關(guān)于土建工程中注漿技術(shù)的應(yīng)用研究

【摘 要】隨著土建工程發(fā)展的蓬勃發(fā)展，相關(guān)的施工技術(shù)也在不斷的發(fā)展，其中也為注漿技術(shù)提供了更加廣闊的發(fā)展空間，本文正是在此背景下，對(duì)注漿技術(shù)在土建工程中的應(yīng)用進(jìn)行了探討研究。

【關(guān)鍵詞】土建工程；注漿技術(shù)；應(yīng)用

注漿技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有200多年的歷史，從注漿開端到20世紀(jì)40年代，注漿材料都主要是以水泥和水玻璃注漿為主，在歐美各國(guó)應(yīng)用的也非常廣泛，而我國(guó)的注漿技術(shù)起步的比較晚，20世紀(jì)50年代初才開始將注漿技術(shù)用于井壁注漿封水。半個(gè)多世紀(jì)過(guò)去，各種新的化學(xué)漿材和改性水泥材料相繼問(wèn)世，注漿工藝和注漿設(shè)備也在不斷的革新，我國(guó)的注漿技術(shù)的應(yīng)用也是日趨廣泛，而且還在工程應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展了注漿理論、完善了注漿工藝和開發(fā)了一系列無(wú)機(jī)和有機(jī)的注漿材料。當(dāng)前來(lái)講，從地基到壩體，從巖溶大水治理到流沙層的固砂，從地下水的預(yù)先防治到多年淹井的恢復(fù)生產(chǎn)，從局部注漿堵水到大型帷幕治水等等，依靠注漿技術(shù)，我國(guó)解決了多不計(jì)數(shù)的土建工程施工難題，其中有些注漿工程可以說(shuō)是已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平[1]。

1、注漿技術(shù)在土建工程中的適用范圍

注漿技術(shù)已經(jīng)成為處理各種工程問(wèn)題的主要手段之一，其應(yīng)用范圍在不斷的擴(kuò)大，凡是涉及到巖土工程和土木工程的各個(gè)領(lǐng)域，都可以使用注漿技術(shù)。在建筑工程方面，注漿技術(shù)可用于建筑物地基的加固和阻止沉降，使用注漿技術(shù)可以改善土的力學(xué)性質(zhì)，提高地基的承載力或糾偏處理；用在摩擦樁側(cè)面或端承樁底部，這樣可以提高樁周摩阻力和樁端抗壓強(qiáng)度或者是處理樁底殘?jiān)^(guò)厚引起的質(zhì)量問(wèn)題；或?qū)σ延薪ㄖ炷亮芽p缺陷的修補(bǔ)，對(duì)混凝土構(gòu)建筑補(bǔ)強(qiáng)；動(dòng)力基礎(chǔ)的抗震加固，提高地基土抗震能力等等。注漿技術(shù)的適用范圍不僅取決于注漿材料的性質(zhì)，還取決于注漿方法和注漿工藝。注漿方法的選擇和注漿設(shè)備的選擇有關(guān)，還于試驗(yàn)結(jié)果、注漿經(jīng)驗(yàn)是否豐富、注漿管理的方法是否可行等有密切的關(guān)系。每項(xiàng)，建筑工程都有其特殊性，注漿法適用范圍的相關(guān)條件也很多，所以無(wú)法明確規(guī)定各種漿液的適用范圍，注漿技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在理解適用范圍的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程項(xiàng)目的注漿目的、土質(zhì)改良的效果、現(xiàn)場(chǎng)特有的地質(zhì)條件等來(lái)確定采用何種注漿材料、注漿工藝和注漿方法。

2、注漿材料的分類及其特性

注漿材料一般可分為顆粒漿液和溶液漿液，顆粒漿液是由水泥和黏土等顆粒狀材料配置而成，溶液漿液是以溶液中兩種或兩種以上化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)來(lái)形成凝膠體。相比而言，水泥漿液具有結(jié)石體強(qiáng)度高和抗?jié)B性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以用于防滲又可以用來(lái)加固，而且黏結(jié)力強(qiáng)，無(wú)毒無(wú)污染，來(lái)源廣、價(jià)格便宜，運(yùn)輸儲(chǔ)存也很方便且注漿工藝簡(jiǎn)單。但其缺陷是凝膠時(shí)間較長(zhǎng)又難以控制，如果是在地下水流速較大的環(huán)境下，漿液容易收沖刷和稀釋，影響注入的效果；而且受顆粒粒徑所限，一般只能灌注巖土的大孔隙或裂隙，為了彌補(bǔ)這種缺陷，可采用各種細(xì)水泥來(lái)提高漿液的注入能力，還可摻入適當(dāng)?shù)闹鷦┻M(jìn)行改性，改善水泥漿液的穩(wěn)定性、流動(dòng)性和凝結(jié)特性[2]。

溶液漿液的黏度很低，近似于真溶液，有的比水的黏度還要低，溶液漿液可以注入水泥漿無(wú)法注入的細(xì)小裂隙和粉細(xì)砂層。溶液漿液使用的針對(duì)性很強(qiáng)，可注性好，凡是水能流入的細(xì)小裂隙和粉細(xì)砂層，它就能灌入也能取得較好的注漿效果，因此近年來(lái)對(duì)溶液漿液的研究和應(yīng)用是越來(lái)越受到人們的重視。溶液漿液還有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是其膠凝或固化時(shí)間是可以按需要進(jìn)行調(diào)節(jié)的，并且其黏度在膠凝過(guò)程中會(huì)有明顯的增長(zhǎng)，所以對(duì)于處理集中滲流效果極佳。由溶液漿液所形成的膠凝體具有良好的耐久性和穩(wěn)定性，在膠凝或固化時(shí)的收縮率也較小，通常不受稀酸、稀堿或其他外界因素的影響，而溶液漿液的主要缺點(diǎn)就是除了水玻璃外，化學(xué)漿液大部分都不同程度的存在著毒性，若使用不當(dāng)，就容易造成環(huán)境污染，還有就是溶液漿液的抗壓強(qiáng)度較低、成本高、工藝要求嚴(yán)格。

3、主要注漿方法

近年來(lái)注漿方法發(fā)展很快，種類繁多，關(guān)于注漿方法的分類還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的準(zhǔn)則，以下幾種注漿方法算是比較典型的注漿方法。

滲透注漿法。主要是用于砂層注漿和裂隙注漿，在不改變地層結(jié)構(gòu)和顆粒排列的前提下，在注漿壓力的作用下，漿液克服各種阻力滲入孔隙和裂隙，向地層深處滲透的注漿方法。壓力越大，吸漿量及漿液擴(kuò)散的距離就越大。

劈裂注漿法。主要是用于在中細(xì)粉砂巖中注漿，在低滲透性的地層或壩體注漿中，由于具有較高注漿壓力，漿液克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，使其在地層中發(fā)生水力劈裂作用，引發(fā)巖石或上體結(jié)構(gòu)的破壞和擾動(dòng)，使地層中原有的孔隙或裂隙擴(kuò)張，或形成新的裂縫或孔隙，從而使低透水性地層的可灌性和漿液擴(kuò)散距離增大。

壓密注漿法。多用于黏土體中注漿，用較高的壓力通過(guò)鉆孔向圖層中壓入濃漿，使?jié){液在注漿壓力作用下擠入地層，隨著土體的壓密和漿液的擠入，將在壓漿點(diǎn)的周圍形成燈泡形空間，在漿液的擠壓作用下，地層局部將會(huì)因輻射狀抬力而局部隆起，許多的工程就是利用這種原理糾正了地面建筑物的不均勻沉降[3]。

充填注漿法。在較低注漿壓力，將水泥漿、水泥—水玻璃漿或黏土漿等注入巷道、井壁、或建筑物下的大空洞、大裂隙和大孔隙，達(dá)到減少涌水量或加固地基的作用。因?yàn)樽{壓力選用低壓，漿液不能進(jìn)入巖土的微細(xì)裂隙，所以為了提高堵水防滲效果有時(shí)可以采用溶液漿液，但造價(jià)會(huì)相對(duì)比較高。

4、注漿施工

由于自然條件的不規(guī)律性，注漿是無(wú)法嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施的一項(xiàng)作業(yè)，但是還是有一些注漿工程必備的施工步驟：按規(guī)定的布置和深度，鉆適當(dāng)孔徑的鉆孔；準(zhǔn)備、配料、稱重和攪拌選定的注漿漿液；將準(zhǔn)備好的漿液注入指定的鉆孔段充填裂隙。為了達(dá)到最好的注漿效果，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膸r土條件，應(yīng)用不同的注漿方法，對(duì)有關(guān)孔距、注漿孔中分孔距的組數(shù)、漿液成分的選擇、注漿壓力以及達(dá)到飽和步驟的最后決定，對(duì)當(dāng)?shù)氐湫偷牡刭|(zhì)情況在有代表性的注漿試驗(yàn)區(qū)得出結(jié)果，通過(guò)詳盡的分析后作出。順利的完成注漿認(rèn)為，是有賴于設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)各方面的合作的，任何的一方都應(yīng)該要熟悉注漿的手段和方法，這樣才能實(shí)現(xiàn)各個(gè)常規(guī)作業(yè)階段的標(biāo)準(zhǔn)化，使注漿作業(yè)可以科學(xué)合理的按要求進(jìn)行。

注漿施工屬于隱蔽性作業(yè)，早期的注漿作業(yè)過(guò)程沒(méi)有更多的監(jiān)控工作，而隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在電算技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到注漿作業(yè)之中，用于記錄收集和處理注漿過(guò)程如注漿壓力、流量、漿液黏度等重要數(shù)據(jù)，這有利于更好的控制注漿工序和掌握注漿過(guò)程中的各種注漿規(guī)律。在注漿作業(yè)過(guò)程中，特別是在注漿結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z查和試驗(yàn)，了解注漿的效果。注漿設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)該制定適當(dāng)?shù)恼{(diào)查、試驗(yàn)、觀察、記錄等計(jì)劃，提出設(shè)想并驗(yàn)證其可行性，把注漿前的設(shè)想與注漿作業(yè)的實(shí)際施工情況及注漿后的地基改良程度進(jìn)行比較。參考文獻(xiàn)

[1]孫浩宇，司剛.淺析建筑施工中注漿技術(shù)的應(yīng)用[J].華章，2011(20):286.

[2]姜玉松.現(xiàn)代注漿技術(shù)的開拓應(yīng)用及發(fā)展[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2008(02):6-10.

[3]劉雪琨.我國(guó)建筑工程中注漿技術(shù)的應(yīng)用研究[J].華章，2011(35)：356.