注浆技术论文十篇
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在现代工程施工中,特别是在矿山类、隧道建设类等方面,对于渗水问题大部分是借助于注浆法来解决的。在矿山井巷工程的施工前期要对地面进行预注浆工作,这样做的目的就是在地面形成严密封闭的隔水层,阻挡水分的渗入,改善施工的环境,为矿山井巷工程的建设创造良好的条件,保证工程快速安全地进行施工。我国的预注浆技术,特别是地面预注浆技术有悠久的应用经验,在20世纪50年代,我国就开始把预注浆技术应用于矿山、煤矿、隧道等开采工程中,对工程施工有很大的促进作用。到目前为止,地面预注浆技术已取得了较为成熟的发展,注浆孔由以前的10多个、20多个逐渐减少到了个位数;注浆深度也从以前的50~200m增加到了750m;在注浆所需的各种设备方面,也不断得到了完善发展。另外,在定向深井注浆技术上也取得了突破性进展,进一步推动了我国注浆技术向更高的方向发展,实现了注浆与挖掘的同步进行,上部掘进与下部注浆的平行化作业,从而为注浆技术的广泛应用奠定了基础。从我国注浆技术的发展状况来看,现在我国的预注浆技术大多采用的是以水泥作为注浆材料,在注浆工艺方面,采用的是分段下行的方式。这样一来,就会出现比较突出的两个问题,即施工工期长和施工成本高:第一,施工工期长,因为每一注浆孔段都需要多次的进行注浆,对下塞、压水、注浆、体塞、扫孔、养护等各个工序多次重复出现,而且扫孔程序耗时较多,造成钻机台月钻注的效率仅为100m孔/月;第二,施工成本高,以水泥为材料进行注浆,对水泥的需求量增多,如果采用的是立井井筒的施工方式,那么根据我国地面预注浆的高度规定,平均每米井筒水泥注入量为8~14t,最高的线t,再加上分段下行方式的施工工艺,耗费的时间较长,从而增加了注浆的施工成本。
钻注浆孔的功能一方面具有注浆的作用,另一方面还能够起到提前探测水层的效果。在矿山井巷工程施工中,对于地质的挖掘钻孔工作,可能会在钻孔的过程中遇到地质水层,给施工带来影响,这样可以借助于探水孔的作用来进一步地探明水层的涌水量、涌水压力岩层破碎程度以及岩层的类型等等,然后对这些探测的最终结果数据进行科学的分析,进而制定出所需要注水泥浆的具体参数,保证施工的合理性。在具体的施工中,要根据所要钻孔的直径、注浆孔之间的距离等确定为6个注浆孔数,各个注浆孔之间的距离为2.3cm、注浆孔的直径为90mm。在布孔方式上,采用径向倾斜钻孔方式,具体的偏距设置为3.0m,倾角为5°。
第一,注浆的段高方面。注浆段高的最终确定是要在地质水层的具体厚度、最佳的注浆深度以及最佳的钻孔深度三方面综合分析的基础上来完成的。在矿山井巷工程中,事前的勘察准备工作,可以对富含水层的具置进行确定,在钻进深度达到一定深度时会出现多段的断裂破碎带,而此处就是富含水层。从施工的安全角度来考虑,要安全稳定地穿过这段区间,就要把整个注浆的长度设置为与此深度相匹配的长度,注浆孔要穿过含水层底板以下最合适的距离才可以保证顺利通过。第二,注浆压力。注浆压力的作用是能够保证将预注浆用于压实扩散和充塞,压力一般高于静水的压力。在具体的施工时,要对地下水的压力、水层的深度等方面综合考虑,将注浆压力设置为静水压力的两倍大小。第三,预注浆的配料比例以及使用范围的确定。在矿山井巷工程中,要根据地质含水层的涌水量压力以及地质条件等状况,最终确定出注浆范围的大小;在配料方面,因为预注浆所需的材料为普通硅酸盐水泥和水玻璃,因此,在配比方面要严格按照各个材料的实际所需,运用科学的方法计算出每种配料的合理配比。第四,预注浆的扩散范围。对于预注浆的扩散范围,要根据施工所处的地质条件和环境以及施工操作的特点,从而确定出最佳的扩散半径。
第一,工程所需的注浆孔在进行注浆工作之前,要对注浆孔进行细致彻底的清洗工作,保证注浆孔的清洁干净,从而避免在注浆过程中出现问题,提高注浆质量。第二,在进行注浆时,要根据施工所需合理地确定注浆比例,严格遵循相关规定,不能盲目配比,确保施工质量。第三,在注浆工作完成后,进行注浆设备拆除时,要保证注浆压力的合理,在压力适当的时候进行拆除,以防止因为压力过大造成对施工人员的伤害。第四,在施工中,要贯彻安全生产的意识,严格要求施工人员规范化操作,在配浆的过程中佩戴好防护工具,保障人身安全。
在注浆循环后,要在注浆最薄弱的环节打检验孔洞,以便于对结果的综合评价,检验孔洞的深度不能过浅,也不能太深,要根据实际情况进行确定,来检测检验孔是否存在漏水的现象,与此同时,还要配合对水压的测试,确定出最终的注浆结果。
从当前预注浆技术的应用来看,应该把注浆的浆液与裂隙之间的作用、施工的地质环境构成、地层水文条件的影响等作为重点内容研究,探索出内在的规律,从而为施工中注浆的具体参数提供依据。
对技术的创新,要加大资金的投入力度,积极引进先进的设备和技术,从工程施工的全过程考虑,促使工程施工向着高效、节能、环保的方向发展。矿山井巷工程是一项复杂的工程,需要运用到各种相关技术,有一定的施工难度,因此,加大技术创新不仅仅是内在的需求,更是客观上的必然。例如:高压无级调速注浆泵的引入,加上对注浆过程监测的信息化系统开发等,都是技术创新的体现,对工程施工都有极大的促进作用,从而使施工的高效性得到了保证。
预注浆技术的应用,在很多的工序上与其他相类似的技术有着极为相似的地方,可以充分地学习交流,有针对性、选择性地为我所用。例如:注浆造孔流程,可以充分地借鉴石油系统中先进的钻探技术,然后根据自身实际加以综合利用,创新出适合自己发展的技术。
由于预注浆技术的综合性较强,具有很大的扩展范围,除了在矿山井巷工程中的运用,还可以适用于交通建筑、水利工程、煤矿开采等行业中。
随着我国社会主义市场经济的发展和人民生活质量的不断提高,公众对各种基础设施也有了越来越高的要求。基础设施建设的水平关系到我国很多地方的交通运输业的发展和经济水平的提高,还关系到我国的整体交通体系的进一步完善。在高速公路建设过程中,高速公路桥梁施工的技术问题一直备受关注,这不仅是高速公路建设中的一个重大难题,而且是保障工程质量问题的关键环节。本文论述了高速公路中桥梁施工中注浆技术的基本应用状况,分析了相关的施工工艺。
注浆技术在建筑和水电方面的利用取得了不错的效果,但是将注浆工艺运用在高速公路桥梁施工中取得加固效果实施比较新的操作方法。同时,根据地质条件的差异,注浆技术所采用的工艺、方法、材料和检测、监测等也存在着不足,一般来说,纯静压注浆的使用效果比较好,按照实际工程情况的不同要具体问题具体分析,不管采用哪种注浆方式最后都要保障防冲刷的目的性能。其中技术参数和施工工艺的选择是影响注浆的质量好坏的主要因素,所以为保障质量,应该在注浆前先进行试验研究,再依据实践结果确定注浆的技术参数,合理选择施工工艺,从而大力确保注浆工艺的顺利实施。
高速公路桥梁施工中注浆技术通常包括两类,高压喷射注浆技术和静压注浆技术。具体来说,根据地质条件的不同,浆液、注浆压力对不同土体的作用程度不同,浆液的替代方式和运动方式不同,还可以细分为喷射注浆技术、劈裂注浆技术、压密注浆技术、渗透注浆技术。当浆液作用在土体的过程中,一般通过多种方式联合作用实现注浆目的,所以注浆过程中浆液是采用何种方式来起到对土体的注浆效果,便是注浆方式分类的基本依据。常用的两种注浆方式是压密注浆技术和渗透注浆技术。
压密注浆的工作原理是利用钻孔把特别稠的浆液挤向土体,在挤压的过程中,在注浆处会不断形成很多球形浆泡,这些球形浆泡在浆液的扩散作用下对周围的土体产生了强大的挤压作用,使土体变得密集起来,而且浆液也不会渗透到土体内,压实的效果显著,土体上也不会发生水力劈裂的现象,这也是劈裂注浆和压密注浆本质上存在的不同之处。压密注浆的应用范围非常广泛,例如在固结地基土、抬升建筑物等许多方面都能运用到此种方法,但它也不是万能的,有些环境就不适合选用此法,例如在含水量大、透水性差的软勃土等的软弱地基施工时,就不能使用压密注浆,转而采用劈裂注浆来进行防渗处理和加固土体等的施工。
渗透注浆的工作原理与压密注浆的工作原理大有不同,它的施工环境是在地层土颗粒排列没有遭到破坏的条件下,把浆液填充到土颗粒空隙中,从而让土颗粒逐渐胶结为一个整体。渗透注浆的技术理论主题包括柱形扩散理论、球形扩散理论等,二者有着各自的使用优势和缺陷。具体说来球形扩散理论的适用范围是在浆液是牛顿流体的时候,而且被注介质是匀质各向同性的无勃性土,而且要在点源注浆的条件下,由此可见,该理论具有很多的局限性,因为在桥梁工程的注浆过程中,浆液全部为牛顿流体的情况不太现实,况且也不能保证被注介质全为匀质土。柱形扩散理论和球形扩散理论的假设有很多相同的地方,它的研究切入点和基础是部分注浆管的注浆。所以在实际应用中要根据施工的土质和环境状况合理选择施工技术。
高速公路桥梁注浆技术所使用的材料主要有化学注浆浆液材料和普通注浆浆液材料。注浆浆液的整体素质是由组成成分、时间、温度、渗透速度所决定,这些因素的有机组合才能把浆液的效果发挥到最大限度。现阶段,人们越来越倾向于采用比较稠的浆液和性能强的减水剂、增塑剂来不断提高施工效率和工程质量。
高速公路桥梁的注浆施工工程的隐蔽程度较高,所以要对施工全程进行有效的监控,这也是保障质量的前提。一般采用的控制方式主要有两种,压力控制法和流量控制法。二者都会随时间产生波动,同时在控制注浆的过程中,仅仅凭借一个控制指标(如注浆终压、总注浆量)也是不科学的。科学技术的水平不断提高,对高速公路桥梁注浆技术的质量控制也取得了一定成绩,一些发达国家的注浆施工监控实现了自动或半自动化操作,这就有利于科学全面指导注浆过程。高速公路桥梁施工实现注浆技术的高效化与便捷化发展就要从各个具体环节入手来深入研究和实践,如何通过注浆把不同的浆液材料输送到不同种类的复杂的地层中,且要实现压密、膨胀、固结、挤压、补强、填充、胶结的作用是需要一个长期的探索过程。注浆技术主要施工工艺要点一是钻孔放样工艺,通常使用钢卷尺或皮尺来进行注浆孔的放样,设计孔位和实际孔位之间的误差要控制在一定范围内。同一工点的钻孔放样最好一次完成,还要注意避开原有锚杆、横向排水管、锚索等,同时和桥台、涵洞、挡墙、通道保持合理的距离。二是成孔工艺,就是在填筑体、桥面结构层和混凝土垫层采用潜孔锤进行钻进,切忌使用冲洗液水钻。而且孔深不能小于设计的尺度,注浆孔为铅垂直孔比较好,将偏差率控制在最小限度。在注浆过程中如果桥面变形程度严重,及时改换两段注浆法。三是压水试验工艺,压水实验是地基处理加固注浆、桩基底注浆、堵水注浆等施工前不可或缺的一个关键环节,它有利于合理选择注浆工艺的参数,有利于认识和提高介质中的可灌性,有利于探明和疏通注浆通道,具有技术的优越性。
综上所述,注浆技术在高速公路桥梁的施工中具有举足轻重的应用作用,只有切实依据施工情况选择最为适宜的施工工艺,并且不断探索创新,才能充分发挥出该项技术的优越性,为公路桥梁工程的质量提供可靠的保障。
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注浆技术是指利用化学原理、液压或者物理气压,在岩土体缝隙或者裂缝中注入可以固结岩土体缝隙和裂缝的浆液,注浆技术的喷射强度较大,速度非常快,可以有效提高注浆的连续性和集中性,并且在冲蚀、受压力等作用下,浆液可以在岩土体缝隙或者裂缝中发生实质性的固结作用,然后通过搅动和挤压大颗粒碎石和小细粒土,使岩土体和浆液充分融合,凝结在一起,形成一个稳定、高强度的整体,有效地改善岩土体的稳定性、抗渗能力以及强度等特。