航负责到扬子江大道一线）请了德国北海公司专业的高压隧道作业人员进行处理，当然价格很高，一周每个人需要支付20万欧，作为比较，这个隧道施工的总经费在204096万。为了配合，我们设计出了一个高压生活舱，平常高压作业的潜水员就直接生活在这个舱内，等到需要作业的时候，就将这个舱运到工作地点。
回来的路上我们计算了一下成本，我们发现建隧道的成本其实很大，以盾构机来说吧，首先盾构机本身就分为了前面的刀片部分，后面用来铺设管片的部分，还有三道运输吊车。总长达到了133米，而且刀片一般都是采用的碳化钨制造，一般一片刀片价格就达到五位数甚至六位数，而这样的盾构机往往是不能重复利用的，即使遇到设计尺寸基本相符的工程，也需要花费额外的金钱和人力去更换适合的刀片，以及进行评估。相比之下桥梁的成本就低了很多了。而且一条隧道存在的安全隐患代价都应该远远高于一座过江大桥，所以为什么为什么我们还是要挖隧道而不是建桥呢，城市快速路使用隧道避了扰民，优化了城市的景观，可以理解，但是过江通道为什么不能考虑造桥呢？
总结这次的实习，我们将书本上面的知识，在实际中得到了验证，同时，我们也感受到了岩土工程施工一线的环境和气氛，对我们的职业道路的规划起到了重要的指导与启迪作用。
