昝欣林
(安徽東皖建設(shè)集團有限公司合肥市 230011)
注漿技術(shù)在巖土施工工程項目中的應(yīng)用分析
昝欣林
(安徽東皖建設(shè)集團有限公司合肥市230011)
隨著我國綜合國力的日益提高,巖土工程的應(yīng)用越來越普遍,而在巖土工程的施工過程中,如何合理運用注漿技術(shù),也成為了人們廣泛關(guān)注的課題,對此本文探討注漿技術(shù)在巖土施工工程項目中的應(yīng)用,希望對相關(guān)工作有所幫助。
注漿技術(shù);巖土工程;項目施工
巖土工程在社會發(fā)展中具有重要地位,在21世紀的今天,我國的國民經(jīng)濟水平顯著提升,在新的時代背景下,巖土工程的施工要求也逐漸升高,給施工活動帶來了更加嚴峻的挑戰(zhàn)。目前注漿技術(shù)在巖土工程中應(yīng)用十分廣泛,在實際施工過程中,想要保證施工質(zhì)量和施工效益,就必須要對注漿技術(shù)進行細致的研究,從而將其更好的應(yīng)用到巖土工程當中。由此可見,有必要探討注漿技術(shù)在巖土施工工程項目中的應(yīng)用。
注漿技術(shù)(Grouting Method)也名為灌漿技術(shù),其發(fā)展階段主要有四個:
(1)1802~1857年,屬原始粘土漿液階段;
(2)1858~1919年,屬初級水泥漿液注漿階段;
(3)1920~1969年,屬中級化學漿液注漿階段;
(4)1969年之后,屬現(xiàn)代注漿階段。
在實際施工過程中,注漿技術(shù)主要就是將漿液注入巖土地基的孔隙或者裂縫中,并且注入的漿液可以固化,進而增強巖土地基的物理力學性質(zhì),注漿技術(shù)可以糾正建筑物的偏斜,并且可以起到堵漏、防滲、加固等作用。按照注漿材料、功能、注漿對象、注漿機理、注漿壓力等因素來劃分,注漿技術(shù)可以分為多種類別,如表1所示。
表1 注漿技術(shù)的分類
注漿技術(shù)的注漿材料包括化學漿材以及粒狀漿材等,其中粒狀漿材主要是水泥漿等,一般是由水泥、水、外摻料(外摻料:加入量>水泥質(zhì)量×5%)、外加劑(外加劑:加入量≤水泥質(zhì)量×5%)來組成,并且通常需要加入緩凝劑、減水劑、早強劑等物質(zhì),以控制水泥漿的性能。水泥漿在實際使用中具有很多優(yōu)勢,例如造價低、操作便捷、結(jié)實體強度高、容易獲取材料、漿液配制簡便等等,不過同時也要注意,通常情況下水泥顆粒較大,因此只能注入寬度及直徑>0.2mm的裂縫或者孔隙,這是水泥漿在使用中的主要缺點。
而化學注漿材料主要包括兩種:①防滲止水類漿料;②加固補強類漿料,其中防身止水類漿料主要由水溶性聚氨酯、水玻璃、木質(zhì)素漿、丙烯酸鹽、彈性聚氨酯漿料等,加固補強類漿料主要有甲基丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹脂、非水溶性聚氨酯漿料等。就現(xiàn)階段而言,環(huán)氧樹脂、水玻璃、聚氨酯漿料在巖土項目注漿施工中的應(yīng)用最為廣泛,這些材料粘度較低,可注性較好,對于一些細微裂縫,這些材料仍然可以順利注入,不過應(yīng)該認識到,大多數(shù)化學漿料都具有一定的毒性,并且成本較高,結(jié)實體強度也不如水泥漿。
3.1治水防滲
在地鐵、豎井、隧道、礦山巷道等工程中,滲水問題對項目建設(shè)具有很大影響,此時可以采用注漿防滲帷幕的方法加以控制,同時在基坑周邊滲水、基坑基底涌水涌砂、壩體壩基防滲堵漏等方面,等可以采用注漿技術(shù)。
在很多巖土工程項目中,有時需要在粘土、泥巖、碳質(zhì)頁巖等粘土質(zhì)巖石中進行開挖施工,巖溶含水層給施工活動帶來了很大難度。另一方面,軟粘土質(zhì)巖石一般是碎屑結(jié)構(gòu),并且是層理構(gòu)造,穩(wěn)定性和強度均比較低,這也給施工活動帶來了嚴峻的挑戰(zhàn),特別是在沿層理方向開鑿時,不僅難以保證爆破效果,并且還容易發(fā)生垮塌、冒頂?shù)葐栴},施工難度極大。防滲帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用,可以有效應(yīng)對上述問題,防滲帷幕灌漿技術(shù)的機理主要是在開挖前對即將形成的頂板暴露面圍巖實施預(yù)處理,達到凝結(jié)加固的效果,這樣一來,開挖施工開始后頂板防滲帷幕就可以形成圍巖至支護體,為后續(xù)的臨時支護、永久支護施工奠定基礎(chǔ)。
另外在一些閘壩項目中,如果是沙礫石地基或者巖石地基,也可以應(yīng)用防滲帷幕技術(shù),施工中防滲帷幕的底部應(yīng)該伸入相對不透水的巖石中,同時防滲帷幕的頂部應(yīng)該與壩體或者混凝土閘底板相連接,這樣可以有效解決地下水滲透問題。
3.2地基加固
注漿技術(shù)可以起到提高地基承載力的作用,因此可以用于巖土工程項目的地基加固,隨著建筑技術(shù)的發(fā)展,建筑物的高度和跨度都越來越大,因此對地基提出了更高的要求,如今巖土工程項目的地基已經(jīng)向著深基礎(chǔ)的方向發(fā)展,樁基礎(chǔ)就是一種常見的深基礎(chǔ)形式,在樁基礎(chǔ)的使用過程中,由于長期受到上部結(jié)構(gòu)的荷載作用,因此樁基礎(chǔ)會產(chǎn)生一定的沉降,為了減少樁基礎(chǔ)的沉降,目前很多巖土工程在設(shè)計樁基礎(chǔ)時都采用端承樁形式,端承樁主要包括灌注樁和預(yù)制樁兩類,灌注樁承載力較高、無振動、無擠土,可以貼近已有建筑物進行施工,在巖土工程中得到了廣泛應(yīng)用,不過也要認識到,在灌注樁施工過程中,成孔環(huán)節(jié)會擾動周圍土體,這樣一來,就大大降低了樁周、樁端的土地強度,再加上水泡軟化作用,土體強度會進一步降低,致使樁端阻力和樁周摩擦力,進而影響樁基礎(chǔ)的實際承載力。
注漿技術(shù)可以對地基實施加固,首先利用鉆機進行鉆孔,其深度應(yīng)達到要加固的土層,其次采用高壓注漿設(shè)備向地層注入漿液,漿液和土會發(fā)生化學反應(yīng),從而使土與漿液膠結(jié)起來,這樣可以減少地基沉降量,同時也可以減少軟土地基的壓縮變形。
在注漿過程中會遇到一些特殊情況,因此掌握一定的特殊情況的處理方法就顯得特別重要,注漿過程中的特殊情況處理主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①串孔:處理串孔的方法主要有三種:a.可以采用間隔布孔、分序注漿的方法;b.同時向互相串通的孔進行注漿;c.在灌漿孔進行灌漿時,將串孔塞住,以上三種方法都能夠有效解決串孔問題。②冒漿:在注漿過程中,一旦出現(xiàn)冒漿的情況,嚴重的可以采用反壓法進行處理,如果情況較輕可以采取待凝復(fù)灌的方法,處理好冒漿問題。③地面隆起:一般情況下,注漿引起的輕微的地面變形是允許的,但是當?shù)孛媛∑鹎闆r嚴重時,應(yīng)及時的查明地面隆起的原因,并采取有效的措施進行整治。
注漿技術(shù)是巖土工程項目中常用的技術(shù)之一,在巖土項目的施工過程中,想要確保注漿法施工的質(zhì)量,就一定要嚴格把控施工工藝,本文在此分析了不同注漿材料優(yōu)缺點,介紹了注漿加固法的種類,在此基礎(chǔ)上探討了注漿技術(shù)在巖土施工工程項目中的應(yīng)用,希望本文內(nèi)容可以為相關(guān)工作提供借鑒,相信在未來的發(fā)展中,巖土工程的施工技術(shù)會不斷進步,注漿技術(shù)也會不斷完善,從而保障工程項目的施工質(zhì)量、施工效益,促進我國國民經(jīng)濟的進一步發(fā)展。
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