钢纤维喷射混凝土在岩土工程中的应用研究现状

韩雪刚

(湘潭大学 湖南 湘潭 411100)

一、钢纤维喷射混凝土概述

(一)钢纤维喷射混凝土介绍。钢纤维喷射混凝土利用高压力和机械喷射将按照规定比例进行搅拌的原料经过管道输送到需要的工地上。在喷射的过程中速度较高，有利于加固的表面凝结进而成为很好的保护作用。钢纤维喷射混凝土在当前的工程中应用较为广泛，该技术简单易行，并且在运用的过程中能够省去支模、浇筑等繁琐的工艺，能够大大的缩短工期，对于工程的进行非常有利。由于钢纤维喷射混凝土有着较高的密度，因此它的强度较好，防渗性能也是非常的高，这一特点能够有效的提高混凝土的利用率，降低原料的浪费。钢纤维喷射混凝土由于种种利好性能被道路建设、桥梁建设以及各种工程大力推广，并且在工程上取得了较好的效果。

(二)钢纤维喷射混凝土特点。钢纤维喷射混凝土的主要特点有：①钢纤维喷射混凝土有着较高的力学性能，能够降低原材料的使用量，提高工程施工的机械化程度，有助于工程施工费用的降低。②钢纤维喷射混凝土有着较强的抗裂性能，能够有效防止裂缝的产生。③钢纤维喷射混凝土有着较高的强度和耐火性，能够用在特需的场所。

二、岩土工程中钢纤维混凝土的应用探究

(一)钢纤维混凝土罩面。在岩土工程的地基与基础工程建设过程中有时候需要对破损的混凝土部分进行修复，在修复的过程中操作人员就可以利用钢纤维混凝土对其进行有效的修复。在钢纤维混凝土修复过程中主要有三种形式：结合、直接和分离。也就是在实际的钢纤维混凝土修复操作过程中可以将原混凝土层与结合层形成一个整体，有效的发挥整体的强度。在实际的钢纤维混凝土修复操作过程中不能简单的将分离式面层与旧的混凝土层切合开来，而是需要在两者之间设置一个隔离层，充分发挥出各个面层的独立作用。在钢纤维混凝土修复过程中运用直接模式时就是在已经出现损坏的混凝土层面上运用钢纤维混凝土进行照面，这一方法比较适合用于出现轻微损坏的混凝土层。

(二)钢纤维混凝土能够提高承受载重。在当前的很多岩土工程中都会选用钢纤维混凝土对工程进行加固，以期更好的提高重点区域的支撑力，提高整个工程的承受载重。在岩土工程中选用钢纤维混凝土能够有效的提高工程建设性能，降低材料的使用量还能够提高工程的美观程度，进而有效的提高工程的建造效率和企业的经济效益，因此在很多岩土工程的建设过程中都选用钢纤维混凝土来进行建设。

(三)钢纤维喷射混凝土能够进行临时支护。在岩土工程建设过程中会出现岩石质量较差的现象，但是此时工程还需要快速的支持时可以采取湿法钢纤维喷射混凝土来进行临时的加固和支护。湿法钢纤维喷射混凝土能够在短时间内形成一个较大的增强作用，能够使边坡岩石与钢纤维喷射混凝土快速紧密结合，由于钢纤维喷射混凝土粘接强度大，因此两者的粘接效果也是非常的高效。

在钢纤维喷射混凝土的应用过程中特殊条件下还可以利用遥控机器人对其进行喷射，能够更好的保护施工人员，并且能够近距离的接触施工面，能够保证施工面的清洁和施工的有效性。据有关数据统计机器人喷射钢纤维混凝土的效率是人工的3-6倍，并且反弹率非常的低，约为人工的5%-10%。

三、钢纤维喷射混凝土在边坡防护中的应用探究

在岩土工程中避免不了岩石边坡，岩石边坡有助于保证边坡的稳定性，能够有效的防止岩石的滑坡和崩溃。在岩土工程中应用钢纤维喷射混凝土能够更好的对岩石边坡进行快速支护，能够保证岩石边坡的不变形，进而更好的提高岩石边坡的稳定性。钢纤维喷射混凝土能够防止岩土工程建设过程中出现渗漏现象，并且能够对整个岩土工程结构进行强之有效的加强。在岩土工程的施工过程中如果遇到岩石节理裂缝或者其他一些突发情况，则对于整个岩土工程的建设和开展都是非常不利的，对整个岩土工程质量也有着非常大的影响。因此，在岩土工程的边坡建设过程中选择用钢纤维喷射混凝土代替原来的普通混凝土支护，以期更好的对边坡进行防护和夹棍，也在一定程度上很好的保证了工程进度。

在岩土工程建设过程中钢纤维喷射混凝土喷射到岩石表面的速度一般为20～100m/s，喷射方法不同，喷射设备不同也会在一定程度上影响喷射速度。在岩土工程建设过程中钢纤维喷射混凝土喷射过程中会导致一些细料和砂浆被挤入岩石的缝隙或者节理中，这些容易产生加楔效应。钢纤维喷射混凝土能够将粘接层混凝土在较高的压力下被压实，能够将喷射混凝土层粘结在表面，并且据相关数据表明钢纤维喷混凝土的粘结强度可以达到2—4MPa；③在岩土工程建设过程中钢纤维喷射混凝土喷射到岩石表面能够封闭岩石表面，细料和砂浆被挤入岩石的缝隙或者节理中能够隔离外界湿度变化、空气影响、温度的变化甚至是流水的冲刷，将这些完全隔绝能够有效的防止围岩强度的降低。因此在岩土工程中应用钢纤维喷射混凝土能够防止局部的不稳定因素，能够起到一定的支护作用，能够充分的保证混凝土与岩石之间的粘贴度，能够填充两者之间的缝隙。除此之外在岩土工程的建设过程中还可以采取一系列的非等参支护措施，也就是可以在不稳定的工程区域运用钢纤维喷射混凝土进行施工，这样可以在保护工程质量和支护安全的措施上尽可能的减少原料的支出。

钢纤维喷射混凝土在应用过程中需要经过锚杆进行喷锚。由于钢纤维喷射混凝土有着较强的粘度，因此钢纤维喷射混凝土在与锚杆进行接触时能够更好的加强岩石与混凝土之间的相互作用，特别是在地质条件比较恶劣的岩石边坡也能够快速的进行钢纤维混凝土喷射，能够更好的起到快速支护的作用。

四、结论

通过研究发现钢纤维喷射混凝土在岩土工程中有着非常重要的作用，其物理性能较好能够大大降低混凝土的用量，并且保证相当好的强度。钢纤维维喷射混凝土直接与水泥进行一定比例的混合能够更好的保证粘结强度，不仅仅可以进行临时支护同时也能够用于永久支护。除此之外钢纤维喷射混凝土可以在不规则的坡面进行应用，具有较大的环境包容性。综合而言钢纤维喷射混凝土的造价不高，因此它在岩土工程等其他工程领域里还是有着非常广泛的发展前景。