超细水泥注浆后岩体的长期稳定性通常较为良好,不过会受到多种因素的综合作用,以下从有利和不利两方面因素为你详细分析,并给出实际案例:
有利因素保障长期稳定性
填充裂隙增强整体性:超细水泥粒径细小,能够深入渗透到岩体的微小裂隙中。注浆后,水泥浆液在裂隙内凝固硬化,将原本破碎、分离的岩块紧密黏结在一起,形成一个连续、完整的整体。例如在某大型水电站的坝基加固工程中,坝基岩体存在大量裂隙,采用超细水泥注浆后,岩体的整体性得到显著增强。经过多年的运行监测,坝基未出现因岩体破碎而导致的沉降或失稳现象,保障了水电站的长期安全运行。
提高力学性能:注浆后岩体的抗压强度、抗剪强度和弹性模量等力学性能会得到提升。抗压强度的提高使岩体能够承受更大的垂直压力,减少因压力导致的破裂和破碎;抗剪强度的增强使岩体在受到剪切力作用时更不容易发生滑动和错动;弹性模量的提高则使岩体在受力时的变形减小,提高了岩体的刚度和稳定性。以某地下矿山巷道围岩加固为例,注浆前巷道围岩在爆破震动和地应力作用下容易出现变形和垮落。注浆后,围岩的力学性能得到改善,经过长时间的使用,巷道围岩的变形量明显减小,保持了较好的稳定性。
密封性改善防止侵蚀:超细水泥注浆可以填充岩体中的孔隙和裂隙,形成一道密封屏障,有效阻止地下水、空气和其他有害物质的侵入。这可以减少岩体因化学侵蚀、风化等作用而导致的强度降低和稳定性下降。例如在某沿海地区的边坡加固工程中,边坡岩体长期受到海风和海水的侵蚀,稳定性逐渐降低。采用超细水泥注浆后,岩体的密封性得到改善,阻止了海水和盐分的侵入,经过多年的观测,边坡的稳定性保持良好,未出现明显的侵蚀破坏现象。
不利因素可能影响长期稳定性
水泥石老化:随着时间的推移,超细水泥石可能会发生老化现象,导致其强度和耐久性降低。水泥石中的氢氧化钙等成分可能会与空气中的二氧化碳发生碳化反应,生成碳酸钙,使水泥石的碱性降低,从而影响钢筋等金属材料的耐久性。此外,水泥石在长期受力和环境作用下,可能会出现微裂缝的扩展和连接,进一步降低其力学性能。例如在某桥梁基础加固工程中,经过多年的使用,注浆部位的水泥石出现了一定程度的老化,导致基础的部分区域出现了轻微的沉降。
环境因素变化:岩体所处的环境因素,如温度、湿度、地下水化学成分等的变化,可能会对注浆后的岩体稳定性产生影响。温度的变化可能会导致岩体和水泥石的膨胀和收缩,产生应力集中,从而引起裂缝的产生和发展。地下水的化学成分变化可能会对水泥石和岩体产生腐蚀作用,降低其强度和稳定性。例如在某寒冷地区的隧道工程中,冬季的低温导致隧道围岩和注浆部位的水泥石收缩,产生了许多微裂缝,影响了隧道的长期稳定性。
施工质量问题:如果在注浆施工过程中存在质量问题,如注浆不饱满、浆液离析、注浆压力控制不当等,可能会导致注浆效果不佳,影响岩体的长期稳定性。注浆不饱满会使岩体中的裂隙未能完全填充,留下隐患;浆液离析会导致水泥石的强度不均匀;注浆压力过大可能会使岩体开裂,过小则无法将浆液充分注入裂隙。例如在某建筑基坑加固工程中,由于注浆压力控制不当,部分区域的岩体出现了开裂现象,影响了基坑的稳定性。
实际案例体现长期稳定性
某古建筑基础加固:一座古老的寺庙基础下的岩体存在裂隙,导致基础不均匀沉降,影响了寺庙的安全。采用超细水泥注浆加固后,经过数十年的观测,寺庙的基础沉降得到了有效控制,未再出现明显的不均匀沉降现象。注浆后的岩体保持了较好的稳定性,保障了古建筑的长期安全。
某大型边坡长期监测:某山区公路边坡岩体裂隙发育,存在滑坡隐患。采用超细水泥注浆加固后,对边坡进行了长期的监测。监测数据显示,在注浆后的多年内,边坡的位移和变形量都在允许范围内,未出现滑坡等失稳现象。这表明超细水泥注浆能够有效提高边坡岩体的长期稳定性。