關(guān)于巖土工程施工中注漿技術(shù)探究

王 克（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心湖南總隊(duì)，湖南 株洲 412011）

伴隨我國(guó)建筑技術(shù)的不斷提升，各類(lèi)建筑項(xiàng)目對(duì)于工程質(zhì)量的要求也不斷提高。注漿技術(shù)作為巖土工程中所使用的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)利用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工程質(zhì)量的提升，以獲得良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。當(dāng)前新材料的應(yīng)用與技術(shù)的創(chuàng)新，推動(dòng)注漿技術(shù)水平的不斷提高，能夠有效解決巖土工程中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)施工安全性的提高，并確保工程穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高工程建設(shè)效率。

1 巖土工程項(xiàng)目特點(diǎn)

1.1 隱蔽性

地上、地下、河水中的各類(lèi)工程統(tǒng)稱為土木工程，而涉及巖石、土、地下水中部分稱之為巖土工程。與其他工程項(xiàng)目類(lèi)型相比，巖土工程施工隱蔽性較為顯著。巖土工程施工對(duì)象主要是巖體或地下結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致實(shí)際施工環(huán)境與相關(guān)程序都比較隱秘。當(dāng)開(kāi)展施工時(shí)，不同環(huán)節(jié)的施工不能同步進(jìn)行，上一步完成的成果可能被下一步工序所掩蓋，從外觀難以看出施工成果全貌[1]。

1.2 復(fù)雜性

巖土工程施工較為復(fù)雜，首先，由于在施工過(guò)程中可能會(huì)用到大量的大型機(jī)器和輔助設(shè)備，而運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備同時(shí)需要應(yīng)用各種車(chē)輛，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)三通一平具有嚴(yán)格要求。但受到現(xiàn)場(chǎng)施工人員眾多、機(jī)械種類(lèi)多元化的影響，可能會(huì)導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)不能完成三通一平的要求[2]；其次，在開(kāi)展巖土工程施工過(guò)程中，由于巖土本身具有不同特性，因此實(shí)際施工條件也各有不同，必須將不同的施工技術(shù)應(yīng)用其中，這就導(dǎo)致施工工藝實(shí)際使用具有不確定性，施工更加復(fù)雜。

1.3 不可逆性

由于巖土施工工程較為隱蔽與復(fù)雜，在實(shí)際施工過(guò)程中同時(shí)也具有不可逆性，一旦施工完成就很難再度返修。尤其是在利用注漿技術(shù)開(kāi)展施工時(shí)，完成注漿之后工程已經(jīng)定型，在后期檢測(cè)中如果出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題也很難再去完善。

2 注漿技術(shù)的特點(diǎn)與發(fā)展

2.1 注漿技術(shù)內(nèi)涵

開(kāi)展巖土工程施工過(guò)程中，注漿技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，為保證實(shí)際施工質(zhì)量，必須深入了解注漿技術(shù)基本內(nèi)涵。針對(duì)注漿技術(shù)而言，主要是通過(guò)電滲、氣壓或液壓等技術(shù)將漿液注入介質(zhì)之中。之后再通過(guò)漿液的凝固，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)強(qiáng)度的提高與穩(wěn)定性的上升，使介質(zhì)防滲能力得到一定支撐。在利用注漿技術(shù)的過(guò)程中，技術(shù)人員必須注意注漿孔的數(shù)量與位置，在保證科學(xué)性的前提下充分發(fā)揮出注漿技術(shù)的積極作用[3]。在開(kāi)展巖土工程施工過(guò)程中，由于施工環(huán)境不同，因此地質(zhì)情況也存在一定的差異，導(dǎo)致實(shí)際施工情況較為復(fù)雜。當(dāng)出現(xiàn)注漿孔數(shù)量和位置不夠科學(xué)規(guī)范的情況時(shí)，施工質(zhì)量就會(huì)受到直接影響。因此，在實(shí)際施工過(guò)程中，施工人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際要求以及施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，針對(duì)土層深度進(jìn)行測(cè)量，在得到有效數(shù)據(jù)之后，確定注漿孔的數(shù)量和位置，充分發(fā)揮出注漿技術(shù)防水防滲的作用。目前，注漿技術(shù)受到我國(guó)建筑行業(yè)的重視，并在建筑技術(shù)發(fā)展過(guò)程中得到一定的進(jìn)步，廣泛應(yīng)用在巖土工程施工中。注漿技術(shù)與施工質(zhì)量工作效果、施工技術(shù)、施工材料、施工工藝等多方面具有直接聯(lián)系，因此，在施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合事故現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)勘查，結(jié)合實(shí)際需要選擇注漿技術(shù)手段。

2.2 注漿技術(shù)特點(diǎn)

針對(duì)巖土工程實(shí)際特點(diǎn)，通過(guò)應(yīng)用注漿施工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性的提高。在應(yīng)用注漿施工技術(shù)時(shí)，主要是通過(guò)壓力將流動(dòng)性的漿液注入加固土層中，以獲得較好的密封性和黏接結(jié)果。應(yīng)用注漿技術(shù)能夠改善施工環(huán)境，滿足各種情況的施工需要，使巖土工程施工更加便捷。注漿技術(shù)具有獨(dú)特特點(diǎn)，首先，施工工藝操作簡(jiǎn)單，本身較為輕便的設(shè)備能夠適應(yīng)各類(lèi)復(fù)雜的自然環(huán)境；其次，具備優(yōu)良的防水性能，將漿液灌入到混凝土裂縫中，能夠保證土層黏貼連接密實(shí)，有效改變蜂窩和老化的混凝土，提升混凝土密實(shí)度和強(qiáng)度；再次，該技術(shù)性能優(yōu)良，通過(guò)選擇具有突出力學(xué)性能的注漿補(bǔ)強(qiáng)材料，能夠有效減少對(duì)自然環(huán)境的污染，并提高材料的耐老化性能；最后，利用注漿施工技術(shù)，可以有效解決蜂窩老化混凝土的問(wèn)題[4]。

2.3 注漿技術(shù)的發(fā)展

2.3.1 工作面注漿

伴隨我國(guó)建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，新型注漿技術(shù)層出不窮，工作面注漿為其中的代表技術(shù)之一。工作面注漿是對(duì)開(kāi)發(fā)面前方土體進(jìn)行注漿加固，與傳統(tǒng)注漿技術(shù)有所不同，在利用傳統(tǒng)注漿技術(shù)開(kāi)展施工時(shí)，主要利用地質(zhì)鉆機(jī)，而新型技術(shù)則是利用電鉆和風(fēng)鎬，深度僅5m左右，同時(shí)孔徑較小，但實(shí)際施工速度較快。相對(duì)于傳統(tǒng)施工技術(shù)而言，新技術(shù)使用設(shè)備更為簡(jiǎn)單，同時(shí)具有很強(qiáng)的針對(duì)性，能夠滿足大部分巖石縫隙注漿工作的實(shí)際需要。

2.3.2 監(jiān)控技術(shù)自動(dòng)化

目前信息技術(shù)的不斷發(fā)展使注漿施工監(jiān)控技術(shù)逐漸應(yīng)用到巖土工程之中，尤其是監(jiān)控和檢測(cè)注漿效果獲得明顯提升。在實(shí)際施工前后，需要對(duì)主體的滲透性變化進(jìn)行監(jiān)控和檢測(cè)，同時(shí)也需進(jìn)行漏水和注水實(shí)驗(yàn)等，通過(guò)監(jiān)控能夠有效發(fā)現(xiàn)注漿過(guò)程中存在的問(wèn)題。當(dāng)前不斷創(chuàng)新的巖土工程相關(guān)技術(shù)，使各類(lèi)新型注漿材料、施工技術(shù)、施工設(shè)備應(yīng)用到巖土工程施工之中，有利于防滲堵漏、技術(shù)加固等工作的開(kāi)展。

3 巖土工程中注漿施工技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 地基加固

當(dāng)前建筑物體量與高度不斷增大，對(duì)地基的建造要求也在不斷提高。因此，在實(shí)際施工之前應(yīng)當(dāng)注重地基的建設(shè)，樁基作為其中的重要工作，能夠有效防止建筑物出現(xiàn)下沉。因此，施工技術(shù)人員必須結(jié)合地基建造和建筑物上部加固實(shí)際情況，做好地基建設(shè)工作，通過(guò)利用巖石注漿技術(shù)有效加固地基，防止下沉和實(shí)現(xiàn)上層建筑物的穩(wěn)固。在地基加固過(guò)程中，需要施工人員在地基周?chē)M(jìn)行打孔，并利用機(jī)械設(shè)備向其中注入漿液，通過(guò)泥土和漿液的凝結(jié)，促進(jìn)地基的加固，推動(dòng)地基承載能力的提升。當(dāng)前注漿技術(shù)可用于地基加固之中，例如針對(duì)已有建筑物發(fā)生沉陷的情況，對(duì)地基進(jìn)行抬升和加固[5]。同時(shí)，也可以針對(duì)鐵路和公路下沉的情況，通過(guò)樁底注漿實(shí)現(xiàn)地基加固。伴隨我國(guó)城市化建設(shè)水平的不斷提高，高層建筑數(shù)量不斷增多，在一定程度上對(duì)地基提出了更高的要求。受到建筑環(huán)境自身?xiàng)l件影響，部分地區(qū)缺乏良好的地表土質(zhì)情況，影響地基實(shí)際承載力，導(dǎo)致地基難以滿足實(shí)際建設(shè)要求，必須由基礎(chǔ)方式向深基礎(chǔ)轉(zhuǎn)變，可通過(guò)樁基礎(chǔ)的應(yīng)用直接選擇端承樁的方式，根據(jù)實(shí)際需要分為灌注樁和預(yù)制樁，提高承載力，減少振動(dòng)和擠土現(xiàn)象，適應(yīng)實(shí)際施工需要。

3.2 防滲治水

在實(shí)際開(kāi)展巖土工程建設(shè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)巖石含水層以及在軟性黏土質(zhì)巖石中存在的技術(shù)問(wèn)題，由于在實(shí)際挖掘中使用爆破技術(shù)，難以獲得良好的施工效果，同時(shí)，容易造成巷道頂部出現(xiàn)坍塌，因此施工人員在進(jìn)行巷道挖掘和支架安裝時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到一定問(wèn)題，造成較大的安全隱患。因此，必須在巷道中進(jìn)行防滲處理，通過(guò)防滲注漿達(dá)到有效的支護(hù)效果。在進(jìn)行礦山隧道豎井等地下工程施工時(shí)，一般會(huì)選擇注漿防滲帷幕和防滲堵漏的方式，通過(guò)利用注漿法可以針對(duì)壩體進(jìn)行堵漏，防滲基底融水涌砂和基坑周?chē)鷿B水等。在施工時(shí)，需要挖開(kāi)碳質(zhì)頁(yè)巖、泥巖、黏土等軟土質(zhì)巖石，由于黏土穩(wěn)定性過(guò)低，受到層理結(jié)構(gòu)以及碎屑結(jié)構(gòu)的影響，在順層理方向進(jìn)行巷道開(kāi)鑿工作，容易造成垮塌、冒頂?shù)仁鹿?。而防滲帷幕灌漿工藝原理則是在巷道開(kāi)始挖掘之后，將頂板暴露面圍巖進(jìn)行加固、凝結(jié)從而形成圍巖支護(hù)體，以保證后續(xù)施工環(huán)境的安全。

4 巖土工程中注漿施工技術(shù)的應(yīng)用方法

4.1 電動(dòng)化學(xué)注漿法

電動(dòng)化學(xué)注漿法主要是將注漿管作為陽(yáng)極，濾水管作為陰極，將漿液通過(guò)陽(yáng)極注入土中，之后通入直流電，利用電流將滲透作用重新發(fā)揮出來(lái)。通過(guò)此類(lèi)方式能夠促使孔隙水由陽(yáng)極流向陰極，在通電領(lǐng)域有效降低含水量[7]。利用電動(dòng)化學(xué)開(kāi)展注漿工作時(shí)，能夠使?jié){液滲入到土層孔隙中，從而實(shí)現(xiàn)軟土硬結(jié)。電動(dòng)化學(xué)注漿法具有一定的優(yōu)點(diǎn)，利用此方法開(kāi)展施工，可以掌握膠凝時(shí)間，同時(shí)降低黏度，提高實(shí)際強(qiáng)度，在巖土工程施工過(guò)程中發(fā)揮出積極作用。

電動(dòng)化學(xué)注漿法也存在一定缺陷，自身實(shí)際施工工序較為復(fù)雜。因此，在使用過(guò)程中必須由技術(shù)人員首先開(kāi)展全面勘查分析，充分掌握施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。之后再結(jié)合施工需要，確定灌漿孔數(shù)量和位置，并徹底清理施工區(qū)域，以保證注漿質(zhì)量盡可能不受影響。在開(kāi)展鉆孔工作的過(guò)程中還需控制鉆孔順序和間距，一般情況下將灌漿嘴安裝在注漿孔之中，再通過(guò)高壓清理機(jī)清理縫內(nèi)污垢，最后進(jìn)行封縫。灌漿順序并非一成不變，在實(shí)際施工過(guò)程中，需要根據(jù)不同面的實(shí)際需要確定灌漿順序，之后再進(jìn)行封口和封嘴。最后還需要技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際需要開(kāi)展防水處理，通過(guò)質(zhì)量較好的防水材料，有效提高灌漿表面的防水性?？陀^來(lái)看，電動(dòng)化學(xué)灌漿法在施工過(guò)程中的應(yīng)用較為復(fù)雜，同時(shí)具有較大的難度，因此，需要對(duì)施工過(guò)程中的各個(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格控制。

4.2 劈裂注漿法

劈裂注漿法作為巖土施工過(guò)程中常用的一種注漿方式，主要是通過(guò)高壓注漿的方法，將漿液通過(guò)高壓注入其中，改變土層現(xiàn)狀。在開(kāi)展實(shí)際施工工作時(shí)，施工人員結(jié)合地區(qū)土體的具體情況，設(shè)置裂縫方向。通常來(lái)看，裂縫方向按照從小到大的順序進(jìn)行排列，在確定裂縫方向之后，首先由施工人員注入漿液，以保證漿液凝固后能夠與土體進(jìn)行有效結(jié)合。在利用劈裂注漿法時(shí)，主要是針對(duì)土層滲水性較差的工程，通過(guò)此類(lèi)方法能夠提升土層的可塑性和穩(wěn)定性。針對(duì)劈裂注漿法而言，實(shí)際施工工序較為繁復(fù)。同時(shí)，在施工過(guò)程中容易受到各種不確定性因素的影響，因此，必須嚴(yán)格控制施工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而保證注漿質(zhì)量。在實(shí)際使用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到注漿質(zhì)量受到多種方面的影響，因此必須全面把握各類(lèi)因素，保證最后良好的注漿效果。

劈裂注漿法主要分為四個(gè)步驟，首先需要鉆孔，并將孔隙控制在90mm～100mm之間，孔距控制在1.3m之內(nèi)，同時(shí)保證其垂直度；之后灌注封閉泥漿，封閉鉆孔壁和單項(xiàng)閥管之間的空隙，再插入單向閥管；最后進(jìn)行分層注漿[8]。

4.3 壓密注漿法

壓密注漿法類(lèi)似于劈裂注漿法，是巖土工程的常用的一種注漿方式。壓密注漿法通過(guò)將水泥漿液與化學(xué)漿液按照一定比例的進(jìn)行融合，再將其灌入到壓力的調(diào)節(jié)中，達(dá)到提高土層密實(shí)度的目的。在實(shí)際施工過(guò)程中，必須做好前期工作。巖土施工工程本身較為復(fù)雜，在充分了解實(shí)際施工情況的前提下，嚴(yán)格針對(duì)施工措施，保證最終的施工質(zhì)量。此時(shí)，應(yīng)當(dāng)積極發(fā)揮專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的作用，由技術(shù)人員勘察巖土空隙，首先填充空隙較大的地方，而針對(duì)空隙較小之處則應(yīng)當(dāng)利用更大的壓力將水泥和化學(xué)漿液注入土體之中。利用壓力注漿法能夠在黏土層或砂土層等土層中發(fā)揮出更好的效果，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把控水泥漿液和化學(xué)漿液之間的配比，避免影響施工質(zhì)量。同時(shí)根據(jù)工程的實(shí)際需要確定攪拌力度以及攪拌時(shí)間，保證巖土地基的強(qiáng)度，使巖土工程更加穩(wěn)固。

利用壓力注漿技術(shù)時(shí)，施工步驟分為四步，首先，柱位放線，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，根據(jù)定位控制點(diǎn)進(jìn)行樁位定位；其次，開(kāi)展打孔工作；最后，制作漿液，將水泥漿液與化學(xué)漿液混合起來(lái)，應(yīng)按照要求嚴(yán)格把控?cái)嚢钑r(shí)間與攪拌力度開(kāi)展制漿工作，完成全部準(zhǔn)備工作之后開(kāi)展注漿。

5 結(jié)語(yǔ)

在巖土工程施工過(guò)程中，受到客觀因素的影響，可能會(huì)導(dǎo)致部分工程質(zhì)量不合格，直接影響工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，出現(xiàn)一系列施工問(wèn)題。而通過(guò)注漿施工技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效改善不良機(jī)制，提高巖土工程力學(xué)性能和密實(shí)度，保證工程質(zhì)量與施工安全。在實(shí)際施工過(guò)程中，施工人員應(yīng)當(dāng)從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況出發(fā)，選擇合適的施工工藝，提升工程質(zhì)量，促進(jìn)巖土施工工程的不斷發(fā)展。