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基于岩土工程施工中注浆技术的应用分析论文

发布时间:2023-07-21 15:13:34 文章来源:SCI论文网 我要评论














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   摘要 :随着我国岩土工程建设的飞速发展,注浆技术被广 泛应用在岩土工程施工过程。岩土工程施工过程是建筑工程施工活动展开的基础环节, 其中涉及的技术细节较多, 并且每个技术细节均需要相关人员按照规范进行操作。从施工的角度分析, 注浆环节对整个工程施工质量有着较大影响。因此, 本文分析了岩土施工过程中的注浆技术, 并总结了相应的技术措施, 旨在提 升高岩土工程施工技术水平。

  关键词 :岩土工程,注浆技术,应用分析

  我国为了有效提升工程质量与施工效率,开发了一种新型的注浆技术。这种注浆技术钻孔的深度不同于以前地质钻机钻井深度, 但是, 它的钻孔速度快, 并且有效解决岩土施工过程中出现的问题,也因此其被广泛应用于岩土工程施工过程。另外, 注浆方法和注浆工艺以及材料的性能,这三方面均均影响施工质量,因此,在实际施工过程中,技术人员需要注意施工细节, 运用合理的方式和质量较好的材料完成岩土工程施工。

  注浆技术在岩土工程中十分重要,其是有效提升岩土工程质量的一项重要技术。因此, 在岩土施工的实际过程中, 科学合理地使用注浆技术,可以有效提升岩土工程的防水防渗性,确保岩土施工工程的质量,并且充分地体现施工单位的施工技术水平和施工能力。此外, 当岩土工程出现渗透现象时, 需要针对 防水防渗施工技术在岩土工程施工中的应用,进行更加深入广 泛的探索与研究, 为保证防水防渗施工效果提供有利条件。


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  1 注浆技术的基本内涵

  在岩土工程施工过程中,经常应用注浆技术,为了使注浆技 术在施工过程中顺利进行, 需要充分掌握注浆技术。注浆技术的 重要原理是利用电渗、气压、液压等方式将浆液注入介质,待浆 液凝固后, 介质的强度与稳度均会增强, 并且防渗透能力也会相 应增强。在注浆技术的施工过程中, 技术人员需要按照相应的施 工标准进行注浆, 对注浆孔的数量以及位置需要重点关注, 并且 保证其具有科学合理性, 以此充分发挥注浆技术的作用。在岩土 工程进行施工时, 由于施工环境不同, 不同的地质环境存在一定 的差异性, 导致施工过程相对复杂, 如果注浆孔不具有科学合理 性,那么会严重的影响施工质量。因此,在实际岩土工程施工过 程中,施工人员需要按照相应的标准进行施工作业,首先,勘察岩土工程项目施工环境,测量项目地的水层深度,然后,在整合 分析获取的数据, 确定注浆孔的位置, 使其能够充分发挥其防渗 透的作用。注浆技术主要适用于以下 3 种情况 :①在地基承载力 不强时, 可以利用注浆技术提升地基的承载力, 降低地基变性的 概率 ;②在土壤的渗透力不强时, 为了避免出现流沙现象, 使用 注浆技术,可以有效提升土壤的稳定性 ;③注浆技术的应用可 以有效降低土壤的压缩性, 提升土壤压缩模量有效性。

  注浆技术的优势 :

  注浆技术使用的设备轻盈,注浆的施工过程较为简单,并且 可以用于不同环境的建筑工程中 ;在防水方面,由于注浆技术 采用水泥浆注入土体裂缝的方式实现注浆施工,这种方式可以 有效增强土壤的密实性,提升土体防水性能 ;针对土体质量较 差的土壤, 注浆技术可以有效提升土体的强度, 将土体粘结度增 强 ;在性能方面, 由于用于注浆的材料属于高性能材料, 其粘结 性高、耐老化强度高、污染小,因此,其性能更好。对于老化的 混凝土而言, 注浆技术可以有效提升其稳固性, 提高老化混凝土 的强度, 延长其使用寿命。

  在最近几年里,由于我国工程建设的数量不断增多,注浆技 术的研究也引起了我国相关学者重视,并在研究方面取得了一 定的成果, 其被广泛应用在岩土的施工中。在岩土施工中使用注 浆技术,施工的质量与技术水平、施工材料、施工工艺方面存在 关联性。因此,在实际的施工过程中,技术人员需充分了解岩土 工程施工项目地, 并依照项目地的实际数据, 选择合适的施工材 料和相应的注浆技术。

  2 注浆技术在岩土施工中的重要性

  在现代技术的飞速发展下,各个行业均出现新技术的身影, 尤其是在工程建筑中较为常见。随着我国岩土工程的不断完善, 新技术也被广泛应用到其中,岩土工程中的注浆技术是其中之 一。为了有效提升注浆技术在岩土工程中的施工质量,将计算 机技术应用到了注浆技术。一般在岩土工程施工时,首先,采用 先进的仪器进行分析, 主要分析注浆的流速以及浆液的浓度。然 后,通过相关分析后,可以有效控制注浆的过程,让注浆过程规 律化。因此,在岩土工程建设中,注浆技术已经成为现阶段工程 建筑发展的重点技术。

  3 注浆材料的分类

        3.1 化学注浆材料

  (1) 一般在化学注浆材料中,具有防渗水功能的材料有 :水 玻璃、丙烯酸铵、水溶性聚氨酯等。

  (2) 强化类材料有 :环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯和非水溶性 聚氨酯浆料等。在近几年,工程中最为常见的是水玻璃、聚氨酯 等,这些液体的粘度较低,并且可以注入细小裂纹。但是对于一 般的化学浆液,大多数浆液具有毒性,并且价格较高,粘结的强 度远远低于水泥。

  3.2 普通注浆浆液材料

  一般工程中较为常见的普通注浆材料有 :木屑、水泥、水玻 璃等。其中水泥浆材料是在建筑施工中最为常见的一种材料, 其 具有来源丰富、耐久性强、成本较低的特点,因此,水泥浆材料 被广泛的应用在各种建筑施工中,但是水泥浆容易出现离析和 沉淀的情况,其稳定性相对较差。其次是水玻璃,主要成分是硅 酸钠(Na2SiO3),由于Na2SiO3 由酸性离子和碱性离子构成,因 此,其生产的水玻璃有酸性和碱性2 个类型。其中碱性的水玻璃 具有一定的缺陷, 这种水玻璃的凝胶体会脱水收缩, 并且出现腐 蚀现象。在被腐蚀之后,耐久性相对较差,并且会对环境造成一 定的污染。而酸性水玻璃的抗腐蚀性较高, 对环境的污染相对较 小,并且具有较强的耐久性,以此,酸性水玻璃在岩土工程的注 浆技术中的认可程度较高。

  4 注浆技术的主要应用

  在现阶段的岩土施工过程中,注浆技术主要作用是防水防 渗透以及加固地基。在一些岩土施工项目中, 施工现场的环境和 相应的地质结构复杂, 在进行岩土工程施工时, 通常会出现土方 塌陷的情况, 这种地形不仅地基的稳定性较差, 并且还含有大量 的水分。此外,由于施工时,经常会采用爆破的方式粉碎岩土, 其地基的不稳定性会导致施工发生安全问题,对施工人员的生 命安全造成严重的威胁。

  因此,在进行岩土工程施工时,通常利用注浆技术改善项目 区域的地质状况,改善岩层的水流、加固地基稳定性,同时增强 岩土的防水性, 在一定程度上提升了岩土的稳定性, 保障施工人 员的生命安全,因此,注浆技术在岩土工程施工过程中,其具有 十分重要的作用。目前,由于建筑的规模不断扩大,人们开始重 视施工地基的稳定性,这是因为牢固的地基可以保证工程能够 顺利进行施工,并且在一定程度上保障建筑施工质量。因此,注 浆技术能够有效地增强岩土的稳定性和承载能力,在一定程度 上保证了工程施工的前提条件。此外,在进行注浆技术的选择 时,为了有效提升岩土的防水防渗性能, 一定要保证注浆技术施 工的每一个流程和工艺都在标准的施工规范下进行施工。如果在施工过程中, 施工人员未按照相应的要求进行施工作业, 其造 成的破坏无法从根本上解决,导致较大的经济损失和安全隐患。 因此,在施工前,需要建立相应的施工监管制度,以此保证注浆 施工在有效的监督下进行施工。

  5 岩土施工中注浆控水技术

  在岩土施工的过程中,如果岩土结构中存在裂缝,则可能导 致施工建筑存在水渗透的情况。因此, 需要采取相应的技术解决 这种情况, 注浆技术是一种常见的控水岩土加固技术, 其可以有 效解决该问题。常见的注浆技术在施工过程中采用的材料为混 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、渗水通道情况选择合适的岩土注浆技术及材料。

  5.1 电动化学注浆法分析

  一般的电化学注浆法主要原理是将注浆管作为原电池的阳 极,将滤水管作为电池的阴极,由阳极将浆液输送至土中,然后 在通入直流电, 用电流成充分发挥渗透作用, 在这种方法的作用 下,可以将孔隙中的水引相阴极中,降低通电区域的水含量。在 电化学注浆作用下, 可以使浆液充分的输送到图层的孔隙中, 使 软土硬化。这种电化学注浆的方法主要优势有 :可以完全掌握 凝胶的时间、将胶体的粘度降低、使实体的强度增高等,其在岩 土施工过程中发挥的作用较大。

  虽然这种方法可以有效的增强岩土强度,但是在实际施工 的过程中, 该注浆技术也会存在一些问题, 这种注浆技术施工的 工序极为复杂。具体的注浆施工过程如下 :①清理施工区域。② 钻孔。用电锤等钻孔工具进行钻孔,在钻孔时,沿着缝隙的两侧 进行,钻孔的直径根据工程的具体要求进行设计 ;钻孔的角度 控制在45°左右,钻孔的间距控制在20m ~ 60m之间。③埋嘴。 在钻孔中安装灌浆嘴,并且在安装的同时,保证周围没有缝隙。 ④洗缝。利用高压清理机清理缝隙中的残渣。⑤封缝。在洗缝 时,如果出现裂缝,利用速干水泥封闭裂缝。⑥灌浆。灌浆的顺 序要从下而上,平面的灌浆要从一端开始,逐渐向另一端灌浆。 ⑦封口。⑧防水。在施工过程中需注意的是,相关的技术人员需 要勘察项目实地,然后,根据项目地实际情况,确定注浆孔的数 量以及位置,并且清理施工区域中存在的其它物质,保证注浆 的质量不受到外界因素的影响。其次,在钻孔的过程中,钻孔的 顺序和钻孔的间距也要按照相应的标准设置。一般在钻孔工作 完成后, 将灌浆嘴安装在注浆孔中, 利用高压清理机将孔内的残 渣清理干净,然后封住缝隙。对于灌浆的顺序而言,在灌浆时, 根据不同的孔选择灌浆顺序,在灌浆完成后,封住灌浆孔口。最 后,注浆技术工序完成后,相关技术人员还应该重视防水工作, 一般防水的材料要选择强度较高的,并且要将其涂抹在灌浆口的位置,这样可以有效提升防水性。总之,由于电化学注浆法施 工过程相对复杂,所以在施工的过程中需要掌控每一步的注浆 技术施工细节, 从而保证岩土工程施工质量。

  5.2 劈裂注浆法分析

  劈裂注浆法也是在岩土施工中常用方法,这种注浆方法主要利用高压进行注浆, 浆液在高压作用下进入岩土中, 从而改变岩土的性能。在实际施工过程中, 施工人员需要熟悉土体的基本情况, 有效地设置裂缝的方向。一般裂缝的方向要按照从小大的顺序设置, 在确定裂缝方向后, 为了让浆液凝固后与土壤充分结合,需要将浆液倒入裂缝。劈裂注浆法主要应用在底层渗水性较 差的工程中,利用这种方法可以有效提升土层的可注性和稳定性。但是这种方法也存在一定的缺陷,其施工工序较为繁多,且具有一些不确定因素。因此, 在施工过程中需要重视施工的每一 个环节,以此保障注浆的质量。这种方法的步骤主要为 :第一, 钻孔,孔径的大小要控制在 90mm ~ 110mm之间 ;孔距控制在 1.3m,并且孔径要保持垂直。第二,灌入封闭泥浆,灌入封闭泥浆的主要作用是将钻孔壁和单向阀管之间的孔隙填满。第三, 插入单向阀管, 管一般是采用塑料管, 管径在40mm ~ 60mm之间。 第四,进行分层注浆,在进行分层注浆时,由于该环节的程序较多,施工人员需要着重关注。

  5.3 压密注浆法分析

  压密注浆法与劈裂注浆法两种的施工过程大致相同,这种方法也被普遍应用在岩土工程中。这种灌浆技术主要将水泥浆液与化学浆液按照相应的比例进行配比, 在这一过程中, 需注意的是按照严格的施工要求进行。在完成配比后, 将融合后的浆液灌入压力土壤中, 这样可以有效提升图层的密实性。在注浆的过程中,前期的准备工作十分重要,在施工前,相关技人员需要勘察项目实地情况,分析岩土的孔隙,如果发现较大的空隙,需要先将其填满, 对于一些小的孔隙, 需要利用更大压力将水泥和化学将压入土体, 以此增强土体的密实性。压密注浆法主要应用在粘土层和砂土层中,该技术对增强这种类型的土体密实性起到的作用更高。因此,在实际施工的过程中,需要严格按照要求配比水泥浆和化学浆,因为这两种物质直接影响岩土工程注浆技术的施工质量。此外,在两者进行搅拌时,需要严格控制搅拌的力度和搅拌时间,这样才能有效发挥这两种物质的作用,从而有效增强土体的稳定度。这方法的施工过程主要分为以下几点 : 第一,桩位防线,根据项目定位的控制点放置桩位,放线装允许 偏差值为2cm。第二, 在桩位防线审核通过后, 进行钻孔工作。

  由振动打孔机械完成钻孔工作,在第一节端部入土前加注浆头,然后,在街上第二根钻杆。在此环节中需要注意的是,在下注浆管时,需要保持垂直,偏差保持在 1%。第三,浆液的制作,也就是将水泥浆与化学浆两者严格按照要求进行配比, 并且严格控制搅拌时间和力度。在所有的准备工作完成后, 进行注浆工作。

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  6 注浆施工技术要点分析

  在岩土工程施工过程中,一般利用注浆技术改变岩土结构, 最常见的注浆技术有三种, 即电动化学注浆技术、劈裂注浆技术和压密注浆技术。其中压密注浆技术的技术要点包括 :在注浆的过程中需要重视打孔和桩位线的选取,其次是注浆前需要严格地控制浆液, 最后在注浆过程中严格控制注浆时的压力。劈裂注浆技术的施工原理与压密注浆技术的原理存在相同点,两者均通过加压的方式将浆液注入岩土缝隙,以此增强岩土工程的稳定性。最后一种是电动化学注浆技术, 这种技术的原理是利用 点渗完成相应的注浆工艺,需要注意的是这种技术对施工前的准备要求较高。首先需要明确注浆孔的位置,在完成注浆工艺后,需要清理注浆孔,防止杂质进入孔中,影响注浆施工质量。 其次,在注浆过程中,严格遵守施工规范,按照相应的标准,确定注浆孔的钻孔工作。在注浆过程中,做好注浆孔的防水工作, 在严格的规定下进行这些步骤,保证注浆技术的施工效果符合岩土工程施工标准。因此,为了保证注浆质量,施工单位需要定期开展注浆技术培训, 培训的主要内容是寻找注浆孔的位置, 使施工人员能够熟练的开展钻孔工作和注浆技术。此外, 建筑单位还应该培养施工人员的安全意识, 明确管理人员的自身职责, 这 样不仅提升施工队伍的综合素质能力和业务水平,而且还在一 定程度上保证了岩土工程注浆技术的施工质量。

  7 结语

  随着岩土工程技术的不断完善与发展,注浆技术得到较大优化。在今后的发展中,注浆材料、注浆设备的先进施工工艺将进一步强化岩土工程、地基强度、地基加固等。注浆技术在岩土施工中的应用会成为发展趋势。在经过实践的基础上, 分析岩土工程施工中使用的注浆技术, 为了保证岩土工程的质量, 在施工过程中需要严格按照要求进行施工,并且结合岩土工程实际情 况,不断地改进和创新注浆技术,从而满足时代发展的需求,进 一步为岩土工程建设提供有效的技术保障。
 
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