鋼纖維噴射混凝土在巖土工程中的應用研究現狀

韓雪剛

(湘潭大學 湖南 湘潭 411100)

一、鋼纖維噴射混凝土概述

(一)鋼纖維噴射混凝土介紹。鋼纖維噴射混凝土利用高壓力和機械噴射將按照規定比例進行攪拌的原料經過管道輸送到需要的工地上。在噴射的過程中速度較高，有利于加固的表面凝結進而成為很好的保護作用。鋼纖維噴射混凝土在當前的工程中應用較為廣泛，該技術簡單易行，并且在運用的過程中能夠省去支模、澆筑等繁瑣的工藝，能夠大大的縮短工期，對于工程的進行非常有利。由于鋼纖維噴射混凝土有著較高的密度，因此它的強度較好，防滲性能也是非常的高，這一特點能夠有效的提高混凝土的利用率，降低原料的浪費。鋼纖維噴射混凝土由于種種利好性能被道路建設、橋梁建設以及各種工程大力推廣，并且在工程上取得了較好的效果。

(二)鋼纖維噴射混凝土特點。鋼纖維噴射混凝土的主要特點有：①鋼纖維噴射混凝土有著較高的力學性能，能夠降低原材料的使用量，提高工程施工的機械化程度，有助于工程施工費用的降低。②鋼纖維噴射混凝土有著較強的抗裂性能，能夠有效防止裂縫的產生。③鋼纖維噴射混凝土有著較高的強度和耐火性，能夠用在特需的場所。

二、巖土工程中鋼纖維混凝土的應用探究

(一)鋼纖維混凝土罩面。在巖土工程的地基與基礎工程建設過程中有時候需要對破損的混凝土部分進行修復，在修復的過程中操作人員就可以利用鋼纖維混凝土對其進行有效的修復。在鋼纖維混凝土修復過程中主要有三種形式：結合、直接和分離。也就是在實際的鋼纖維混凝土修復操作過程中可以將原混凝土層與結合層形成一個整體，有效的發揮整體的強度。在實際的鋼纖維混凝土修復操作過程中不能簡單的將分離式面層與舊的混凝土層切合開來，而是需要在兩者之間設置一個隔離層，充分發揮出各個面層的獨立作用。在鋼纖維混凝土修復過程中運用直接模式時就是在已經出現損壞的混凝土層面上運用鋼纖維混凝土進行照面，這一方法比較適合用于出現輕微損壞的混凝土層。

(二)鋼纖維混凝土能夠提高承受載重。在當前的很多巖土工程中都會選用鋼纖維混凝土對工程進行加固，以期更好的提高重點區域的支撐力，提高整個工程的承受載重。在巖土工程中選用鋼纖維混凝土能夠有效的提高工程建設性能，降低材料的使用量還能夠提高工程的美觀程度，進而有效的提高工程的建造效率和企業的經濟效益，因此在很多巖土工程的建設過程中都選用鋼纖維混凝土來進行建設。

(三)鋼纖維噴射混凝土能夠進行臨時支護。在巖土工程建設過程中會出現巖石質量較差的現象，但是此時工程還需要快速的支持時可以采取濕法鋼纖維噴射混凝土來進行臨時的加固和支護。濕法鋼纖維噴射混凝土能夠在短時間內形成一個較大的增強作用，能夠使邊坡巖石與鋼纖維噴射混凝土快速緊密結合，由于鋼纖維噴射混凝土粘接強度大，因此兩者的粘接效果也是非常的高效。

在鋼纖維噴射混凝土的應用過程中特殊條件下還可以利用遙控機器人對其進行噴射，能夠更好的保護施工人員，并且能夠近距離的接觸施工面，能夠保證施工面的清潔和施工的有效性。據有關數據統計機器人噴射鋼纖維混凝土的效率是人工的3-6倍，并且反彈率非常的低，約為人工的5%-10%。

三、鋼纖維噴射混凝土在邊坡防護中的應用探究

在巖土工程中避免不了巖石邊坡，巖石邊坡有助于保證邊坡的穩定性，能夠有效的防止巖石的滑坡和崩潰。在巖土工程中應用鋼纖維噴射混凝土能夠更好的對巖石邊坡進行快速支護，能夠保證巖石邊坡的不變形，進而更好的提高巖石邊坡的穩定性。鋼纖維噴射混凝土能夠防止巖土工程建設過程中出現滲漏現象，并且能夠對整個巖土工程結構進行強之有效的加強。在巖土工程的施工過程中如果遇到巖石節理裂縫或者其他一些突發情況，則對于整個巖土工程的建設和開展都是非常不利的，對整個巖土工程質量也有著非常大的影響。因此，在巖土工程的邊坡建設過程中選擇用鋼纖維噴射混凝土代替原來的普通混凝土支護，以期更好的對邊坡進行防護和夾棍，也在一定程度上很好的保證了工程進度。

在巖土工程建設過程中鋼纖維噴射混凝土噴射到巖石表面的速度一般為20～100m/s，噴射方法不同，噴射設備不同也會在一定程度上影響噴射速度。在巖土工程建設過程中鋼纖維噴射混凝土噴射過程中會導致一些細料和砂漿被擠入巖石的縫隙或者節理中，這些容易產生加楔效應。鋼纖維噴射混凝土能夠將粘接層混凝土在較高的壓力下被壓實，能夠將噴射混凝土層粘結在表面，并且據相關數據表明鋼纖維噴混凝土的粘結強度可以達到2—4MPa；③在巖土工程建設過程中鋼纖維噴射混凝土噴射到巖石表面能夠封閉巖石表面，細料和砂漿被擠入巖石的縫隙或者節理中能夠隔離外界濕度變化、空氣影響、溫度的變化甚至是流水的沖刷，將這些完全隔絕能夠有效的防止圍巖強度的降低。因此在巖土工程中應用鋼纖維噴射混凝土能夠防止局部的不穩定因素，能夠起到一定的支護作用，能夠充分的保證混凝土與巖石之間的粘貼度，能夠填充兩者之間的縫隙。除此之外在巖土工程的建設過程中還可以采取一系列的非等參支護措施，也就是可以在不穩定的工程區域運用鋼纖維噴射混凝土進行施工，這樣可以在保護工程質量和支護安全的措施上盡可能的減少原料的支出。

鋼纖維噴射混凝土在應用過程中需要經過錨桿進行噴錨。由于鋼纖維噴射混凝土有著較強的粘度，因此鋼纖維噴射混凝土在與錨桿進行接觸時能夠更好的加強巖石與混凝土之間的相互作用，特別是在地質條件比較惡劣的巖石邊坡也能夠快速的進行鋼纖維混凝土噴射，能夠更好的起到快速支護的作用。

四、結論

通過研究發現鋼纖維噴射混凝土在巖土工程中有著非常重要的作用，其物理性能較好能夠大大降低混凝土的用量，并且保證相當好的強度。鋼纖維維噴射混凝土直接與水泥進行一定比例的混合能夠更好的保證粘結強度，不僅僅可以進行臨時支護同時也能夠用于永久支護。除此之外鋼纖維噴射混凝土可以在不規則的坡面進行應用，具有較大的環境包容性。綜合而言鋼纖維噴射混凝土的造價不高，因此它在巖土工程等其他工程領域里還是有著非常廣泛的發展前景。