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注浆施工技术在岩土工程项目中的应用

2021-01-15李文强潘高鹏

安家(建筑与工程) 2021年49期
关键词:岩土工程

李文强 潘高鹏

摘要:在岩土工程施工过程中,岩土工程施工技术的优劣直接影响工程施工的效果,岩土工程施工技术有重要的作用。科学技术的应用为工作人员施工提供保障,确保施工方案能够满足当地环境的实际情况,保证岩土工程的建设质量与效果。基于此,本文主要对注浆施工技术在岩土工程项目中的应用做论述,详情如下。

关键词:注浆施工技术;岩土工程;项目应用

引言

注浆施工技术操作时要将工程中所应用到的浆液注入某种介质中,而常规压力无法实现该过程,所以需要借助气压或是液压,以及电渗等相关技术对浆液进行加压实现注入介质的目的,当完成注入后,浆液会逐渐凝固,而凝固的过程会改变介质的结构形态,使得介质的强度,硬度乃至整体的稳定性得到较大的提升。

1岩土施工中注浆控水技术

岩土结构中存在裂缝及孔洞都会导致渗水,因此应积极采取措施对裂缝及孔洞进行封堵,注浆技术就是一种非常常用的控水及岩土加固技术,常见的注浆材料为混凝土和高性能固结材料等,在岩土工程施工中应根据水文特点及岩土结构稳定性、渗水通道的情况选择岩土注浆技术及材料。

2注浆施工技术在岩土工程项目中的应用

2.1高压旋喷注浆技术

对于设计为嵌岩桩未入岩的灌注桩,尤其是强风化层较厚的情况,出现入岩判定错误时,一般其承载力和沉降控制均难以满足设计要求。传统的高压注浆技术可以在一定程度上改善这一问题,但是其影响深度有限。高压旋喷注浆是利用钻机在桩身及桩底钻孔,将高压喷嘴送至既定位置。在桩底与基岩之间高压旋喷注浆,冲击破坏土体,土粒从土体剥离下来,与注入的水泥浆液掺搅混合,形成高强度固结体。其原理大致为在桩底和基岩之间的十余米强风化层中形成数根高压旋喷桩,以改善这一土层的力学性能,使其抗压强度提高、压缩性降低,进而提高桩基轴向承载力、降低沉降变形。在桩底与基岩之间土层深厚的情况下,高压旋喷注浆技术处理未入岩灌注桩突破了传统高压注浆技术的影响范围限制,加固范围大、加固效果良好,同时解决了单桩轴向承载力不足和沉降变形过大的问题。经济效益和社会效益俱佳,具有较大的推广意义。

2.2袖阀管注浆

袖阀管注浆作业借助压力而实现,在压力的推动作用下,使浆液分布在岩土层中,起到全面加固的作用。注浆芯管内设置阻塞器,依托于该装置满足分段、分层的注浆施工要求。在经过循序渐进的注浆施工后,原本松散、失稳的地层由于浆液的固结而转变为稳定可靠的状态,地层加固效果良好,在此条件下可高效开展后续的工程建设工作,避免地层沉陷、上方建筑物倾倒等问题。总体来看,袖阀管注浆施工技术具有如下优势:(1)地层加固效果良好。在砾卵石等松散地层施工中,宜采用袖阀管注浆施工技术,在多点、定量、均衡的注浆方式下,有效提高地层的稳定性。(2)灵活性强。适配2个阻塞器,通过两者的联合应用,可完成任一段的浆液灌注施工,满足不同场景下的分段注浆施工要求;阻塞器设置在袖阀管内,管壁光滑,因此可根据需求灵活地移动,针对某特定区域重复注浆,增强加固效果。(3)施工便捷。无需设置过厚的止浆岩墙,精简施工内容,提升施工效率;此外,在统筹兼顾下,可实现钻孔、注浆平行作业,进一步提高效率(但此时需要控制钻孔和注浆孔的距离,以6m以上为宜,否则易在注浆压力作用下迫使管材受损)。(4)安全可靠。根据现场施工条件,灵活调控注浆压力,避免冒浆、串浆问题。

2.3脉动注浆

岩体破碎含水是工程地质领域时常遇到的不良地质体之一,由于岩体破碎,中间夹杂着碎屑和泥质胶结物,遇水开挖后会有坍塌及涌水现象发生,给地下工程施工带来极大的安全隐患。针对不良地质条件,注浆既能加固岩体、又可以防渗堵水、控制岩体破坏与失稳,在地下工程防灾治理等领域应用广泛,特别是在破碎含水地层,常应用预注浆的方式,改善地层,提高岩体强度,增加隔水性,保证施工能够安全可靠进行。随着地下工程的不断建设与发展,不良地质体,尤其是富水破碎地层越来越复杂,工程建设过程也提出了更高的要求,以往的预注浆方式已经不能适应新的发展需求。为提高注浆效果,工程实际中出现了一次、二次、三步注浆法、深浅孔注浆法、逐段注浆法,但这些注浆方法,在实际注浆实施过程中常出现注浆量大、浅层易冒浆以及施工周期长等诸多问题。尽管也有一些学者想通过提高浆液材料等方式提高注浆效果,如然环氧树脂、聚氨酯等一些化学浆液,不易被水冲刷流失,可以有效地进入岩体孔隙及微裂隙中,提高了注浆治理效果,但从实际工程需要,除满足较好的注浆效果外,绿色环保经济可靠也是重点要考略的因素。化学类浆液成本高,结石体耐久性较差等原因难以大面积推广。脉动注浆以其可输出周期性脉冲压力为特点,将浆液以一定频率间隔注入地层,实现可控性注浆,成为一种可用于岩土体防渗加固的新方法。

2.4注浆材料选取

1)通过技术研究可选取的抓紧材料主要由水泥与水玻璃混合液、马丽散与催化剂混合液以及聚氨酯材料等;通過对比分析发现,水泥与水玻璃混合液成本费用相对较低,取材方便,但是该注浆材料渗透效果差,最大渗透半径为1.2m,注浆材料凝固时间达5~8h,且凝固体成脆性,粘接效果差;聚氨酯化学材料粘接效果好,渗透能力强,但是该化学材料成本费用高,注浆后在凝固期间产生放热反应,不利于煤层自燃性高或通过不畅的采掘工作面。2)通过对比分析总回风破碎顶板注浆液决定采用马丽散注浆材料,该材料成本费用相对较低,渗透能力强,粘接效果好,而且注浆材料凝固后形成凝固体具有较强的韧性,适应围岩蠕动变形现象。

结语

总之,岩土工程的施工质量关乎工程的整体应用有效性,若施工质量不符合技术要求会影响整体建筑的稳固性和耐久性,从而对建筑使用人员的生命和财产安全造成威胁,因此岩土工程施工企业应对施工技术给予充分重视,并通过深入研究等有效措施,切实加强施工技术的施工水平。

参考文献

[1]王中旗,树文韬,王晓东.软土地基处理技术在房屋建筑工程中的应用[J].中国建筑金属结构,2021,(6):104-105.

[2]任凯.建筑工程的岩土勘察及地基处理关键分析[J].四川水泥,2021,(4):158-159.

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