李文強(qiáng) 潘高鵬
摘要:在巖土工程施工過程中,巖土工程施工技術(shù)的優(yōu)劣直接影響工程施工的效果,巖土工程施工技術(shù)有重要的作用??茖W(xué)技術(shù)的應(yīng)用為工作人員施工提供保障,確保施工方案能夠滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)境的實(shí)際情況,保證巖土工程的建設(shè)質(zhì)量與效果。基于此,本文主要對注漿施工技術(shù)在巖土工程項(xiàng)目中的應(yīng)用做論述,詳情如下。
關(guān)鍵詞:注漿施工技術(shù);巖土工程;項(xiàng)目應(yīng)用
引言
注漿施工技術(shù)操作時(shí)要將工程中所應(yīng)用到的漿液注入某種介質(zhì)中,而常規(guī)壓力無法實(shí)現(xiàn)該過程,所以需要借助氣壓或是液壓,以及電滲等相關(guān)技術(shù)對漿液進(jìn)行加壓實(shí)現(xiàn)注入介質(zhì)的目的,當(dāng)完成注入后,漿液會(huì)逐漸凝固,而凝固的過程會(huì)改變介質(zhì)的結(jié)構(gòu)形態(tài),使得介質(zhì)的強(qiáng)度,硬度乃至整體的穩(wěn)定性得到較大的提升。
1巖土施工中注漿控水技術(shù)
巖土結(jié)構(gòu)中存在裂縫及孔洞都會(huì)導(dǎo)致滲水,因此應(yīng)積極采取措施對裂縫及孔洞進(jìn)行封堵,注漿技術(shù)就是一種非常常用的控水及巖土加固技術(shù),常見的注漿材料為混凝土和高性能固結(jié)材料等,在巖土工程施工中應(yīng)根據(jù)水文特點(diǎn)及巖土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、滲水通道的情況選擇巖土注漿技術(shù)及材料。
2注漿施工技術(shù)在巖土工程項(xiàng)目中的應(yīng)用
2.1高壓旋噴注漿技術(shù)
對于設(shè)計(jì)為嵌巖樁未入巖的灌注樁,尤其是強(qiáng)風(fēng)化層較厚的情況,出現(xiàn)入巖判定錯(cuò)誤時(shí),一般其承載力和沉降控制均難以滿足設(shè)計(jì)要求。傳統(tǒng)的高壓注漿技術(shù)可以在一定程度上改善這一問題,但是其影響深度有限。高壓旋噴注漿是利用鉆機(jī)在樁身及樁底鉆孔,將高壓噴嘴送至既定位置。在樁底與基巖之間高壓旋噴注漿,沖擊破壞土體,土粒從土體剝離下來,與注入的水泥漿液摻攪混合,形成高強(qiáng)度固結(jié)體。其原理大致為在樁底和基巖之間的十余米強(qiáng)風(fēng)化層中形成數(shù)根高壓旋噴樁,以改善這一土層的力學(xué)性能,使其抗壓強(qiáng)度提高、壓縮性降低,進(jìn)而提高樁基軸向承載力、降低沉降變形。在樁底與基巖之間土層深厚的情況下,高壓旋噴注漿技術(shù)處理未入巖灌注樁突破了傳統(tǒng)高壓注漿技術(shù)的影響范圍限制,加固范圍大、加固效果良好,同時(shí)解決了單樁軸向承載力不足和沉降變形過大的問題。經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益俱佳,具有較大的推廣意義。
2.2袖閥管注漿
袖閥管注漿作業(yè)借助壓力而實(shí)現(xiàn),在壓力的推動(dòng)作用下,使?jié){液分布在巖土層中,起到全面加固的作用。注漿芯管內(nèi)設(shè)置阻塞器,依托于該裝置滿足分段、分層的注漿施工要求。在經(jīng)過循序漸進(jìn)的注漿施工后,原本松散、失穩(wěn)的地層由于漿液的固結(jié)而轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定可靠的狀態(tài),地層加固效果良好,在此條件下可高效開展后續(xù)的工程建設(shè)工作,避免地層沉陷、上方建筑物傾倒等問題??傮w來看,袖閥管注漿施工技術(shù)具有如下優(yōu)勢:(1)地層加固效果良好。在礫卵石等松散地層施工中,宜采用袖閥管注漿施工技術(shù),在多點(diǎn)、定量、均衡的注漿方式下,有效提高地層的穩(wěn)定性。(2)靈活性強(qiáng)。適配2個(gè)阻塞器,通過兩者的聯(lián)合應(yīng)用,可完成任一段的漿液灌注施工,滿足不同場景下的分段注漿施工要求;阻塞器設(shè)置在袖閥管內(nèi),管壁光滑,因此可根據(jù)需求靈活地移動(dòng),針對某特定區(qū)域重復(fù)注漿,增強(qiáng)加固效果。(3)施工便捷。無需設(shè)置過厚的止?jié){巖墻,精簡施工內(nèi)容,提升施工效率;此外,在統(tǒng)籌兼顧下,可實(shí)現(xiàn)鉆孔、注漿平行作業(yè),進(jìn)一步提高效率(但此時(shí)需要控制鉆孔和注漿孔的距離,以6m以上為宜,否則易在注漿壓力作用下迫使管材受損)。(4)安全可靠。根據(jù)現(xiàn)場施工條件,靈活調(diào)控注漿壓力,避免冒漿、串漿問題。
2.3脈動(dòng)注漿
巖體破碎含水是工程地質(zhì)領(lǐng)域時(shí)常遇到的不良地質(zhì)體之一,由于巖體破碎,中間夾雜著碎屑和泥質(zhì)膠結(jié)物,遇水開挖后會(huì)有坍塌及涌水現(xiàn)象發(fā)生,給地下工程施工帶來極大的安全隱患。針對不良地質(zhì)條件,注漿既能加固巖體、又可以防滲堵水、控制巖體破壞與失穩(wěn),在地下工程防災(zāi)治理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,特別是在破碎含水地層,常應(yīng)用預(yù)注漿的方式,改善地層,提高巖體強(qiáng)度,增加隔水性,保證施工能夠安全可靠進(jìn)行。隨著地下工程的不斷建設(shè)與發(fā)展,不良地質(zhì)體,尤其是富水破碎地層越來越復(fù)雜,工程建設(shè)過程也提出了更高的要求,以往的預(yù)注漿方式已經(jīng)不能適應(yīng)新的發(fā)展需求。為提高注漿效果,工程實(shí)際中出現(xiàn)了一次、二次、三步注漿法、深淺孔注漿法、逐段注漿法,但這些注漿方法,在實(shí)際注漿實(shí)施過程中常出現(xiàn)注漿量大、淺層易冒漿以及施工周期長等諸多問題。盡管也有一些學(xué)者想通過提高漿液材料等方式提高注漿效果,如然環(huán)氧樹脂、聚氨酯等一些化學(xué)漿液,不易被水沖刷流失,可以有效地進(jìn)入巖體孔隙及微裂隙中,提高了注漿治理效果,但從實(shí)際工程需要,除滿足較好的注漿效果外,綠色環(huán)保經(jīng)濟(jì)可靠也是重點(diǎn)要考略的因素。化學(xué)類漿液成本高,結(jié)石體耐久性較差等原因難以大面積推廣。脈動(dòng)注漿以其可輸出周期性脈沖壓力為特點(diǎn),將漿液以一定頻率間隔注入地層,實(shí)現(xiàn)可控性注漿,成為一種可用于巖土體防滲加固的新方法。
2.4注漿材料選取
1)通過技術(shù)研究可選取的抓緊材料主要由水泥與水玻璃混合液、馬麗散與催化劑混合液以及聚氨酯材料等;通過對比分析發(fā)現(xiàn),水泥與水玻璃混合液成本費(fèi)用相對較低,取材方便,但是該注漿材料滲透效果差,最大滲透半徑為1.2m,注漿材料凝固時(shí)間達(dá)5~8h,且凝固體成脆性,粘接效果差;聚氨酯化學(xué)材料粘接效果好,滲透能力強(qiáng),但是該化學(xué)材料成本費(fèi)用高,注漿后在凝固期間產(chǎn)生放熱反應(yīng),不利于煤層自燃性高或通過不暢的采掘工作面。2)通過對比分析總回風(fēng)破碎頂板注漿液決定采用馬麗散注漿材料,該材料成本費(fèi)用相對較低,滲透能力強(qiáng),粘接效果好,而且注漿材料凝固后形成凝固體具有較強(qiáng)的韌性,適應(yīng)圍巖蠕動(dòng)變形現(xiàn)象。
結(jié)語
總之,巖土工程的施工質(zhì)量關(guān)乎工程的整體應(yīng)用有效性,若施工質(zhì)量不符合技術(shù)要求會(huì)影響整體建筑的穩(wěn)固性和耐久性,從而對建筑使用人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成威脅,因此巖土工程施工企業(yè)應(yīng)對施工技術(shù)給予充分重視,并通過深入研究等有效措施,切實(shí)加強(qiáng)施工技術(shù)的施工水平。
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