注漿施工技術在巖土工程項目中的應用

戴選鋒

（中國冶金地質總局青島地質勘查院，山東 青島 266000）

1 引言

巖土工程是建筑工程項目的一個重要組成部分，與建筑整體的質量密切相關，想要提高建筑工程整體質量，需要做好巖土工程項目的施工質量控制。注漿施工技術是巖土工程施工中較為常見的一種施工技術，能夠對軟弱地層進行加固，保證工程基礎的穩(wěn)定性和牢固性，有效防范地基滲漏問題，提升基礎的抗震能力。將注漿施工技術合理地應用到巖土工程項目中，對于工程項目的施工建設而言意義重大，需要得到建設單位和施工人員的重視。

2 注漿施工技術概述

注漿施工技術的基本原理是利用氣壓、液壓、電滲等方式，將配置好的漿液灌注到土層中，可以對原本地基的性質進行改善，提升地基的整體穩(wěn)定性和承載能力，同時也可以避免出現(xiàn)地基滲水滲漏的問題。在對注漿施工技術進行運用的過程中，技術人員應該對注漿孔的位置和數(shù)量進行合理控制，保證注漿孔分布的均勻性，這樣才能在保證注漿效果的同時，避免材料浪費的問題。在一些相對復雜的地質環(huán)境中，需要對土層中的埋水深度進行勘查，要求注漿孔的深度必須能夠穿過含水層，這樣才能真正保障注漿施工技術的作用得到發(fā)揮，提升基礎的穩(wěn)定性和可靠性。

注漿施工技術在巖土工程中的作用主要體現(xiàn)在3 個方面。

一是地基加固。伴隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑高度和規(guī)模體量不斷增長，使得建筑對基礎的穩(wěn)定性和承載能力提出了越發(fā)嚴格的要求。而部分巖土工程的基礎設置在相對軟弱的土層中，基礎承載能力較差，如果采用淺層基礎的方式，無法很好地滿足建筑施工要求。運用注漿施工技術，可實現(xiàn)建筑地基加固，提升柱基的承載能力，避免出現(xiàn)基礎下沉等問題。

二是固結穩(wěn)定。注漿施工技術的合理應用能夠有效降低巖土的壓縮性，提升其變形模量，繼而對巖土工程項目中可能存在的柱底地基下沉的問題進行解決，改變巖土結構的力學性能，對邊坡巖土的穩(wěn)定性進行改善。

三是防水防滲。巖土工程項目施工中，經(jīng)常會遇到巖層內部水流滲出的情況，其會影響施工的順利進行，導致施工難度的增大。同時，在沿層理方向進行巷道挖掘的過程中，爆破難度大，容易出現(xiàn)冒頂和垮塌事故，影響施工安全。合理運用注漿施工技術，能夠在地層內形成相應的防滲帷幕，對巖層內的水流進行截斷，減小巖土滲透性，也可以減少地下水滲流問題[1]。

3 注漿施工技術在巖土工程項目中的應用

3.1 注漿材料的合理選擇

巖土工程項目中，注漿施工技術的主要對象是巖層。施工區(qū)域位于地下部分，施工的隱蔽性較強，在工序尚沒有完全施工完成時，就可能被后一道工序所覆蓋。這種情況下，施工人員很難了解工程的整體面貌。同時，隱蔽性工程在施工完成后，即便是發(fā)現(xiàn)了問題，想要做出有效的整改和變更同樣十分困難。因此，在注漿施工技術應用的過程中，需要重視注漿材料的合理選擇。具體來講，一是對常用注漿材料的選擇。在巖土工程注漿施工中，常用的注漿材料有很多，如木屑、水泥、水玻璃等。水泥注漿材料有著最為豐富的來源，成本較低，耐久性好，但在使用過程中可能會出現(xiàn)離析或者沉淀的問題，穩(wěn)定性相對較差，無法滿足一些特殊的施工要求。水玻璃材料的主要成分是Na2SiO3，可以根據(jù)酸堿度對其進行劃分，酸性水玻璃有著極強的抗腐蝕性和抗污染性，堿性水玻璃的性能相對較差，存在著遇水收縮以及腐蝕性較強的問題，在使用方法不合理的情況下，會對周邊的環(huán)境產(chǎn)生一定破壞。二是對化學注漿材料的選擇。巖土工程施工中采用的化學施工材料大致分為2 種，一種是止水防滲的材料，如水溶性聚酯材料、水玻璃等，另一種是補強加固的材料，如水溶性聚氨酯漿、環(huán)氧樹脂等。補強加固材料有著很強的可注性，即便是面對極小的混凝土裂縫都能夠注入進去，因此，得到了十分廣泛的應用，但這種材料的成本較高，而且存在一定的毒副作用。因此，在實際應用環(huán)節(jié)，需要從多個方面進行綜合考量[2]。

3.2 地基加固

巖土工程地基加固中，可以通過對注漿施工技術的合理應用，提升地基的承載能力，實現(xiàn)對于現(xiàn)有建筑沉降地基的加固乃至抬升，在鐵路、公路、機場跑道地基下沉處理中有著良好的應用效果。新的發(fā)展環(huán)境下，隨著建筑規(guī)模體量及高度的持續(xù)增長，基礎施工建設的要求更高。如果地基靠近地表位置的土質較差，承載能力不足，則淺層基礎模式無法很好地滿足建筑主體結構的施工要求，這也使得基礎模式開始向著深基礎和超深基礎的方向發(fā)展。樁基礎是當前最為常見的一種深基礎形式，其承載力會受到樁體強度和樁側摩擦力大小的影響，在上部結構長期荷載作用下，存在一定的沉降量?；诖耍O計人員應該對端承樁的形式進行優(yōu)化。依照具體施工方式將其分為灌注樁和預制樁2 種。灌注樁的施工不會產(chǎn)生振動和擠土問題，而且承載力高，適應能力強，可以很好地貼合既有建筑施工的優(yōu)點，因此，在建筑工程基礎施工中有著廣泛的應用。但灌注樁成孔環(huán)節(jié)會對樁周土體產(chǎn)生擾動，降低土體的強度，如果存在滲水問題，則會進一步降低樁端阻力和樁周摩擦力，影響施工的效果。借助注漿施工技術，能夠有效降低上述不利因素對于地基的影響，對地基進行加固，促進基礎穩(wěn)定性和承載能力的提高[3]。

3.3 防滲治水

在地下工程施工中，經(jīng)常會遇到涌水問題，其會對工程施工的順利進行以及施工質量產(chǎn)生直接影響。如果想要對涌水問題進行有效控制，實現(xiàn)防滲堵漏，可以通過注漿的方式，在相應位置形成防滲帷幕。注漿施工技術在壩體壩基防滲、基底涌水和基坑滲水處理方面有著良好的應用效果，備受工程技術人員的青睞。部分巖土工程施工建設中，需要開挖黏土巖石，如泥巖、黏土等，這些巖土層的層理結構以及碎屑構造相對特殊，如果在進行開挖的過程中，沒有能夠依照巖土層的層理結構進行處理，則可能引發(fā)冒頂、垮塌等事故。通過對注漿施工技術的合理應用，能夠有效防范和解決相應的問題。其基本原理是在巷道開挖前，針對頂板暴露面進行相應的加固處理，這樣當巷道開挖完成后，頂板的防滲帷幕層會轉變?yōu)橹ёo結構，促進圍巖承載能力的提高，切實保障施工作業(yè)的安全性。另外，在砂礫石地基中，也可以運用注漿施工技術來構建相應的防滲帷幕，將帷幕頂部與壩體或者混凝土閘底板連接在一起，確保帷幕底部能夠深入不透水巖層中，實現(xiàn)對于地下水滲透作用的有效防范，減輕滲透水對于閘壩造成的壓力。

4 提高巖土工程注漿施工技術質量的措施

4.1 合理選擇注漿技術方法

4.1.1 電動化學注漿技術

電動化學注漿技術在巖土工程項目施工中十分常見。想要對技術進行合理應用，需要明確各種注漿設備的性能?？梢栽陉枠O使用帶孔注漿設備，在陰極使用濾水管。當注漿設備注入溶液后，通過連接直流電的方式，能夠借助相應的電滲透反應，使得孔隙水可以從陽極方向流動到陰極方向，以此來實現(xiàn)對于與土體含水量的有效控制。疏通滲漿通路，確?；瘜W漿液可以直接進入土體孔隙中，漿液凝固后，土體的強度可以得到提升。借助電化學注漿技術，可以實現(xiàn)對于漿液凝固時間的有效控制，很好地適應各種不同的施工條件，降低漿液黏度，而在進入土層后，相應的固結強度可以得到提升。巖土工程項目施工中，電動化學注漿技術的應用需要關注幾個關鍵問題。首先，施工人員需要做好現(xiàn)場勘查，結合施工現(xiàn)場的實際情況來對灌漿孔的進行設置，做好必要的清理工作；其次，設計人員和施工人員在確定好注漿孔的位置后，需要使用電錘鉆進行鉆孔，依照裂縫兩側的具體情況來對鉆孔直徑進行調節(jié)，將鉆孔角度保持在45°左右，相鄰注漿孔的距離應該控制在30～60 cm；最后，注漿孔設置完成后需要進行埋嘴操作，確保注漿嘴與鉆孔緊密貼合，避免縫隙的存在。注漿孔布設完成后，可以依照從下到上的順序開始注漿操作。當漿液灌注完成后，需要及時對灌漿嘴和注漿孔進行封堵[4]。

4.1.2 劈裂注漿技術

劈裂注漿技術在巖土工程中的應用需要結合高壓注漿工藝，將漿液壓入巖土層中，提升巖土層的強度，對巖土層的基本性能進行完善。在實際操作中，需要先進行鉆孔施工，確定好鉆孔位置，對其垂直度進行嚴格控制，孔徑通常設置為90 cm。鉆孔施工完成后，可以進行注漿操作，要求將配置好的漿液注入單向閥管內以及鉆孔壁間的空隙中，確保填充的可靠性和均勻性，避免在受到重壓時漿液流出。注漿插入單向閥管時，應該選擇直徑50 cm 的塑料管，然后插入雙向密封式注漿管，再進行分層注漿作業(yè)。

4.1.3 壓密注漿技術

在應用壓密注漿技術時，需要嚴格依照相應的比例來對水泥漿液和化學漿液進行配置，確保二者可以充分融合，然后才能將其灌注到土層中。對于不同程度的裂縫，注漿環(huán)節(jié)需要采用不同的壓力，這樣才能達到最佳的注漿效果。結合相應的實踐經(jīng)驗分析，壓密注漿技術在面對黏土層或者砂土層時，能夠達到理想的施工效果，而想要保證注漿的質量，需要切實做好漿液配合比的控制。

4.2 加強施工全過程監(jiān)管工作

在運用注漿施工技術的過程中，需要做好對于施工的全過程監(jiān)管，對施工中遇到的各種異常問題及時進行處理：一是串孔的防范，可以采用分序注漿以及間隔布孔的方式進行防控，如果已經(jīng)出現(xiàn)了串孔的現(xiàn)象，需要對所有串聯(lián)在一起的注漿孔進行同時施工；二是冒漿的處理，如果發(fā)現(xiàn)大面積冒漿問題，可以采用反壓的方式處理，輕微冒漿則可以等到凝固后進行復灌；三是注漿引發(fā)的地面隆起問題，輕微的隆起不需要進行處理，如果隆起情況比較嚴重，則需要適當降低注漿壓力，查找地面隆起的原因，采取針對性的處理措施。在進行漿液拌制的過程中，需要做好配比控制，保證攪拌的均勻性，同時定期對注漿管進行清理，使用膨潤土泥漿壓注的方式，在第一個循環(huán)結束后進行清理，對注漿管路的管壁進行潤滑，經(jīng)常維護注漿系統(tǒng)閥門，確保閥門能夠靈活開啟和關閉[5]。

5 結語

總而言之，以經(jīng)濟的快速發(fā)展為支撐，巖土工程得到了前所未有的發(fā)展，帶動了我國建筑施工水平的提高。注漿施工技術是一種具備較強實用性的施工技術，其在巖土工程建設中發(fā)揮著非常積極的作用，可以幫助工作技術人員對攻克許多以往難以解決的施工問題。因此，需要在現(xiàn)有的技術條件下，做好積極探索，對注漿施工技術進行優(yōu)化和創(chuàng)新，提升技術的應用效果，進一步帶動建筑行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展。