浅谈岩土施工工程项目中的注浆技术_1

浅谈岩土施工工程项目中的注浆技术

【摘要】随着注浆技术的广泛应用，在岩土工程施工中重要作用日益突出。本文介绍了注浆理论以及分类，阐明了岩土注浆材料技术的应用与发展，探讨了岩土施工工程项目中的注浆技术。

【关键词】岩土工程；注浆技术；注浆法； 一、前言

在岩土工程中，注浆技术所产生的作用是非常大的，而随着其在岩土工程中的广泛应用，使得岩土工程的质量和效率都有了很大程度的提升。注浆技术是通过压送技术把胶液注入裂缝松散的土层中，使凝结后的胶液添补岩层中出现的裂缝部分，这种技术被称之为注浆技术。

二、注浆法的概念

所谓注浆，就是利用液压、气压和电渗方法等方法将浆液注入介质内，待其凝固后形成结石体，以提高介质强度和稳定性，达到防渗、防水效果。注浆时，合理选择注浆孔的数目和位置是关键。这两个指标影响注浆效果、注浆时间和注浆成本。在地质条件较为复杂的地区，像断裂带、裂隙发育带或者是地下水流速很大的倾斜岩层地带，注浆孔要作不等距布置。与此同时，应该详细探明含水层的埋藏深度，注浆孔深度必须穿过含水层，才能保证施工时有效的封堵含水层。

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各个领域，都可以使用注浆技术。在建筑工程方面，建筑物地基的加固和阻止沉降等问题都可以使用注浆技术，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。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也可以采用注浆技术。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。每个岩土工程项目都有其特殊性，无法明确规定各种浆液的适用范围，工作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。

三、岩土注浆材料技术的应用与发展

1、水泥注浆材料

（一）、超细水泥

普通水泥最大颗粒尺寸一般为80~100um，很难灌入渗透系数低的砂土或宽度小于200um的裂隙。我国目前已经能够生产粒径为2~20um的超细水泥，进入到世界先进行列，并在浙江黄潭水库大坝、广州地铁工程抗渗堵水注浆中取得良

好效果。硅粉水泥浆材。硅粉是生产硅铁和工业硅过程中的副产品，主要成分为SIO2，硅粉能够提高混凝土力学强度，同样，也可在水泥浆中掺入适量硅粉，提高浆液结石体强度。三山岛金矿粉矿仓地基加固采用硅粉水泥灌浆，基础下沉得到控制，取得良好效果。其配方为:浆液水灰比0、5，硅粉掺量8、6%，UNF-5掺量2%。浆液结石体抗压强度55~60MPa。

（二）、高水速凝材料

高水速凝材料是英国最早研究成功的新型水硬性凝胶材料，主要成分是硫铝酸盐，具有结石体含水率高，与化学浆液相比成本低。高水速凝材料一般由甲料和乙料组成。甲料配方为:硫铝酸盐水泥熟料、柠檬酸、水。乙料配方为:石膏、生石灰、膨润土、碳酸钠、水。我国在90年代建成高水速凝材料生产线，并在井筒壁后注浆，巷道式充填采矿法中得到应用。纳米水泥材料。纳米材料科学是20世纪90年代出现的新学科。由于纳米材料粒径尺寸小，在1~100nm之间。具有表面能很大、化学活性很高、高吸气体和高混合性的特点，油和水无法粘附在材料表面。

2、化学注浆材料

（一）、酸性水玻璃浆材

酸性水玻璃浆是一种无毒性、不污染环境，料源充足，造价低，施工方便的浆液材料，在我国北方碱性土质地区，尤其是在粉细砂加固工程中得到应用，但在南方酸性土质的注浆不明显。为了扩大酸性水玻璃的应用范围，探寻取代水泥碱性水玻璃的浆液材料，乳液型强酸性水玻璃中加入一种廉价的弱碱性物质，注入酸性地层后，不定时凝固，获得较高抗压强度和可靠的稳定性。

（二）、丙烯酸盐浆材

为了避免化学注浆对环境产生污染，长江科学院研究了丙烯酸盐中金属离子引力场和生物学效应，得到微毒丙烯酸盐浆材，并用于万安水电站等工程注浆试验和帷幕补强。

四、注浆技术在岩土工程中的应用

1、治水防渗

矿山巷道、竖井、隧道、地铁等地下工程开采时，可采用注浆防渗帷幕控制涌水或者防渗堵漏。坝体坝基的防渗堵漏、基坑周边渗水和基底涌水涌砂都可以采取注浆法处理。岩土工程实践中，常常遇到在碳质页岩、粘土、泥岩等软粘土质岩石中进行井巷开挖，在开挖隧道时遇到岩溶含水层的技术难题。由于软粘土质岩石具有层理构造和碎屑结构，稳定性能低，强度低的特点。尤其沿层理方向开凿巷道时，不仅爆破效果不好，而且容易产生冒顶、垮塌事故，给开挖和支护带来不利影响。防渗帷幕灌浆工艺的支护机理是在巷道开挖前对即将形成的顶板

暴露面围岩进行“凝结加固”预处理，巷道开挖后，顶板防渗帷幕层便形成一个初始“围岩支护体”，发挥着围岩自承拱的作用，为随后进行的网、喷、锚临时支护和混凝土发碹永久支护施工创造了安全的施工条件。

在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部伸入相对不透水岩层一定深度，可以达到阻止或减少地基中地下水渗透的效果；与位于其下游的排水系统共同作用，可降低渗透水流对闸坝的压力场。按防渗帷幕的灌浆孔排数分为两排孔帷幕和多排孔帷幕。地质条件复杂同时水头比较高时，多采用3排以上的多孔帷幕。

2、地基加固

注浆能广泛应用于各种地基加固，提高地基承载力，已有建筑物沉陷地基的加固和抬升，桩底注浆加固、提高桩基承载力，公路路基、铁路和机场跑道下沉的加固等。随着建筑的高度越来越高、跨度越来越大，对基础的要求越来越高。当地表土质情况较差，地基承载力较小时，浅基础形式已经满足不了要求，基础形式逐渐向深基础发展。桩基础是深基础最常见的一种基础形式。而桩基中的摩擦桩主要承载力取决于桩侧摩擦力，在上部结构长期荷载作用下具有一定的沉降量。因此在设计时多数采用端承桩形式。端承桩根据其施工方法可分为:预制桩、灌注桩两大类。灌注桩因其具有承载力高、无挤土、无振动、能贴近已建建筑物施工、适应性强等优点，在各类建筑工程中的应用越来越广泛，但在灌注桩成孔过程中对桩周土扰动，从而降低了桩端、桩周土体强度，水的水泡软化作用又进一步加剧其强度降低，使得灌注桩周摩擦力及端阻力下降，造成灌注桩承载力偏低，不论是室内试验还是工程实践都表明，对灌注桩进行后压力灌浆加固能够有效地减少不利因素影响，提高承载力。

对于由于各种原因而导致的构筑物沉降的处理，要把上部结构的加固和地基的处理结合起来进行。先处理地基，以控制地基的继续沉降后加固上部结构。注浆加固技术是用钻机在基础上成孔至要加固的土层，然后用高压注浆设备将配制好的浆液通过钻孔注入地层，使土与浆液产生物理化学反应而胶结，从而达到改善软土地基的承载力和压缩(变形)模量，逐渐减少地基沉降量的目的。

五、结束语

综上所述，注浆法在岩土工程中具有重要的地位。在岩土工程施工过程中，采用注浆技术作为辅助施工，不仅能够保证工程质量，而且能够增加工程的安全性。而随着新的注浆理论、新的施工工艺、新的注浆材料的迅速发展，注浆技术在岩土工程中将会有进一步的发展和进步。

参考文献

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