广东金东建设工程公司 广东广州 510000
摘要:注浆工艺所应用的领域在不断增加,而其中的注浆工艺则主要对于矿山以及铁路、水电等城市建设中的各类岩土加固工程,随着当下对于基础建设的不断加深,其工艺也在不断的改善与发展,在这里面,逐渐地工艺发展具有着重要的、决定性的作用,对于其工艺的不断发展,所用的注浆材料也在不断的增加,因此,在实际的工程施工建设中应根据现场的实际需求以及施工需求合理的选择注浆材料,更好的保证工程的施工质量和施工安全。
关键词:岩土边坡;锚杆;加固技术
引言:
岩土工程中稳定性是在基础建设施工工程中最主要的影响因素,不仅决定了岩土工程的质量,而且还直接决定了施工人员的人身安全。在现今对于岩土加固工程的应用已经相当的广泛了,不管是水利水电,还是建筑、桥梁等一些基础性的建设项目中,都有着极为广泛的应用,并且也在这样的不断的应用过程中间发现并完善了相关的一些技术问题,并通过这样的方式,解决了在工程项目中所遇到的问题,为基础建设中的安全性提供了一定的保障。对于在实际建设里面,不管是注浆技术,还是说注浆材料,都会对注浆的整个工艺流程发生影响,所以,对于各个施工单位对于注浆的整个工艺流程的每一个步骤,都要加以注意,并控制相应的参数,提升在注浆工艺在实际应用中的合理性。
一、锚杆加固作用机理
注浆锚杆加固可以有效的抑制其作用范围隧洞内潜在破裂面的发展受到作用区域外注浆锚杆作用的限制。因此,在实际的隧道施工中,需要沿径向均匀布置注浆锚,以重叠作用区域。通过重叠作用区域,锚钉可以共同作用在未加筋土上,抑制单个作用区域的潜在裂缝。破坏,同时它可以阻止新的破裂表面的发展以外的作用区域。
通过锚和围岩之间的相互作用,相当于凝聚力和内摩擦角的围岩塑性区增加,从而提高残余强度的围岩塑性区,和围岩的等效变形模量增加,有效降低塑性区和控制围岩的变形,从而确保地下工程围岩稳定性。
二、注浆材料以及注浆工艺
(1)注浆材料
1)水泥注浆材料
①超细水泥。目前已经能够生产粒径为2~20μm的超细水泥,已经进入了世界的先进行列,并在浙江省黄滩大坝等多个工程中得到了实际应用,取得了相对比较好的效果。普通水泥的最大粒径一般为80-100微米,这就使得低渗透系数砂土或宽度小于200微米的土壤很难得以填充。
②高水位的快速凝固材料。高水速凝材料是英国首次成功研究的新型水硬凝胶材料,主要成分为硫铝酸盐,与化学泥浆相比,石体含水量高,成本低。高水快凝材料一般由A材料和B材料组成。我国在20世纪90年代建成了高水快凝材料生产线,并应用于井后注壁、巷道充填采矿法。
③Nano-cement材料。纳米材料科学是20世纪90年代发展起来的一门新兴学科。纳米材料颗粒粒径相当小,在1 ~ 100nm之间,表面能大,化学活性高,混合能力强。此外,油和水不能附着在材料表面。在洞穴文物的表面喷涂一层纳米材料保护涂层,可以防止气体或液体腐蚀性物质的破坏。无机纳米颗粒在化学灌浆材料中加入环氧树脂和丙烯酸酯,可以增强对岩壁破裂灌浆的保护。砂浆材料的粘附性、耐腐蚀和抗污染能力,在今后的文物保护中应用领域很可能形成一个新兴浆液种类。
2)化学注浆材料
酸性水玻璃浆材。酸性水玻璃浆是一种无毒性、不污染环境、料源充足、造价低、施工方便的浆液材料,在粉细砂加固工程中得到应用。
丙烯酸盐料浆。通过以避免化学材料注入对环境的污染,对亚克力盐中金属离子的重力场和生物效应进行了研究。用于万安水电站等工程的灌浆试验和帷幕加固。
高强度木质纸浆。高强度木质素是以纸浆废液为原料,与糠醛、尿素、硫酸乙酯混合而成的新型化学纸浆。它价格便宜,供应广泛,粘度低,无毒,强度大。高强度木质素是木质素基配方中的一种无毒、高强度纸浆,在水中固化后仍保持高强度,未来将用于含水层及水环境中。
水裂缝加固灌浆。
PBM。PBM是通过树脂或者是由单体作为粘合剂和骨料结合而成的聚合物材料。当前市面上采用的比较多的单体或者是聚合物主要有甲基丙烯酸甲酯、聚酯/苯乙烯等物质。在PBM的应用中,主要集中在公路,以及桥梁、隧道等工程项目中,以及码头等水下部位的快速补强。
(2)注浆工艺
在我国基础设施不断发展的基础之下,注浆工艺也得到了迅猛的发展,注浆工艺也被称为灌浆工艺,是根据电化学原理,通过采用注浆管道将所需要注的浆液输入到地基之中,浆液将在工程内的多余物质排挤出去之后,不仅提高了工程地基的稳定性以及其承载能力,同时也能更好地保证工程的施工质量和施工安全。
1)水静压注浆
静压注浆工艺被广泛应用于软土地基工程中,用更大的压力将注入浆液注入浆液中,并将力转移到周围使注入浆液扩散。静压注浆会在地基周围产生力,减少地基出现裂缝的机会,水泥砂浆可以对浆体起到一定的支撑作用。可提高地基承载力,以此来避免地基产生变形。静压注浆工艺中,注浆操作简单、周期短、成本低。但随着静压注浆工艺应用范围的逐步扩大,该工艺的缺点也越来越突出,在注浆过程中容易出现。泥浆串浆的现象,严重影响工程加固效果。
2)高压注浆
高压注浆工艺的应用原理是压缩空气,通过空气压力把工程地质将泥浆分离并注入其中,最终使地质处于固化状态,提高了其承载力。高压注浆工艺的应用步骤是在本工程中先应用压缩空气原理钻孔,然后在钻孔位置设置注浆管,最后根据注浆工艺进行注浆。与其它注浆工艺相比,高压注浆工艺具有以下特点:
①高压注浆工艺可根据岩土加固工程的实际情况,控制注浆范围,确定固化体形状。
②在高压注浆过程下,注浆不会对基础造成破坏,可在短时间内完成。
③在高压注浆过程中,浆体将工程地质冲出去,仅仅只会将工程中的杂物冲出去,以更好地保证浆体与工程的附着力。
注浆前,必须对施工现场进行勘察,制定出一个合理的注浆方案,为了保证注浆材料的质量,需要根据相关参数确定注浆范围,选择注浆方法,控制注浆材料的质量。岩土加固工程灌浆完成后,施工人员必须检查浆体的凝固情况,发现异常及时做出判断。调整以确定实际灌浆是否符合设计。
三、结束语
注浆工艺所应用的领域在不断增加,而其中的注浆工艺则主要对于矿山以及铁路、水电等城市建设中的各类岩土加固工程。(1)锚杆的锚固是通过作用区的重叠,增加塑性区围岩的等效黏聚力和内摩擦角,提高塑性区围岩的剩余强度,以此来有效抑制其作用范围内潜在破裂面的发展。(2)注浆材料以及注浆工艺队最终的注浆效果影响较大,因此,应根据具体的工程实际情况合理的选择注浆材料,并采用适当的注浆工艺。(3)随着注浆工艺的快速发展,注浆材料的种类也在增加,施工人员必须结合项目的实际情况和施工需要,合理选择注浆材料,避免不合格材料进入施工现场。(4)目前,注浆技术主要用于工程基础加固,为了提高基础的稳定性和抗压性,需要进一步研究,扩大注浆技术的应用范围。
参考文献:
[1]封永梅,张楠.岩土高陡边坡锚杆加固的稳定性及抗倾覆安全系数分析[J].山东农业大学学报(自然科学版),2020,51(02):335-339.
[2]吴志轩,杨军,邱天琦,沈兆普,梁宇钒.基于FELA的随机场方法在考虑降雨入渗的边坡开挖稳定性分析中的应用[J].地质力学学报,2018,24(06):813-821.
[3]季景山.矿山边坡稳定性分析及加固措施研究[J].世界有色金属,2018(08):282-283.
[4]王宝平.岩土工程中边坡治理的岩土锚固技术研究[J].江西建材,2017(08):67+72.
[5]叶捷先.岩土边坡锚杆加固技术的研究[J].科技创新与应用,2017(09):254.