注浆技术在地铁土建工程中的应用研究论文_谢强1,魏国武2

(1.中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司 四川成都 611130;

2.中电建成都建设投资有限公司 四川成都 610212)

摘要:随着城市交通问题的日益凸显,地铁这种交通方式大大缓解了城市的交通压力,为越来越恶化的交通问题提供一个有效的解决方式。但是地铁工程穿越地下土层距离长、地质土壤环境复杂,所以地铁建筑施工中就要采用适合施工实际需要的施工技术进行施工。注浆技术作为地铁土建工程主要施工技术之一,能够快速的有效的加固施工周围底层,保障地铁土建的施工质量与安全。

关键词:注浆技术;地铁土建工程;应用

1注浆技术的概述

注浆技术是一种应用范围较广、实用性较强的工程技术,在水利、建筑、铁路等工程建设之中发挥着非常重要的作用。当然,这是因为注浆技术应用的过程中,利用气压、液压等方法来将预先配置好的浆液注入岩土体孔隙之中,与岩土体结合,形成强度高、稳定性佳、渗透性好的复合结构,从而实现改善岩土体物理学性质的目的。

2注浆技术对于地铁土建的优势

2.1改善岩土体

在地铁工程建设施工过程中由于施工穿越距离长,所以在进行地铁工程建设时要改善地下岩土体的力学性质,保证地铁隧道地基的稳定性,以提高地铁的工程质量与使用寿命。在进行地铁施工之前,要保证对施工周围的地质环境进行勘探,通过勘探结果的分析,得到施工周围的底层结构。根据实际的地铁施工环境进行选择注浆方案,以求能够最大程度的达到加固底层,提高底层稳定性,保证地铁工程施工质量。

2.2改善流沙层

在地铁土建施工时,会遇到流沙土壤层。流沙土壤层稳定性极差,严重影响地铁施工建筑的质量,是地铁施工的一大难题。注浆技术能够通过对流沙层的勘探,合理选用注浆导管的大小和水泥与其他加固剂的比例调配。通过小导管加入压力将调配好的浆液注入流沙层之中,让浆液完全填充进流沙层内的空隙之中,完全稳固流沙层,提高地铁土建施工的安全。

2.3提高锚杆的稳固性

在地铁线路施工的过程中,一些特殊的路段需要用到锚杆提高地铁施工建筑的安全质量,锚杆在地铁土建施工中依靠自身的稳定性与抗拔能力增强地铁施工建筑的质量。施工人员要通过对施工区间的施工环境进行勘测,合理设置注浆施工方案,选用合适的施工技术,展开地铁土建灌浆施工,达到注浆加固施工质量,提高锚杆的稳固性,保证地铁施工建筑的质量。

2.4纠正地基沉降

在地铁工程建设施工中,因为施工的原因有可能导致地基的沉降,甚至能够导致地面的既有建筑出现变形沉降。。采用注浆技术能够纠正因为施工原因导致地基沉降现象。在进行纠正沉降施工的过程中,要及时进行监控,保证灌浆能够纠正回归正常的水平。

3注浆技术方法

3.1静压注浆技术

静压注浆技术又被称之为“劈裂灌浆”,主要是利用劈裂作用,将事先制备好的水泥砂浆通过压力的作用注入地基之中,使水泥砂浆充分扩散到地基之中,最终形成不同形状的凝结体,增强地基的坚固性和稳定性。这使得静压注浆技术更适用于软土地基施工之中。

3.2高压喷射注浆技术

在不断发展的科学技术的带动下,高压喷射注浆技术越来越成熟,现阶段已经有单管法、二重管法及三重管法3种方法可以应用,这使其可以对深基坑渗水予以有效的处理。当然,为了使高压喷射注浆技术充分发挥作用,需要施工单位配备专业的设备,并合理规划施工流程。

3.3复合注浆技术

复合注浆技术综合了以上2种技术的优势,在具体应用的过程中能够利用高压喷射注浆技术来形成桩柱体,之后利用静压注浆的作用来进行水泥注浆,使之快速扩散,最终达到夯实地基的目的。相对来说,复合注浆技术更适用于对不良地质的桩基础加固之中。

4注浆技术在地铁土建工程中的合理应用

4.1改良地层性质

首先,应该根据具体地铁工程项目的实际情况与基本要求,对其土建工程进行合理规划。土建工程的实质目的就是改良其地层结构与岩土性质,使其更加坚固化与稳定化,进而达到地铁工程施工的基本要求与安全保障。因此,在地铁土建工程中科学、合理地应用注浆技术可以对地基土质结构起到坚固夯实的效果。其次,明确目的后应该组织相关的技术人员对地基土质结构进行勘察,勘察中必须严格按照相关要求,对地基土质进行样本抽取化验,这样才能更为有力地掌握其土质结构性质。并对土质结构的承载能力与抗压能力进行测验,对下一步采用注浆技术提供合理性意见。

4.2夯实流沙层

地铁工程施工多为地下隧道作业,由于我国地铁工程的特殊性,其隧道与地表深度距离一般较浅;又由于受上方基础性设施管道线路影响,在地铁工程施工中极易造成上方土质结构松动,甚至塌陷的产生。通常以粉细岩石为主要组成部分的土质结构地层承压能力较差,进而影响了地铁施工隧道的稳定性。因此,合理运用注浆技术对其流沙层进行坚固与夯实就尤为重要,对其现场施工环境与土质结构掌握了解后,运用小导管注浆技术,对其浆体进行合理配置,配置材料添加中主要采用硅酸盐水泥搅拌适量水玻璃,将这种混合性漿体注入粉细砂岩中去。注射过程中应该对其缝隙进行全部填充,这样可以更为有力地巩固流沙层,进而起到稳定隧道安全的作用。

4.3提高锚杆抗拔能力

在地铁土建工程施工中经常会运用锚杆,锚杆在整体地铁土建工程中起到至关重要的影响作用,这主要体现在锚杆的稳定能力与抗拔能力。首先,相关施工技术人员应该对锚杆施工路段进行全面掌握与明确,这关乎整体地铁土建工程的顺利开展。其次,必须在完全符合施工要求的路段设置锚杆并对锚杆的抗拔能力进行科学分析,这也是注浆技术采用的理论依据,对下一步的注浆技术、注浆方案、注浆工艺起到关键的引导作用。最后,在实际的注浆施工作业中,必须按照严格的规范流程进行操作,最大限度提升其注浆施工质量与加强锚杆的抗拔能力。

5典型案例

火车南站45m范围为人民南路高架桥,4排桩基础,距南侧西侧墙距离分别为6.5m,15m,30m,38.5m,桩径1.8m,桩长20m,以中等风化泥岩为持力层。桥桩距基坑最近距离仅有6.5m,地铁车站施工过程中导致桩侧摩阻力的降低从而导致桥桩承载力降低,采用钢管桩注浆加固。钢管桩采用全液压钻机阿特拉斯A66CBT,利用动力钻头实现内钻杆、钢管同时跟进,冲击利用高压气动潜孔锤配偏心/对心扩孔钻头,利用高压气流将杂物吹出孔外(如图7.4-1、7.4-2),导向跟管钻进能根据需要调节钢管的打设方向。现场注浆参数为:注浆压力0.5~1.5MPa;水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥;水灰比= 0.5:1~1:1;注浆速度:5~10L/min。注浆监测成果见图。

图1 桥桩监测成果表

结束语

在科学技术蓬勃发展的今天,注浆技术越来越成熟,使其能够广泛地应用于铁路、建筑等领域之中,并且发挥非常重要的作用。就以本文所分析的铁路土建工程施工来说,科学、合理地应用注浆技术,改善了地层力学性能、夯实了流沙层、提升了锚杆抗拔能力等,对于建成高质量的地铁土建工程有很大帮助。由此看来,在土建工程建设之中科学合理地应用注浆技术,可以使此项技术的应用价值充分发挥出来,为提高土建工程的坚固性、稳定性及可靠性奠定基。

参考文献

[1]岳涛涛.WSS注浆加固技术在隧道穿越群桩中的数值模拟分析及应用[J].铁道建筑技术,2016(06):36-39+47.

[2]吕彪.隧道衬砌拱顶带模注浆新材料的相容性和结合性试验研究[J].铁道建筑技术,2017(02):18-21+26.

论文作者:谢强1,魏国武2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期

论文发表时间:2019/3/6

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注浆技术在地铁土建工程中的应用研究论文_谢强1,魏国武2
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