未来岩土加固技术的发展分析

摘 要：岩土加固技术在工程领域有着广泛的应用，解决了许多建筑方面的难题。文章主要回顾岩土加固技术的发展历程，对未来岩土加固技术的发展做了一定的阐述，介绍了岩土水泥注浆材料和化学注浆材料发展和主要应用，并对未来岩土加固技术的发展做了展望。

关键词：岩土；加固技术；工程；注浆

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）05-0156-02

随着近代建筑工程的迅猛发展，岩土加固技术作为一种能解决众多工程难题的技术在工程领域得到了广泛应用，在建造铁路、隧道、桥梁、公路各个方面，都必须应用到岩土加固技术，它帮助工程师们成功的解决了许多地下水害难题，对加固工程有着不可替代的作用。岩土加固技术随着科技的发展也在不断更新，技术变得更为先进，为了更好的了解岩土加固技术的应用现状和未来发展方向，我们对岩土加固技术进行详细的阐述，主要从岩土注浆和岩土加固两方面进行分析。

1 岩土注浆技术

1.1 化学注浆材料的分类和发展

①酸性水玻璃浆材。酸性水玻璃多用于北方的碱性土质地区，是代替水泥碱性水玻璃浆液的一种新型材料，具有无毒、环保和造价低的优点，在粉细砂加固工程中得到广泛的应用，具有较高的抗压强度和较为可靠的稳定度，可用于大坝防渗漏等工程项目中。②丙烯酸盐浆材。丙烯酸盐浆材也是新型的一种低毒性的化学材料，未来的岩土加固技术中主要将运用的是低毒或无毒材料，旨在减少化学材料对环境的污染和破坏，丙烯酸盐浆材主要有着良好的防渗透能力，因此丙烯酸盐浆材一旦进入工业化，必将得到大规模的应用。③高强木素浆材。高强木素是一种以纸浆废液为原料的环保的新型化学材料，能从亚硫酸盐造纸排出的废液中获得，具有较高的强度，无毒廉价的特点使其必将有着很大的用武之地，未来的岩土加固技术中可以用它来加固含水地层等工程。④PBM混凝土。聚合物混凝土（PBM）具有水下快速固化的特点，是一种新型的聚合物材料，具有优秀的抗压抗拉性能，抗酸能力强，是岩土加固技术中应用最广泛的材料之一，广泛应用于高速公路、机场、桥梁的建设中，能快速修复渗水部位，曾应用于对钱塘江大坝的修补工程，在未来岩土加固技术中也必将有着广泛的应用。

1.2 水泥注浆技术的应用及发展

①超细水泥。从20世纪80年代开始，超细水泥在建筑工程的广泛采用极大的加速了注浆技术的发展，众所周知，传统的普通水泥颗粒大，渗透系数低，因此颗粒小的超细水泥一经出现，就在地下工程施工中得到了广泛的应用，我国也应为超细水泥步入了世界建筑的先进行列。②高水速凝材料。我国在20世纪90年代开始在工程中使用高水速凝材料，高水速凝材料是一种新型的水硬性凝胶材料，它最突出的优点是结石体含水率高和结石体强度高，并且能够节省用料，因此从英国引进之后就广泛应用到采矿等工程中去，我国在20世纪90年代也建立了自己的高速水凝材料生产线。③硅粉水泥浆材。硅粉水泥浆材也是一种新型材料，它是生产硅过程中的副产品，一般用途是将硅粉掺杂到水泥中去，用来提高混凝土的受力强度，在建造地基时可以使用硅粉水泥浆材，能使基础下沉得到良好的控制。④纳米水泥材料。纳米材料是20世纪90年代出现的新型学科，纳米材料的尺寸非常小，单位在纳米级，因此纳米材料的化学活性很高，易于与其他材料相混合，纳米材料的力学强度也较大，常用在文物保护中，用来隔离油和水对物质的侵蚀，防污染能力强，纳米水泥材料作为一种新兴的材料在未来会有着巨大的用武之地。

1.3 特殊注浆技术

①桩基扩底注浆。桩基扩底注浆的作用是用来提高桩底地基的稳定性和承载力，还能提高桩的抗震性能。与传统的桩底技术相比，桩基扩底注浆能与岩土体产生固结，能节约混凝土的用量，广泛应用于流水线施工中，能节省资金，并能达到很好的稳固效果，特别适用于高层建筑的桩基施工中。②煤层灭火注浆。为了防止煤矿材料的自燃，断绝矿体与空气的隔绝，目前国内外普遍采用的是煤层灭火注浆技术，这种技术的主要是通过喷洒几种浆液，达到覆盖煤矿裂缝，从而断绝与空气的接触而达到阻燃灭火的目的，煤层灭火注浆材料的吸水性强，自身不燃烧且造价低，因此在煤矿工程中具有广泛的应用。煤层灭火注浆概念的提出以及技术的应用对西部大开发有着重要的意义，除了用煤层灭火注浆技术外，也可采用化学材料进行灭火。③静压注浆。静压注浆技术的基础是高喷掏土技术，高喷掏土技术能纠正地基土层随时间的流逝引起的变形等问题，能完全解决工程中的地基下沉问题，具有很好的稳定性能，是加固地基的重要方法。罗马比萨斜塔的倾斜度的控制，就是运用的高喷掏土静压注浆技术，在未来建设概念性大楼的过程中起着至关重要的作用。④粉喷加固技术。粉喷加固技术是通过化学反应生成稳定的水化物，生成的水化物强度较高，更能够吸收材料周围的水分，因此广泛应用于各种软土地基岩土加工工程中。该技术中粉的配料主要为水泥、生石灰和粉煤灰。⑤高喷封桩堵水技术。我国具有广阔的海岸线，因此如何对珊瑚礁地基进行加固也成为了岩土加固技术的重要课题。珊瑚礁地基的地下水主要呈碱性，因此为了引入淡水、堵住碱性水的渗漏就引进了高喷封桩堵水技术。珊瑚礁地层主要由细砂、中粗砂和珊瑚碎屑组成，对防水防渗要求高，因此在西沙群岛等海岛的珊瑚礁地基的建设中，采用的是高喷封桩堵水技术，这种技术在国内刚开始应用就取得了巨大的好评，在未来可以广泛推广应用于珊瑚礁地层的工程建筑中去，也具有一定的节约混凝土的特性。⑥树根桩加固技术。树根桩加固技术是运用旋转法将钢筋放入地基，从而达到加固地基纠正扭偏的作用，由于树根桩加固技术中的树根桩角度可任意倾斜，因此可以最大限度的维持工程中结构物和地基的平衡状态，并且树根桩加固技术中运用的三维结构可以很好地加固地基的稳定度，树根桩加固技术的施工过程较为简单，不需要动用大型机械设备，基于其方便操作、加固性好、平衡度强和节约成本的特点，树根桩加固技术在未来必然有着广阔的发展前途。

2 岩土锚固技术

2.1 预应力锚索

预应力锚索是岩土加工技术中一项广泛应用的成熟技术，在岩土加固工程中，预应力锚固技术广泛应用于水利、桥梁和隧道的建设，能有针对性的解决岩土加固工程中的难题，能较好的调整和改善地基，是防止山体滑坡和大规模工程坍塌的重要手段，预应力锚索技术的发展大大的推动了岩土加固技术的创新和改革。

预应力锚索运用于桥梁的建设中，能显著的提高工程效率，成为岩土加固技术中的新亮点。在我国西南山区的公路和铁路建筑中，预应力锚索技术得到了广泛的应用。如在西南的地形险峻的盘山公路的建设中，采用预应力锚索技术很好的分散了公路对山体的压力，能有力的减少山体滑坡现象的发生。预应力锚索技术建造的加固体结构合理，寿命长，能承受较大的压力，因此广泛应用于山坡公路的维护和建筑中。

在建立核电站的深基坑时，针对当地地质和水利条件，利用预应力锚索技术稳定山体，固定地基，经济合理的完成了预设任务，施工方法较为简单，节省了大量的建筑成本，提高了加固体的力学性能，确保了周边人员和建筑物的安全，调节合适的沉降量，取得了良好的效果。

预应力锚索的发展非常迅速，从上世纪五十年代开始应用至今，技术的发展和更新换代快，时刻跟随时代的步伐，广泛应用于公路桥梁和城市立交桥的建筑中。立交桥中加固技术的应用至关重要，采用预应力锚索技术，能使混凝土结构的刚性增强，使结构内部的内力分布合理，在减少截面尺寸的基础上大大的提高了力学性能。

随着技术的革新，体外预应力技术是一种加固钢筋混凝土和刚体结构的一种新方法，是一种将预应力锚索和物件体外里混合的技术，桥梁的拉索机构和索道都运用到了这种新技术，体外预应力技术使桥梁和建筑的跨越能力有了显著地提高，体外预应力技术也可以用来加固旧桥，增强桥梁的承重能力，摩擦阻力小，便于检测和维护。这种新型的技术在国外发达国家已经得到应用，但由于成本高、技术复杂的特点，我国的体外预应力技术仍在研究和推广，体外预应力技术的发展将成为未来岩土加固技术的新的课题和重要发展方向。

2.2 预加固技术

随着我国铁路事业的发展，隧道的建筑技术也在不断改进。为保证隧道工程的施工安全和工程的顺利进行，岩土加固技术就显得尤为重要。在隧道施工过程进行时，要提前运用预加固技术增加岩土自身的稳固性，通过改善其内部力学性能状态来达到对岩土的预加固的目的。

水平注浆成拱技术是广泛应用于隧道地层施工中的一种预加固新技术，通过将混合好的浆液注入到隧道土层中去，使隧道的强度和稳固性能得到提高，这种技术在应用中已经有了很多成功的案例，在未来岩土加固过程中必将得到更成功的应用。

2.3 化学锚固技术

化学锚固技术与传统的机械锚相比，具有抗震性能好、耐疲劳和不易老化的特点，广泛应用于煤矿支护工程和高速公路的路基维护中，化学锚固技术主要是将钢板用化学粘合剂固定在需要加固的建筑表面，以此来增加钢筋混凝土的抗弯能力，在地震频发地区的建筑楼房工程中可运用这项技术，加固和增强墙体的承载能力，保护重要的建筑物。化学锚固技术在未来的岩土加固技术领域有着广阔的发展前景。

2.4 土钉墙技术

土钉墙技术从20世纪70年展至今，已成为了一个独立的土加固技术的学科分支，有着至关重要的应用，主要运用在建筑深基坑和大厦的建设中，目前国内外很多大厦的建造都运用到了土钉墙技术。

3 结 语

综上所述，我国在地质系统的勘察和对地基的加固和建筑方面已经迈入了国际优秀行列，岩土加固技术的课题越来越多，我国在地质勘查方面有着明显的优势，为岩土加固技术的研究提供了重要的参考资料。我国目前运用的众多岩土加固技术已基本满足日常建筑工程的需要，但仍需研究更为先进的建筑技术，针对不同的地址和结构体研究不同的加固方法。为此，我国技术工作人员应进一步加强对岩土加固技术重要性的认识，在现有的基础上不断开拓创新，研制多种专用的岩土加固设备和仪器，更有力的承担国内外岩土加固工程，提高我国岩土加固技术的综合水准。

参考文献：

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