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岩土注浆技术综述

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摘要:社会经济的发展,推动了建筑施工技术的不断研发与创新,岩土注浆技术,作为现代建筑工程中重要的地基加固和稳定施工保障措施,成为当前建筑施工中比较常用的施工技术。分析岩土注浆技术的技术工艺,明确岩土注浆技术的施工要点,有助于保障建筑质量与安全性能的提高。

关键词:建筑施工;注浆技术;工艺流程;技术要点;分析探究

现代建筑施工技术条件下,针对相关地下含水丰富,地层结构不稳定,裂隙发育状况较差的地质环境,通过钻孔向有含水裂隙、空洞或不稳定的地层注入水泥浆或其他浆液,能够很好的起到堵水防渗、增强地质岩层承载性能、加固地层应力的施工效果,本文针对岩土注浆技术的施工工艺进行的简要分析,探讨了岩土注浆技术在建筑施工中的应用。

1.岩土注浆技术的技术特征

现代建筑学理论认为,注浆技术是近年来岩土工程学所发展的重要技术体系,在建筑施工过程中,岩土注浆技术常用于地基加固和处理。注浆是利用相关机械压力将具有固化效能的水泥混凝土等相关浆液,采用在岩土层钻孔的方式注入岩土孔隙或构筑物裂隙中,用以改变岩层土体或构筑物物理力学性能,达到增强岩层承载性能、提高防渗堵水、防沉降等作用的一种建筑施工技术。

2.岩土注浆技术的性能优势

随着注浆技术的不断发展和创新,岩土注浆材料除水泥粘土等材料外,还相继出现了环氧树脂、甲基丙稀酸钾脂、丙烯酰胺、聚氨酯等注浆材料。尤其是细质水泥、混合浆液、酸性水玻璃、水溶性聚氨酯、不饱和聚酯、热沥青和各种外加剂等不同性能的注浆材料在相关工程施工中得到实践和应用。岩土注浆技术通常具有如下功能:

2.1堵水防渗功能:采用相关注浆材料进行珠江处理,可以有效截断地质岩层内的水流,改善工程施工环境条件,降低岩土的渗透性,消除或减少地下水的渗流量,提高岩土的抗渗透变形能力。

2.2 固结稳定功能:通过注浆材料所具有的固结作用,可以有效改善岩土结构的力学性质,恢复其岩体整体承载性能,防止岩层滑坡,提高施工边坡岩土的抗滑稳定性,降低或匀化岩土压缩性,提高其变形模量,防止地质下沉。

2.3 回填加固功能:利用相关注浆浆液诸如相关地质结构内,能够充填岩层土体结构的孔洞缝隙等空隙,改善结构力学条件,提高地层承载应力,提高岩土力学强度,恢复结构整体性力学性能,防止建筑地基结构的坍陷。

3.当前施工中常用的岩土注浆技术类型

当前建筑施工技术条件下,根据不同的施工环境和地质结构,常见的岩土注浆技术包括如下几种:

3.1喷射注浆技术

喷射注浆是利用高压水射束,对岩层土体进行冲击切割和升扬置换作用,同时灌注水泥浆液,固化后使之形成特定功能的凝结体。通常包括圆柱、嵌板和翼板注浆三种形式。高压喷射注浆技术从底部向上进行,将水和空气在高压下喷射出形成高压射流,并将土层颗粒与注浆材料混合凝结形成地下板墙、桩体或各种形式的防渗帷幕等胶结性复合体,抗压强度高,渗透系数小,具有很大的优越性。

3.2静压注浆技术

静压注浆是利用静压劈裂原理,采用外部静压力在软土地基中注入比重较大的水泥浆或水泥砂浆,钻孔中的浆液在自身压力传递作用下,沿地基应力的弱应力分布区向下灌入,对周围岩层土体产生挤压和密实作用,当注浆压力增加到一定程度时,浆液的流动使地层产生劈裂和延伸,形成脉状或条带状胶结体,减小土体孔隙,形成抗压骨架,以此提高地基承载力,减少沉降形变。

3.3 桩基扩底技术

桩基扩底注浆是利用桩底主应力较小的分布规律和劈裂注浆原理,以灌注浆液的自身压力有控制性地将桩底地基岩土劈开,然后再注入浆液使之与岩层土体结构相互固结正整体胶状形体,改善桩底内部应力状态,提高桩底地基岩土的稳定性和承载力的技术方式。通常用于高层建筑的桩基施工。

3.4 爆破注浆技术

爆破注浆技术是将适量炸药放入注浆钻孔内部,利用炸药爆炸后形成的一定冲击力,来增加岩层土体结构的网状裂隙并沟通原有裂隙,增大灌注浆液的有效扩散范围,实现少孔注浆,提高堵水效果的新型注浆施工技术。爆破注浆技术适用于岩层裂隙不发育,岩层结构脆性较高硬度较强的地质结构环境。

3.5 电动渗透技术

电动渗透注浆是分别将带孔注浆管和一定距离的滤水管作为阳极和阴极,将注浆液从注浆管压入岩层土体中,并连接直流电,在电渗作用下,孔隙水由阳极流向阴极,促使通电区域中的含水量降低,并形成渗流通道,浆液随之流入岩土孔隙中并凝结硬化。如果土层渗透系数过小时用电渗透法比较有效。

4.岩土注浆技术的施工工艺要点

不论是静压式注浆还是高压喷射注浆,其工艺流程都是先清理平整施工场地,进行注浆器械的安装与调试,根据岩层地质结构进行钻孔施工,选择相关材料严格配制注浆浆液,清洗注浆导管以保障注浆畅通性能,严格控制注浆流量进行连续注浆,注浆结束后,必须立即清洗设备,以免浆料内凝后损坏设备。具体的施工要点应注意如下环节:

4.1科学注浆方案设计

根据建筑施工需求,认真勘测相关岩层土体的地质结构和性质,确定注浆的有效范围,进行注浆试验并根据实验效果,科学设计和优化岩体注浆钻孔的孔位、深度以及排浆参数,确定注浆材料和压力。

4.2 保障钻孔施工质量

在岩层土体上钻孔,是实施岩土注浆技术的前提。钻孔的程控制量是沿途注浆效果的重要保障,在钻孔时要合理的进行定置孔位,保障钻孔的垂直度和深度,以便保障灌注浆液后凝结固化胶体的质量强度性能。

4.3 严格浆液配制质量

灌注浆液的质量对于岩土注浆桩体的形成有着重要的影响作用,不同的灌注浆液有着不同的配置要求,配制时要严格建筑工程的质量需求,严格浆液的配置材料性能和比例关系,确保浆液的质量效能。

4.4 严格灌浆施工程序

岩土注浆技术作为建筑工程地基加固稳定施工技术措施,必须具有严格的施工程序,在施工过程中,要针对相关关键性技术要点进行严格控制和实施,保障和优化注浆施工质量。

结束语:

总之,岩土注浆技术是现代建筑施工中常见的技术措施,在建筑土木工程、水电工程以及矿井巷道工程中得到广泛应用。随着建筑材料的开发以及施工技术工艺的提高,岩土注浆技术的技术优势愈加高效和明显,成为推动现代建筑工程可持续发展的重要技术保障。