摘要:近些年来经济建设的全面推进,建筑行业也获得突飞猛进的发展。建筑工程的规模逐渐增大,包含的技术水平要求越来越高。建筑工程项目的建设中,离不开岩土施工这一关键环节。岩土施工是整个建筑工程顺利开展的一个前提条件,尤其是在一些高层建筑物的建设中显得尤为重要。注浆技术是岩土施工中一种常用的技术手段,目前在该领域得到广泛运用,并取得不错的效果。本文将从注浆技术的概念出发,分析其在岩土施工中的具体应用。
关键词:岩土工程;施工;注浆技术
在岩土施工中,注浆技术成为重要的技术支持。虽然该项技术在我国发展较晚,但近些年来一直保持着上升的势头,其发展趋势不容小觑。注浆技术的重要性在于通过防水堵漏、填充加固以及稳定结构,进一步保障施工的安全性,提高建筑工程的稳定性。建筑工程目前施工的自然环境变化多样,所以外部因素对于建筑物的稳定性产生了很多负面影响。注浆技术通过对地基环境的加固,使得建筑工程的质量水平得到极大提升。
一、岩土工程项目要点分析
岩土工程项目相比其他建筑项目,具有其自身的施工难点和要点,主要包含三个方面:第一,岩土工程施工环境具有隐蔽性;第二,岩土工程施工过程具有繁琐性;第三,岩土工程具有不可逆性。相关施工人员,可以从这三个点充分把握岩土工程建设[1]。
(一)岩土工程施工环境具有隐蔽性
岩土工程施工作业往往都是低下环境,主要针对的施工对象为岩体以及地下结构等,这就决定了其施工环境的隐蔽性。岩土施工过程中是环环相扣的,而由于面临的环境具有隐蔽性,相关施工人员无法直观获得上一环节的施工结果,进而被下一环节所遮盖。
(二)岩土工程施工过程具有繁琐性
繁琐性具体体现在多个方面。首先,岩土工程建设中需要用到很多大型的机械设备,来确保岩土工程的顺利施工进展。但是由于机器数量多、机器体积大,在具体的运输过程和在现场的施工中,具有一定的难度。现场施工除了包含大型的机器设备,还有众多的建筑材料以及施工团队,这些要素使得并不宽阔的施工现场变得极为狭窄,对于现场施工秩序造成一定的干扰,也对现场机器、材料的妥善保管以及管理造成困难。除此之外,岩土工程在施工之前会有一些设计稿和草图进行指引,但是这些图纸必须与现场施工实际情况相结合。在具体操作时,常常会出现图纸和实际情况不符合,需要进一步调整修改的情况。这些调整,使得施工方案与施工实际产生较大差异,进一步体现了施工过程的繁琐性。
(三)岩土工程具有不可逆性
岩土工程开展施工后,如果后期发现有问题或者想要修改,其难度和可实行性不大。因为在岩土工程施工环节中,一旦完成了注浆环节,工程的结构和属性基本就固定了。后期若想返工,则必须耗费大量的人力、物力以及财力,不符合原来建筑项目的工程造价。所以相关施工人员在前期建设中,一定要仔细谨慎,避免返工。
二、注浆技术的概念分析
注浆技术的原理比较容易理解,简单来说就是通过外部力量让浆液成功进入到介质中,经过一段时间的凝固,起到增强岩土工程介质强度以及稳定性的作用,注浆技术中通常借助的外力有电渗、电压以及液压[2]。注浆技术在应用过程中,应该重点关注注浆孔的位置以及数量,确保在注浆过程中不会出现注浆孔的倒塌以及后期凝固效果的不理想。其中,注浆孔的位置以及数量并不是一概相同的,而是要根据具体的施工环境,经过科学合理的判断分析,最终形成合理的打孔方案。为了保证注浆技术的效果,相应的机器设备以及注浆材料必须严格按照规定标准进行选择,避免在施工过程中以及后期出现较大问题。
三、注浆材料的选择
注浆材料目前在建筑市场上种类繁多,但是相关人员在进行购买时,一定要结合岩土工程的实际情况进行科学合理的选择。根据以往的经验来看,不同的注浆材料有着不同的优势,其效果随着施工环境的不同呈现较大的差异。化学浆材以及粒状浆材是注浆技术常常应用的主要注浆材料,应用范围相对来说较为广泛。其中,水泥浆因其优势明显,在实际应用中最广。水泥浆主要包含水泥、水、外掺料以及外加剂多种成分,有时会根据工程的需要加入减水剂、缓凝剂以及早强剂等成分,实现较强的稳定凝固效果。同时,水泥浆的造价较低,性能等方面较高,也就成为其广泛应用的重要理由。但是每种材料都有其劣势,水泥浆也不例外。对于缝隙较小的岩土工程来说,水泥浆的注浆效果很差,这是其材料的重要局限性。
四、注浆技术在岩土建设中的重要性分析
注浆技术在岩土工程建设中主要有三个作用:一是防水防渗堵漏的作用;二是固结稳定的作用;三是回填加固的作用。这三种作用也就决定了注浆技术在岩土建设中的重要性地位[3]。
(一)防水防渗堵漏的作用
通过注浆施工,岩层内的水流得到有效截断,同时进一步解决地下水的渗透干扰问题,起到防水防渗堵漏的作用。
(二)固结稳定的作用
注浆技术大大降低了岩土的压缩性,避免其后期岩土结构的改变,增强了岩土工程的稳定性和长久性。此外,通过注浆,实现边坡岩土的稳定性以及提高岩土工程的耐压性,有效提高岩土的固结能力。
(三)回填加固的作用
浆液通过注浆技术注入岩土结构中,岩土原来的缝隙会被浆液及时填充,进一步优化岩土结构,提高了岩土的刚度,降低岩土发生倒塌的可能性。
五、注浆技术在岩土建设中的应用要点分析
(一)电动化学注浆技术
电动化学注浆技术在应用时需要用到相关的机器设备,将浆液在压力的作用下注入岩土之中。电动化学注浆技术的外部动力是电力,将滤水管的一端作为负极,具有注浆管道设备的一段作为正极,实现电路的畅通。该技术通过滤水管有效降低了岩土结构中的水含量,使得注浆能够更加顺利地填充所施工的区域面积[4]。电动化学注浆技术因其性能的优越,在岩土工程中得到广泛应用。为了确保技术的实施效果,在进行施工之前必须进行充分的数据测量,依据科学的数据分析,来确定注浆孔的数量以及位置,同时,注浆仪器的选择也要合理合适,避免出现较大的施工错误[5]。
(二)压密注浆技术
压密注浆技术适用于地表有硬层,而中层或深层为土质松软的砂土地基和湿陷性黄土地基的加固补强,其施工工序如图1所示,压密注浆技术应用时首先要注意的是注浆液的调配,注浆液是通过水泥浆液以及化学浆液在一定的科学配比的指引下,用专业的搅拌仪器混合搅拌而来[6]。压密注浆技术可以有效改善土层的密实程度,但在使用过程中也要注意提前对施工区域进行科学勘察,从整体上把握整个注浆技术的应用。使用泵压或气压注浆时,浆液需过滤,单孔注浆量应按照以下公式计算:
式中γpd为固结体的干重度,单位kN/m3;L为桩长,单位m;Gt为固体物总重量,单位kN;d为桩直径,单位m。
图1 压密注浆施工工序
(三)劈裂注浆技术
提到劈裂注浆技术,我们不得不提到高压注浆工艺,通过该工艺,使得土质结构进一步优化,实现较高的刚性和稳定性。劈裂注浆技术应用过程中注浆压力的确定十分重要,一般最大容许注浆压力的计算应按照以下公式进行:
式中h为注浆处以上土柱高度,单位m;γ为注浆地基的天然重度,单位kN/m3;σt为土的抗拉强度,单位kPa。
一般软土地基中注浆压力在0.3~0.5MPa之间,在隧道内突泥或塌方处劈裂注浆,封闭情况下注浆终压可适当提高[7]。劈裂注浆过程中注浆压力是递增的,浆液注入主要依靠渗透作用,当注浆终压不低于临界注浆压力时,才能达到劈裂注浆的目的,控制好注浆压力和注浆速率是劈裂注浆技术应用中的关键,注浆速率与注浆压力的关系图如图2所示。劈裂注浆时注浆孔的布置应遵循使被加固土体在平面上和深度范围内可形成一个整体的原则,多排孔注浆应按照等边三角形布置注浆孔,排距为浆液扩散半径的1.5倍,孔与孔之间的距离为浆液扩散半径的1.732倍[8]。
图2 注浆速率和注浆压力间的关系图
劈裂注浆施工包含多个步骤,首先是钻孔,钻孔的角度以及直径都有着严格要求,孔与孔之间的距离也要严格把握,之后就是注浆操作,最后就是分层注浆工作的进行。
结语
岩土工程对于建筑工程来说有着极其重要的作用,而注浆技术对于岩土工程建设也具有极其重要的作用,这样一种关系的传递,使得这三者之间形成密切的联系。建筑工程的质量从不是一个要素所能决定的,但是如果出现问题,一个要素便能搞定。总之,注浆技术对于改善土质结构,优化土质稳定性具有重要意义。
参考文献:
[1]范秀国.注浆技术在岩土工程施工中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2018,(32):1461.
[2]徐尚伟.岩土施工工程项目中的注浆技术[J].建筑工程技术与设计,2018,(29):1374.
[3]兰正卿.浅析岩土施工中注浆技术的应用[J].中外建筑,2017,(12):155-156.
[4]李宏程,翟路平.岩土施工工程项目中注浆施工技术应用探究[J].居业,2017,(6):134-135.
[5]黄海燕,缪华.注浆施工技术在岩土施工工程项目中的应用[J].建材与装饰,2018,(34):7-8.
[6]吕梁.岩土施工工程项目中注浆施工技术应用探析[J].装饰装修天地,2018,(5):298.
[7]张志华.岩土工程项目中注浆施工技术的应用探究[J].建设科技,2017,(23):146-147.
[8]何许朋.岩土施工工程项目中的注浆技术[J].门窗,2017,(9):165.
论文作者:张海东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签:注浆论文; 岩土论文; 技术论文; 浆液论文; 岩土工程论文; 作用论文; 工程项目论文; 《基层建设》2019年第12期论文;