土木工程灌漿施工技術與方法

來源:???2020-07-03 16:43:11

摘要:摘要:近年來隨著經濟的發展,我國土木工程項目的數量和規模都得到了較明顯的提升,灌漿施工技術作為對地質地形的依賴性較低,但能夠提升土木工程質量,保證施工過程順利進行的重要技術受到人們的高度關注,本文以土木工程中的灌漿施工技術為對象,對其影響技術的主要因素和常見方法展開研究,為加深對其認識,提升其在土木工程中的應用水平作出努力. 關鍵詞:土木工程;灌漿施工;技術;方法 灌漿施工即為滿足土木工程施工標準,嚴格按照設計在其建筑物主體、基層土壤或巖層中設置鉆孔和灌漿通道,并利用灌漿設備按照設定的壓力將以一定比例配置的漿液灌注到鉆孔和灌漿通道的設定位置的技術,以此實現對土木工程進行加固、防滲的目的,由此可見灌漿施工技術的實施質量直接關系到土木工程建筑的整體質量.


摘要:近年來隨著經濟的發展,我國土木工程項目的數量和規模都得到了較明顯的提升,灌漿施工技術作為對地質地形的依賴性較低,但能夠提升土木工程質量,保證施工過程順利進行的重要技術受到人們的高度關注,本文以土木工程中的灌漿施工技術為對象,對其影響技術的主要因素和常見方法展開研究,為加深對其認識,提升其在土木工程中的應用水平作出努力.

關鍵詞:土木工程;灌漿施工;技術;方法

灌漿施工即為滿足土木工程施工標準,嚴格按照設計在其建筑物主體、基層土壤或巖層中設置鉆孔和灌漿通道,并利用灌漿設備按照設定的壓力將以一定比例配置的漿液灌注到鉆孔和灌漿通道的設定位置的技術,以此實現對土木工程進行加固、防滲的目的,由此可見灌漿施工技術的實施質量直接關系到土木工程建筑的整體質量.

1土木工程中灌漿施工的技術的影響因素分析

1.1土木工程中灌漿施工的材料選擇

受土木工程灌漿施工目的差異的影響,灌漿施工技術可分為固結、帷幕、接觸、接縫及強補、劈裂、高壓噴射灌漿等不同類型,但其都是利用一定的壓力將按照一定配比制成的具有流動性和膠凝性的漿液灌入目標位置,利用其凝膠硬化的特性,使巖基的強度、整體性和抗滲性水平都得到提升.現階段常見的灌漿材料包括水泥、粘土、化學灌漿等,其中水泥和粘土灌漿膠凝性和結石性相對較強,且成本較低,但粘土的灌漿效果控制難度較大,所以相對應用受到限制,而化學漿材其粘度低,可原地修復止水,但造價成本較高,通常具有毒性,所以在必要的修補中使用的概率更大[1].

1.2灌漿壓力

灌漿壓力是漿液擴散運動的主要動力,所以其實際大小直接關系到其擴散效果,對土木工程應用過程中的穩固性和防滲性有重要的影響,而灌漿壓力的大小受到施工環境、灌漿材料、應用方法等因素的直接影響,所以在灌漿施工前要對土木工程現場進行全面的勘查,并結合其所在區域內地質、地形的實際情況確定合理的灌漿方法和材料,在此過程中還要充分考慮土木工程質量要求及實際中的施工成本,通過大量實踐人們發現在相同灌漿標準的前提下,水泥基漿材料所需壓力明顯大于化學漿材,而同種灌漿材料在深部地層其所需壓力明顯大于淺部地層;而相同的灌漿材料在相同的深度滲透系數越小的地域其所需的灌漿壓力越大[2].現階段在土木工程施工過程中通常通過壓水試驗,獲取施工地域代表巖層的滲透特性技術參數,所謂壓水試驗,即在一定的壓力下將水壓至目的位置,通過壓力的水量和時間獲取單位吸水率、漿液壓入流量、試驗壓力和孔段長度等數據,通常所獲取的試驗壓力為同段灌漿壓力的70%至80%,而試驗孔段長度與實際孔段長度基本相同,通常為5至6米[3].在不同的灌漿類型中,其計算流量存在差別,例如在帷幕灌漿中,其要以5至10分鐘為間隔,進行壓入水量值的讀取,直至其讀取結果滿足讀取中出現每分鐘水壓流量在5升以上,且在其連續四次的讀取中其最大數值與最小數值的差額在最終流量值的10%以上;或在所讀取的流量值都在每分鐘5升以上,且在連續四次的讀取中其最大值和最小值的差額在最終數值的20%以上,當連續四次的讀取數值都在每分鐘0.5升以上時也可以結束實驗,而在固結灌漿中其對壓水試驗的標準相對更寬松.現階段灌漿壓力的計算通常根據公式P=P0+m.T+9.81×10-3k.r.t和P=P1+m.T+9.81×10-3k.r.t獲取,其中P代表灌漿段中心所允許的最大灌漿壓力;而P1代表孔口處巖層所允許的最大灌漿壓力;而T和m分別代表灌漿段以上巖層的厚度和每增加一米所增加的壓力;而K為1至3之間的常數,其以壓重層的狀態為標準,其選取數值與松散程度成負相關性;而r和t分別代表巖層以上壓重層或建筑物的容重和厚度,將壓水試驗、灌漿壓力算法和施工區域實際情況相結合是灌漿壓力確定的有效手段[4].

1.3擴散半徑和有效擴散距離

漿液的擴散半徑和有效擴散距離既會對土木工程灌漿的質量和效果產生影響,又會受到其他因素的影響,人們在大量實踐中發現,在地層的滲透系數或灌漿的時間、壓力逐漸上升和漿液自身濃度縮減的條件下,漿液的擴散半徑和有效擴散距離都會不斷變大,現階段根據注漿孔在被注巖層上的狀態可通過公式獲取注漿孔穿透被注巖層時的漿液擴散半徑,或利用公式獲取其未穿透被注巖層時的擴散半徑,其中"1代表注漿孔與巖層頂的夾角,"2代表注漿孔與巖層底面的夾角[5].

1.4凝固時間

通常漿液自身的凝固時間比較固定,但在實際施工過程中受水木工程性能的決定,通常會利用膨脹劑、分散劑等添加劑使其凝固時間發生變化,使其在初始粘度較低的情況下,具有理想的凝固時間,使其在注入性和流動性滿足要求的前提下,能夠達到較高的凝固效果,除此之外,凝固時間通常會受到注漿過程中所使用的工具的質量影響,所以在選擇合適型號地工具的同時,必須保證其完整性和清潔程度.除上述原因外,打孔過程中的中垂線和軸線的控制以及使用漿液的配合比等都會對其質量構成影響,例如在鉆孔的過程中孔位與設計的位置偏差要控制在10厘米以內,鉆孔角度要控制在0至10度之間;灌漿結束要嚴格按照殘余吸漿量和閉漿時間兩個指標進行嚴格的控制,例如在帷幕灌漿中,其在設計規定的壓力下,其每分鐘灌漿孔段的單位吸漿在1升以下,持續半個小時至一個小時即可結束等.

2土木工程中灌漿施工的方法分析

現價段土木工程中應用的灌漿施工方法較多,例如滲透、壓密、劈裂、填充等,其鉆孔順序都為分序加密,以此保證灌漿區域的連續性,而且對漿液擴散和密實的效果也有促進作用,除此之外,施工過程中易出現的相鄰孔串漿的問題也可得到有效的避免.其中填充灌漿法其強調利用專業的注漿設備直接將配置好的漿液注入至土木工程的空隙或裂縫中,實現灌注的目的,其主要使用于地下工程結構體壁灌漿和結構中含有洞穴或大裂隙的巖土體工程中;而滲透灌漿法,其強調在不對土體總體特征不產生較大影響的前提下,將漿液注入巖土地層的裂縫,所以其在砂礫層土體中應用的效果較理想;壓密灌漿法強調將漿液濃度相對較大,在注漿管兩端容易生成漿泡的漿液通過較大壓力注入,所以其在粘性土層中的應用更為普遍;而劈裂灌漿法其強調將漿液直接在低滲透系數和高壓力的作用下向地層內產生劈裂作用,由此使原有地層結構特性被破壞,使其充分的進入地層,以此實現注漿的目的,所以其更加適合于巖土結構相對松疏的地域,通過上述分析可以發現,不同的灌漿方法所適合的施工情況存在較大的差異,所以在具體應用的過程中,需充分考慮土木工程施工的質量要求,以及使用灌漿技術的目的和預期要達到的效果,只有選擇合適的灌漿施工方法,才能在施工技術高度精準的同時達到較理想的效果.

3結論

通過上述分析可以發現,灌漿施工技術的實施效果對土木工程整體質量有重要的影響,而其實施效果直接依賴于其材料的選擇、技術的精準以及方法的得當,所以針對其常用材料、施工技術和主要方法展開研究具有重要的意義.


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