砂卵石地层注浆加固效果现场评估与优化
保善孝
西宁市国土勘测规划研究院有限公司
引言
地基稳定性是岩土工程领域的关键议题,砂卵石地层结构松散、透水性强,基础处理时易导致注浆扩散受阻或不均,影响加固效果,注浆加固技术近年广泛用于砂卵石地层处理,实际应用中常出现浆液渗透不足或固结效果不理想,给工程质量与施工安全带来隐患。科学评估注浆效果、实现工艺优化,需结合现场实测数据与数值模拟方法,系统研究注浆过程中压力变化、浆液扩散路径和加固范围,分析现场监测结果与试验数据,可为优化注浆参数、改进施工工艺提供依据,提高砂卵石地层加固的可靠性与工程应用价值。
一、砂卵石地层注浆加固效果的现场评估方法与问题分析
砂卵石地层颗粒组成复杂、孔隙率较高、渗透性强,注浆加固时极易出现浆液扩散不均或加固范围受限,传统单一静态检测手段难以全面反映加固实际效果,科学评估注浆效果,需引入多维度监测方法,包括地质钻孔取样分析、声波透射检测、地基静载试验及注浆压力与注浆量的实时监控[1]。多源数据耦合分析,能较准确揭示浆液在砂卵石地层中的渗透路径和固结程度,为加固效果提供定量化评价依据,现场应用中,声波透射检测可直观反映浆液在地层中的致密化程度,地基静载试验能揭示加固后的承载力提升幅度,这些方法综合运用,大大提升效果评估的科学性和可靠性。
具体工程实践中,评估结果显示不同部位加固效果差异显著,原因在于砂卵石地层颗粒级配不均、局部透水性强弱有别、施工时压力控制不稳定,注浆过程中部分区域形成明显浆液突进,造成局部浆液堆积,其他区域则浆液渗透不足,形成强度提升不均。这一现象影响加固整体均匀性,还可能在结构受力时产生新薄弱环节,降低整体地基稳定性与安全性,单一参数或某一检测手段判定效果,难以反映实际情况,需从注浆过程控制与地层响应的匹配性进行综合分析,才能更好揭示潜在问题。
传统注浆工艺在压力控制精度、浆液扩散半径预判及钻孔布置合理性上存在明显不足,这正是造成加固效果出现差异的根本原因,高渗透性的砂卵石层内部,浆液很容易顺着粗颗粒间的孔隙快速渗流,却常常忽略对细颗粒填充区域的有效渗透,进而在地层中形成多处加固空白带。这种情况下,要是仅仅依靠注浆量多少和压力变化曲线来推断加固效果,结果往往会出现明显偏差,评估方法的改进不仅要充分考虑现场监测数据的完整程度,还应当结合数值模拟技术对浆液扩散的整个过程进行详细预测与反复验证,由此形成“监测—模拟—验证”的完整综合体系,以此保证评估结果具备足够的科学性和实际指导性。
二、基于监测与试验的注浆工艺优化策略研究
针对砂卵石地层注浆加固效果暴露出的不足,优化注浆工艺成为提升加固效果和保障工程安全的关键方向,现场监测与数值模拟结合,可见浆液在砂卵石地层中的扩散呈明显非均质性特征,工艺设计中需对注浆压力、注浆速度及浆液配比动态优化,注浆压力过低,浆液难以突破砂卵石层的孔隙结构;压力过高则易形成劈裂通道,导致浆液浪费与扩散范围失衡[2]。合理确定压力阈值并结合流量监控,能有效控制浆液在不同渗透性区域均匀扩散,添加适量膨润土或化学外加剂改善浆液稳定性,可提高其悬浮性和渗透能力,增强加固效果。
钻孔布置与注浆顺序优化作用显著,现场试验与数据分析显示,钻孔间距过大会让浆液无法连续覆盖,地层中便留下局部加固盲区;过密则直接增加施工成本,工期也会因此承受额外压力,监测反馈数据可用于动态调整钻孔间距,地层非均质性特点需纳入考量,以此确定注浆顺序,防止浆液在渗透过程中互相干扰,避免重复渗透情况出现[3]。优化钻孔布置能引导浆液合理扩散,加固均匀性与整体效率随之提升,分段分级注浆应用于不同深度层次,实现针对性加固,砂卵石地层整体承载性能由此获得更大幅度提升,加固效果更为稳定可靠。
验证优化工艺有效性,现场试验与监测数据分析必不可少,不同工艺参数设定下开展对比试验,可直观反映优化措施对浆液扩散半径、注浆压力稳定性及加固后承载力提升的具体影响,实际工程操作中,传统单一水泥浆调整为水泥与膨润土复合浆液,注浆作业完成后地基承载力平均提高 30% 以上,固结覆盖范围表现得更为均匀。声波透射检测结果与钻孔取样分析数据相互印证,清晰显示浆液在地层内部的分布特征更趋合理,依托实时监测数据与试验反馈信息持续优化注浆工艺,既能显著提升砂卵石地层的加固效果,也能为类似地层条件下的工程施工提供具体参考,助力注浆技术朝着精细化与智能化方向不断发展,更好适应各类复杂地质环境的施工需求。
结语
本文围绕砂卵石地层注浆加固效果的现场评估与优化深入展开研究,结合实地监测数据、数值模拟运算结果与多次试验情况,对加固过程中出现差异的成因进行系统分析,进而提出针对性的工艺改进具体路径。合理把控注浆压力与流量大小,优化调整浆液配比成分及钻孔布置的具体方式,能够显著提升砂卵石地层加固作业的均匀程度与整体承载力。这项研究成果为复杂地层的基础处理工程提供了扎实的科学依据,也为后续相关工艺朝着智能化方向发展提供了有价值的参考内容。
参考文献
[1]李曼,刘琳,王俊卿,等.深厚富水砂卵石地层注浆封闭止水及加固技术[J].山西建筑,2024,50(08):74-77.
[2]翟鹏飞.密实砂卵石地层浅埋暗挖穿越既有线施工技术[J].工程与建设,2025,39(02):375-377.
[3]王春波,孙建营,武亦超,等.砂卵石地层大直径盾构施工的关键技术[J].城市轨道交通研究,2024,27(01):196-199.