关于土建工程中注浆技术的应用研究

　　摘要：注浆技术的发展已经有200多年的历史，从注浆开端到20世纪40年代，注浆材料都主要是以水泥和水玻璃注浆为主，在欧美各国应用的也非常广泛，而我国的注浆技术起步的比较晚，20世纪50年代初才开始将注浆技术用于井壁注浆封水。本文主要通过几方面说明了注浆技术在土建工程中的应用

　　关键词：土建工程,注浆技术

　　注浆技术的发展已经有200多年的历史，从注浆开端到20世纪40年代，注浆材料都主要是以水泥和水玻璃注浆为主，在欧美各国应用的也非常广泛，而我国的注浆技术起步的比较晚，20世纪50年代初才开始将注浆技术用于井壁注浆封水。半个多世纪过去，各种新的化学浆材和改性水泥材料相继问世，注浆工艺和注浆设备也在不断的革新，我国的注浆技术的应用也是日趋广泛，而且还在工程应用的基础上发展了注浆理论、完善了注浆工艺和开发了一系列无机和有机的注浆材料。当前来讲，从地基到坝体，从岩溶大水治理到流沙层的固砂，从地下水的预先防治到多年淹井的恢复生产，从局部注浆堵水到大型帷幕治水等等，依靠注浆技术，我国解决了多不计数的土建工程施工难题，其中有些注浆工程可以说是已经达到了国际先进水平。

　　1、注浆技术在土建工程中的适用范围注浆技术已经成为处理各种工程问题的主要手段之一，其应用范围在不断的扩大，凡是涉及到岩土工程和土木工程的各个领域，都可以使用注浆技术。在建筑工程方面，注浆技术可用于建筑物地基的加固和阻止沉降，使用注浆技术可以改善土的力学性质，提高地基的承载力或纠偏处理;用在摩擦桩侧面或端承桩底部，这样可以提高桩周摩阻力和桩端抗压强度或者是处理桩底残渣过厚引起的质量问题;或对已有建筑混凝土裂缝缺陷的修补，对混凝土构建筑补强;动力基础的抗震加固，提高地基土抗震能力等等。注浆技术的适用范围不仅取决于注浆材料的性质，还取决于注浆方法和注浆工艺。注浆方法的选择和注浆设备的选择有关，还于试验结果、注浆经验是否丰富、注浆管理的方法是否可行等有密切的关系。每项，建筑工程都有其特殊性，注浆法适用范围的相关条件也很多，所以无法明确规定各种浆液的适用范围，注浆技术人员应当在理解适用范围的基础上，结合工程项目的注浆目的、土质改良的效果、现场特有的地质条件等来确定采用何种注浆材料、注浆工艺和注浆方法。

　　2、注浆材料的分类及其特性注浆材料一般可分为颗粒浆液和溶液浆液，颗粒浆液是由水泥和黏土等颗粒状材料配置而成，溶液浆液是以溶液中两种或两种以上化学物质产生化学反应来形成凝胶体。相比而言，水泥浆液具有结石体强度高和抗渗性强的特点，可以用于防渗又可以用来加固，而且黏结力强，无毒无污染，来源广、价格便宜，运输储存也很方便且注浆工艺简单。但其缺陷是凝胶时间较长又难以控制，如果是在地下水流速较大的环境下，浆液容易收冲刷和稀释，影响注入的效果;而且受颗粒粒径所限，一般只能灌注岩土的大孔隙或裂隙，为了弥补这种缺陷，可采用各种细水泥来提高浆液的注入能力，还可掺入适当的助剂进行改性，改善水泥浆液的稳定性、流动性和凝结特性。

　　溶液浆液的黏度很低，近似于真溶液，有的比水的黏度还要低，溶液浆液可以注入水泥浆无法注入的细小裂隙和粉细砂层。溶液浆液使用的针对性很强，可注性好，凡是水能流入的细小裂隙和粉细砂层，它就能灌入也能取得较好的注浆效果，因此近年来对溶液浆液的研究和应用是越来越受到人们的重视。溶液浆液还有一个突出的优点就是其胶凝或固化时间是可以按需要进行调节的，并且其黏度在胶凝过程中会有明显的增长，所以对于处理集中渗流效果极佳。由溶液浆液所形成的胶凝体具有良好的耐久性和稳定性，在胶凝或固化时的收缩率也较小，通常不受稀酸、稀碱或其他外界因素的影响，而溶液浆液的主要缺点就是除了水玻璃外，化学浆液大部分都不同程度的存在着毒性，若使用不当，就容易造成环境污染，还有就是溶液浆液的抗压强度较低、成本高、工艺要求严格。

　　3、主要注浆方法近年来注浆方法发展很快，种类繁多，关于注浆方法的分类还没有一个统一的准则，以下几种注浆方法算是比较典型的注浆方法。渗透注浆法。主要是用于砂层注浆和裂隙注浆，在不改变地层结构和颗粒排列的前提下，在注浆压力的作用下，浆液克服各种阻力渗入孔隙和裂隙，向地层深处渗透的注浆方法。压力越大，吸浆量及浆液扩散的距离就越大。劈裂注浆法。主要是用于在中细粉砂岩中注浆，在低渗透性的地层或坝体注浆中，由于具有较高注浆压力，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，使其在地层中发生水力劈裂作用，引发岩石或上体结构的破坏和扰动，使地层中原有的孔隙或裂隙扩张，或形成新的裂缝或孔隙，从而使低透水性地层的可灌性和浆液扩散距离增大。

　　压密注浆法。多用于黏土体中注浆，用较高的压力通过钻孔向图层中压入浓浆，使浆液在注浆压力作用下挤入地层，随着土体的压密和浆液的挤入，将在压浆点的周围形成灯泡形空间，在浆液的挤压作用下，地层局部将会因辐射状抬力而局部隆起，许多的工程就是利用这种原理纠正了地面建筑物的不均匀沉降[3]。充填注浆法。在较低注浆压力，将水泥浆、水泥—水玻璃浆或黏土浆等注入巷道、井壁、或建筑物下的大空洞、大裂隙和大孔隙，达到减少涌水量或加固地基的作用。因为注浆压力选用低压，浆液不能进入岩土的微细裂隙，所以为了提高堵水防渗效果有时可以采用溶液浆液，但造价会相对比较高。

　　4、注浆施工由于自然条件的不规律性，注浆是无法严格按照标准化实施的一项作业，但是还是有一些注浆工程必备的施工步骤：按规定的布置和深度，钻适当孔径的钻孔;准备、配料、称重和搅拌选定的注浆浆液;将准备好的浆液注入指定的钻孔段充填裂隙。为了达到最好的注浆效果，需要根据当地的岩土条件，应用不同的注浆方法，对有关孔距、注浆孔中分孔距的组数、浆液成分的选择、注浆压力以及达到饱和步骤的最后决定，对当地典型的地质情况在有代表性的注浆试验区得出结果，通过详尽的分析后作出。

　　顺利的完成注浆认为，是有赖于设计、施工和监测各方面的合作的，任何的一方都应该要熟悉注浆的手段和方法，这样才能实现各个常规作业阶段的标准化，使注浆作业可以科学合理的按要求进行。注浆施工属于隐蔽性作业，早期的注浆作业过程没有更多的监控工作，而随着现代技术的发展，现在电算技术已经应用到注浆作业之中，用于记录收集和处理注浆过程如注浆压力、流量、浆液黏度等重要数据，这有利于更好的控制注浆工序和掌握注浆过程中的各种注浆规律。在注浆作业过程中，特别是在注浆结束后，应进行适当的检查和试验，了解注浆的效果。注浆设计时，就应该制定适当的调查、试验、观察、记录等计划，提出设想并验证其可行性，把注浆前的设想与注浆作业的实际施工情况及注浆后的地基改良程度进行比较。

《关于土建工程中注浆技术的应用研究》

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