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土木工程中的灌浆施工技术为对象

日期:2021/11/16 Click:913
13扩散半径和有效扩散距离浆液的扩散半径和有效扩散距离既会对土木工程灌浆的质量和效果产生影响,又会受到其他因素的影响,人们在大量实践中发现,在地层的渗透系数或灌浆的时间、压力逐渐上升和浆液自身浓度缩减的条件下,浆液的扩散半径和有效扩散距离都会不断变大,现阶段根据注浆孔在被注岩层上的状态可通过公式获取注浆孔穿透被注岩层时的浆液扩散半径,或利用公式获取其未穿透被注岩层时的扩散半径,其中1代表注浆孔与岩层顶的夹角,2代表注浆孔与岩层底面的夹角[5]

近年来,随着经济的发展,我国土木工程项目的数量和规模有了明显的提高。灌浆施工技术作为对地质地形依赖性较低的重要技术,受到人们的高度重视,但能够提高土木工程质量,保证施工过程的顺利进行。本文以土木工程中的灌浆施工技术为对象,研究其影响技术的主要因素和常用方法,努力加深对土木工程的认识,提高其应用水平。

关键词:土木工程;灌浆施工;技术;方法

灌浆施工是为了满足土木工程的施工标准,严格按照设计在建筑物主体、基层土壤或岩层中设置钻孔灌浆通道,并利用灌浆设备按设定压力将一定比例配置的浆液灌注到钻孔灌浆通道的设定位置,从而达到加固和防渗土木工程的目的。可见,灌浆施工技术的实施质量直接关系到土木工程建筑的整体质量。

1土木工程灌浆施工技术影响因素分析

1.1土木工程灌浆施工材料的选择

受土木工程灌浆施工目的差异的影响,灌浆施工技术可分为固结、帷幕、接触、接缝和强补、劈裂、高压喷射灌浆等不同类型,但都是利用一定的压力将按一定比例制成的具有流动性和胶凝性的浆液灌入目标位置,利用其凝胶硬化特性提高岩基的强度、整体性和抗渗性。目前常见的灌浆材料有水泥、粘土、化学灌浆等。其中,水泥和粘土灌浆具有相对较强的胶凝性和结石性,成本较低,但很难控制粘土的灌浆效果,因此相对应用受到限制。化学浆粘度低,可以原地修复止水,但成本高,通常有毒,因此在必要的修复中使用的概率更大[1]。

1.2灌浆压力

灌浆压力是浆液扩散运动的主要动力,因此其实际大小直接关系到其扩散效果,对土木工程应用过程中的稳定性和防渗性有重要影响。灌浆压力的大小直接受到施工环境、灌浆材料、应用方法等因素的影响。因此,在灌浆施工前,应对土木工程现场进行全面调查,并根据其所在地区的地质和地形实际情况确定合理的灌浆方法和材料。在这个过程中,要充分考虑土木工程的质量要求和实际施工成本。通过大量的实践,人们发现在相同灌浆标准的前提下,水泥基浆材料所需的压力明显大于化学浆料,而同类灌浆材料在深层所需的压力明显大于浅层;同类灌浆材料在相同深度渗透系数越小的地区所需的灌浆压力越大[2]。目前,在土木工程施工过程中,通常通过压水试验获得代表岩层的渗透特性技术参数。所谓压水试验,是指在一定压力下,水压到目的地,通过压力的水量和时间获得单位吸水率、浆液压入流量、试验压力和孔段长度等数据,通常获得的试验压力为同段灌浆压力的70%至80%。

实验孔段的长度与实际孔段的长度基本相同,通常为5-6米[3].在不同的灌浆类型中,其计算流量存在差异,例如,在帷幕灌浆中,应以5-10分钟为间隔,进行压入水量值的读取,直到读取结果满足读取的要求,每分钟水压流量在5升以上,在连续四次读取中,最大值与最小值的差额在最终流量值的10%以上;或者在读取的流量值在每分钟5升以上,在连续四次读取中,最大值与最小值的差额在最终值的20%以上,在连续四次读取值在每分钟0.5升以上时,实验也可以结束,而在固结灌浆中,其压水试验的标准相对宽松。目前,灌浆压力的计算通常以P=P0+m.T+9.81×10-3k.r.t和P=P1+m.T+9.81×10-3k.r.t为基础。

它以压重层的状态为标准,其选择值与松散程度成负相关;r和t分别代表岩层以上的压重层或建筑物的容重和厚度,结合压水试验、灌浆压力算法和施工区域的实际情况是确定灌浆压力的有效手段[4]。

1.3扩散半径和有效扩散距离

浆液的扩散半径和有效扩散距离不仅会影响土木工程灌浆的质量和效果,还会受到其他因素的影响。在大量实践中,人们发现在地层渗透系数或灌浆时间、压力逐渐上升和浆液浓度降低的情况下,浆液的扩散半径和有效扩散距离会不断增大。目前,根据注浆孔在注浆层上的状态,可以通过公式获得注浆孔穿透注浆层时的浆液扩散半径,或者通过公式获得未穿透注浆层时的扩散半径,其中";1代表注浆孔与岩层顶部的夹角,";2代表注浆孔与岩层底部的夹角[5]。

1.4凝固时间

通常浆液本身的凝固时间是固定的,但在实际施工过程中,由于水木工程性能的决定,通常使用膨胀剂、分散剂等添加剂来改变其凝固时间,使其在初始粘度较低的情况下具有理想的凝固时间,使其在注入性和流动性满足要求的前提下达到更高的凝固效果。此外,凝固时间通常受到注浆过程中使用的工具质量的影响。因此,在选择合适类型的工具时,必须保证其完整性和清洁度。除上述原因外,打孔过程中中中垂线和轴线的控制以及使用浆液的配合比都会对其质量产生影响。比如在钻孔过程中,孔位与设计位置的偏差应控制在10厘米以内,钻孔角度应控制在0-10度之间;灌浆结束时,应严格按照残留吸浆量和闭浆时间两个指标进行控制。比如在帷幕灌浆中,在设计规定的压力下,每分钟灌浆孔段的单位吸浆时间应在1升以下,持续半小时至一小时。

2土木工程灌浆施工方法分析

目前,土木工程中应用的灌浆施工方法有很多,如渗透、压密、劈裂、填充等。其钻孔顺序是分序加密,以保证灌浆区域的连续性,促进浆液的扩散和密实效果。此外,施工过程中容易出现的相邻孔串浆问题也可以得到有效避免。其中,填充灌浆法强调利用专业的灌浆设备,将配置好的浆液直接注入土木工程的缝隙或裂缝中,达到灌注的目的。主要用于地下工程结构壁灌浆和结构中含有洞穴或大裂缝的岩土工程;渗透灌浆法强调,在不对土壤整体特征产生较大影响的情况下,将浆液注入岩土地层的裂缝中,因此其在砾石土地中的应用效果更为理想;压密灌浆法强调浆液浓度相对较大,在灌浆管两端容易产生浆泡的浆液通过较大压力注入,因此在粘性土层中的应用更为广泛;劈裂灌浆法强调浆液在低渗透系数和高压力的作用下直接向地层产生劈裂作用,从而破坏原有的地层结构特性,使其充分进入地层,从而达到注浆的目的,因此更适合岩土结构相对疏松的地区。

通过以上分析,可以发现不同灌浆方法适合的施工条件差异很大。因此,在具体应用过程中,应充分考虑土木工程施工的质量要求,以及灌浆技术的目的和预期效果。只有选择合适的灌浆施工方法,施工技术才能高度准确,达到理想的效果。

3结论

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