土木工程灌浆施工技术与方法

　　《土木工程与管理学报》JournalofCivilEngineeringandManagement(季刊)曾用刊名：武汉城市建设学院学报;华中科技大学学报(城市科学版);1983年创刊，是土木建筑工程类中国科技核心期刊，面向国内外公开发行。主要刊登以下内容的专题研究论文：结构工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与隧道工程、道路与铁道工程、工程管理，包括具有独创性的工程应用新技术，特别要求所发论文具有创新性、学术性、科学性和简洁性。

　　近年来随着经济的发展，我国土木工程项目的数量和规模都得到了较明显的提升，灌浆施工技术作为对地质地形的依赖性较低，但能够提升土木工程质量，保证施工过程顺利进行的重要技术受到人们的高度关注，本文以土木工程中的灌浆施工技术为对象，对其影响技术的主要因素和常见方法展开研究，为加深对其认识，提升其在土木工程中的应用水平作出努力.

　　灌浆施工即为满足土木工程施工标准，严格按照设计在其建筑物主体、基层土壤或岩层中设置钻孔和灌浆通道，并利用灌浆设备按照设定的压力将以一定比例配置的浆液灌注到钻孔和灌浆通道的设定位置的技术，以此实现对土木工程进行加固、防渗的目的，由此可见灌浆施工技术的实施质量直接关系到土木工程建筑的整体质量.

　　1土木工程中灌浆施工的技术的影响因素分析

　　1.1土木工程中灌浆施工的材料选择

　　受土木工程灌浆施工目的差异的影响，灌浆施工技术可分为固结、帷幕、接触、接缝及强补、劈裂、高压喷射灌浆等不同类型，但其都是利用一定的压力将按照一定配比制成的具有流动性和胶凝性的浆液灌入目标位置，利用其凝胶硬化的特性，使岩基的强度、整体性和抗渗性水平都得到提升.现阶段常见的灌浆材料包括水泥、粘土、化学灌浆等，其中水泥和粘土灌浆胶凝性和结石性相对较强，且成本较低，但粘土的灌浆效果控制难度较大，所以相对应用受到限制，而化学浆材其粘度低，可原地修复止水，但造价成本较高，通常具有毒性，所以在必要的修补中使用的概率更大[1].

　　1.2灌浆压力

　　灌浆压力是浆液扩散运动的主要动力，所以其实际大小直接关系到其扩散效果，对土木工程应用过程中的稳固性和防渗性有重要的影响，而灌浆压力的大小受到施工环境、灌浆材料、应用方法等因素的直接影响，所以在灌浆施工前要对土木工程现场进行全面的勘查，并结合其所在区域内地质、地形的实际情况确定合理的灌浆方法和材料，在此过程中还要充分考虑土木工程质量要求及实际中的施工成本，通过大量实践人们发现在相同灌浆标准的前提下，水泥基浆材料所需压力明显大于化学浆材，而同种灌浆材料在深部地层其所需压力明显大于浅部地层;而相同的灌浆材料在相同的深度渗透系数越小的地域其所需的灌浆压力越大[2].现阶段在土木工程施工过程中通常通过压水试验，获取施工地域代表岩层的渗透特性技术参数，所谓压水试验，即在一定的压力下将水压至目的位置，通过压力的水量和时间获取单位吸水率、浆液压入流量、试验压力和孔段长度等数据，通常所获取的试验压力为同段灌浆压力的70%至80%，而试验孔段长度与实际孔段长度基本相同，通常为5至6米[3].在不同的灌浆类型中，其计算流量存在差别，例如在帷幕灌浆中，其要以5至10分钟为间隔，进行压入水量值的读取，直至其读取结果满足读取中出现每分钟水压流量在5升以上，且在其连续四次的读取中其最大数值与最小数值的差额在最终流量值的10%以上;或在所读取的流量值都在每分钟5升以上，且在连续四次的读取中其最大值和最小值的差额在最终数值的20%以上，当连续四次的读取数值都在每分钟0.5升以上时也可以结束实验，而在固结灌浆中其对压水试验的标准相对更宽松.现阶段灌浆压力的计算通常根据公式P=P0+m.T+9.81×10-3k.r.t和P=P1+m.T+9.81×10-3k.r.t获取，其中P代表灌浆段中心所允许的最大灌浆压力;而P1代表孔口处岩层所允许的最大灌浆压力;而T和m分别代表灌浆段以上岩层的厚度和每增加一米所增加的压力;而K为1至3之间的常数，其以压重层的状态为标准，其选取数值与松散程度成负相关性;而r和t分别代表岩层以上压重层或建筑物的容重和厚度，将压水试验、灌浆压力算法和施工区域实际情况相结合是灌浆压力确定的有效手段[4].

　　1.3扩散半径和有效扩散距离

　　浆液的扩散半径和有效扩散距离既会对土木工程灌浆的质量和效果产生影响，又会受到其他因素的影响，人们在大量实践中发现，在地层的渗透系数或灌浆的时间、压力逐渐上升和浆液自身浓度缩减的条件下，浆液的扩散半径和有效扩散距离都会不断变大，现阶段根据注浆孔在被注岩层上的状态可通过公式获取注浆孔穿透被注岩层时的浆液扩散半径，或利用公式获取其未穿透被注岩层时的扩散半径，其中"1代表注浆孔与岩层顶的夹角，"2代表注浆孔与岩层底面的夹角[5].

　　1.4凝固时间

　　通常浆液自身的凝固时间比较固定，但在实际施工过程中受水木工程性能的决定，通常会利用膨胀剂、分散剂等添加剂使其凝固时间发生变化，使其在初始粘度较低的情况下，具有理想的凝固时间，使其在注入性和流动性满足要求的前提下，能够达到较高的凝固效果，除此之外，凝固时间通常会受到注浆过程中所使用的工具的质量影响，所以在选择合适型号地工具的同时，必须保证其完整性和清洁程度.除上述原因外，打孔过程中的中垂线和轴线的控制以及使用浆液的配合比等都会对其质量构成影响，例如在钻孔的过程中孔位与设计的位置偏差要控制在10厘米以内，钻孔角度要控制在0至10度之间;灌浆结束要严格按照残余吸浆量和闭浆时间两个指标进行严格的控制，例如在帷幕灌浆中，其在设计规定的压力下，其每分钟灌浆孔段的单位吸浆在1升以下，持续半个小时至一个小时即可结束等.

　　2土木工程中灌浆施工的方法分析

　　现价段土木工程中应用的灌浆施工方法较多，例如渗透、压密、劈裂、填充等，其钻孔顺序都为分序加密，以此保证灌浆区域的连续性，而且对浆液扩散和密实的效果也有促进作用，除此之外，施工过程中易出现的相邻孔串浆的问题也可得到有效的避免.其中填充灌浆法其强调利用专业的注浆设备直接将配置好的浆液注入至土木工程的空隙或裂缝中，实现灌注的目的，其主要使用于地下工程结构体壁灌浆和结构中含有洞穴或大裂隙的岩土体工程中;而渗透灌浆法，其强调在不对土体总体特征不产生较大影响的前提下，将浆液注入岩土地层的裂缝，所以其在砂砾层土体中应用的效果较理想;压密灌浆法强调将浆液浓度相对较大，在注浆管两端容易生成浆泡的浆液通过较大压力注入，所以其在粘性土层中的应用更为普遍;而劈裂灌浆法其强调将浆液直接在低渗透系数和高压力的作用下向地层内产生劈裂作用，由此使原有地层结构特性被破坏，使其充分的进入地层，以此实现注浆的目的，所以其更加适合于岩土结构相对松疏的地域，通过上述分析可以发现，不同的灌浆方法所适合的施工情况存在较大的差异，所以在具体应用的过程中，需充分考虑土木工程施工的质量要求，以及使用灌浆技术的目的和预期要达到的效果，只有选择合适的灌浆施工方法，才能在施工技术高度精准的同时达到较理想的效果.

　　3结论

　　通过上述分析可以发现，灌浆施工技术的实施效果对土木工程整体质量有重要的影响，而其实施效果直接依赖于其材料的选择、技术的精准以及方法的得当，所以针对其常用材料、施工技术和主要方法展开研究具有重要的意义.

　　参考文献：

　　〔1〕郭五龙.土木工程中土建工的技术要点分析[J].门窗，2014(07)：161-162.

　　〔2〕陆胜权.刍议土木工程中灌浆施工的技术与方法[J].山东工业技术，2015(15)：89.

　　〔3〕章涛.水利工程中灌浆施工技术分析[J].民营科技，2014(07)：100+97.

　　〔4〕王张平.灌浆施工技术和方法在土木工程中的应用[J].科技与创新，2014(09)：77+80.

　　〔5〕孙敏.刍议土木工程灌浆方法与施工技术[J].中国新技术新产品，2011(15)：49.

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