拓夢(mèng)陽(yáng)

（延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西　西安　710199）

土木工程中灌漿施工的技術(shù)與方法分析

拓夢(mèng)陽(yáng)

（延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西西安710199）

近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)土木工程項(xiàng)目的數(shù)量和規(guī)模都得到了較明顯的提升，灌漿施工技術(shù)作為對(duì)地質(zhì)地形的依賴性較低，但能夠提升土木工程質(zhì)量，保證施工過(guò)程順利進(jìn)行的重要技術(shù)受到人們的高度關(guān)注，本文以土木工程中的灌漿施工技術(shù)為對(duì)象，對(duì)其影響技術(shù)的主要因素和常見(jiàn)方法展開(kāi)研究，為加深對(duì)其認(rèn)識(shí)，提升其在土木工程中的應(yīng)用水平作出努力.

土木工程；灌漿施工；技術(shù)；方法

灌漿施工即為滿足土木工程施工標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)在其建筑物主體、基層土壤或巖層中設(shè)置鉆孔和灌漿通道，并利用灌漿設(shè)備按照設(shè)定的壓力將以一定比例配置的漿液灌注到鉆孔和灌漿通道的設(shè)定位置的技術(shù)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)土木工程進(jìn)行加固、防滲的目的，由此可見(jiàn)灌漿施工技術(shù)的實(shí)施質(zhì)量直接關(guān)系到土木工程建筑的整體質(zhì)量.

1　土木工程中灌漿施工的技術(shù)的影響因素分析

1.1土木工程中灌漿施工的材料選擇

受土木工程灌漿施工目的差異的影響，灌漿施工技術(shù)可分為固結(jié)、帷幕、接觸、接縫及強(qiáng)補(bǔ)、劈裂、高壓噴射灌漿等不同類型，但其都是利用一定的壓力將按照一定配比制成的具有流動(dòng)性和膠凝性的漿液灌入目標(biāo)位置，利用其凝膠硬化的特性，使巖基的強(qiáng)度、整體性和抗?jié)B性水平都得到提升.現(xiàn)階段常見(jiàn)的灌漿材料包括水泥、粘土、化學(xué)灌漿等，其中水泥和粘土灌漿膠凝性和結(jié)石性相對(duì)較強(qiáng)，且成本較低，但粘土的灌漿效果控制難度較大，所以相對(duì)應(yīng)用受到限制，而化學(xué)漿材其粘度低，可原地修復(fù)止水，但造價(jià)成本較高，通常具有毒性，所以在必要的修補(bǔ)中使用的概率更大［1］.

1.2灌漿壓力

灌漿壓力是漿液擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿?，所以其?shí)際大小直接關(guān)系到其擴(kuò)散效果，對(duì)土木工程應(yīng)用過(guò)程中的穩(wěn)固性和防滲性有重要的影響，而灌漿壓力的大小受到施工環(huán)境、灌漿材料、應(yīng)用方法等因素的直接影響，所以在灌漿施工前要對(duì)土木工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的勘查，并結(jié)合其所在區(qū)域內(nèi)地質(zhì)、地形的實(shí)際情況確定合理的灌漿方法和材料，在此過(guò)程中還要充分考慮土木工程質(zhì)量要求及實(shí)際中的施工成本，通過(guò)大量實(shí)踐人們發(fā)現(xiàn)在相同灌漿標(biāo)準(zhǔn)的前提下，水泥基漿材料所需壓力明顯大于化學(xué)漿材，而同種灌漿材料在深部地層其所需壓力明顯大于淺部地層；而相同的灌漿材料在相同的深度滲透系數(shù)越小的地域其所需的灌漿壓力越大［2］.現(xiàn)階段在土木工程施工過(guò)程中通常通過(guò)壓水試驗(yàn)，獲取施工地域代表巖層的滲透特性技術(shù)參數(shù)，所謂壓水試驗(yàn)，即在一定的壓力下將水壓至目的位置，通過(guò)壓力的水量和時(shí)間獲取單位吸水率、漿液壓入流量、試驗(yàn)壓力和孔段長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)，通常所獲取的試驗(yàn)壓力為同段灌漿壓力的70%至80%，而試驗(yàn)孔段長(zhǎng)度與實(shí)際孔段長(zhǎng)度基本相同，通常為5至6米［3］.在不同的灌漿類型中，其計(jì)算流量存在差別，例如在帷幕灌漿中，其要以5至10分鐘為間隔，進(jìn)行壓入水量值的讀取，直至其讀取結(jié)果滿足讀取中出現(xiàn)每分鐘水壓流量在5升以上，且在其連續(xù)四次的讀取中其最大數(shù)值與最小數(shù)值的差額在最終流量值的10%以上；或在所讀取的流量值都在每分鐘5升以上，且在連續(xù)四次的讀取中其最大值和最小值的差額在最終數(shù)值的20%以上，當(dāng)連續(xù)四次的讀取數(shù)值都在每分鐘0.5升以上時(shí)也可以結(jié)束實(shí)驗(yàn)，而在固結(jié)灌漿中其對(duì)壓水試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)更寬松.

現(xiàn)階段灌漿壓力的計(jì)算通常根據(jù)公式P= P0+m.T+9.81×10-3k.r.t和P=P1+m.T+9.81×10-3k.r.t獲取，其中P代表灌漿段中心所允許的最大灌漿壓力；而P1代表孔口處巖層所允許的最大灌漿壓力；而T和m分別代表灌漿段以上巖層的厚度和每增加一米所增加的壓力；而K為1至3之間的常數(shù)，其以壓重層的狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)，其選取數(shù)值與松散程度成負(fù)相關(guān)性；而r和t分別代表巖層以上壓重層或建筑物的容重和厚度，將壓水試驗(yàn)、灌漿壓力算法和施工區(qū)域?qū)嶋H情況相結(jié)合是灌漿壓力確定的有效手段［4］.

1.3擴(kuò)散半徑和有效擴(kuò)散距離

1.4凝固時(shí)間

通常漿液自身的凝固時(shí)間比較固定，但在實(shí)際施工過(guò)程中受水木工程性能的決定，通常會(huì)利用膨脹劑、分散劑等添加劑使其凝固時(shí)間發(fā)生變化，使其在初始粘度較低的情況下，具有理想的凝固時(shí)間，使其在注入性和流動(dòng)性滿足要求的前提下，能夠達(dá)到較高的凝固效果，除此之外，凝固時(shí)間通常會(huì)受到注漿過(guò)程中所使用的工具的質(zhì)量影響，所以在選擇合適型號(hào)地工具的同時(shí)，必須保證其完整性和清潔程度.

除上述原因外，打孔過(guò)程中的中垂線和軸線的控制以及使用漿液的配合比等都會(huì)對(duì)其質(zhì)量構(gòu)成影響，例如在鉆孔的過(guò)程中孔位與設(shè)計(jì)的位置偏差要控制在10厘米以內(nèi)，鉆孔角度要控制在0至10度之間；灌漿結(jié)束要嚴(yán)格按照殘余吸漿量和閉漿時(shí)間兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，例如在帷幕灌漿中，其在設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力下，其每分鐘灌漿孔段的單位吸漿在1升以下，持續(xù)半個(gè)小時(shí)至一個(gè)小時(shí)即可結(jié)束等.

2　土木工程中灌漿施工的方法分析

現(xiàn)價(jià)段土木工程中應(yīng)用的灌漿施工方法較多，例如滲透、壓密、劈裂、填充等，其鉆孔順序都為分序加密，以此保證灌漿區(qū)域的連續(xù)性，而且對(duì)漿液擴(kuò)散和密實(shí)的效果也有促進(jìn)作用，除此之外，施工過(guò)程中易出現(xiàn)的相鄰孔串漿的問(wèn)題也可得到有效的避免.其中填充灌漿法其強(qiáng)調(diào)利用專業(yè)的注漿設(shè)備直接將配置好的漿液注入至土木工程的空隙或裂縫中，實(shí)現(xiàn)灌注的目的，其主要使用于地下工程結(jié)構(gòu)體壁灌漿和結(jié)構(gòu)中含有洞穴或大裂隙的巖土體工程中；而滲透灌漿法，其強(qiáng)調(diào)在不對(duì)土體總體特征不產(chǎn)生較大影響的前提下，將漿液注入巖土地層的裂縫，所以其在砂礫層土體中應(yīng)用的效果較理想；壓密灌漿法強(qiáng)調(diào)將漿液濃度相對(duì)較大，在注漿管兩端容易生成漿泡的漿液通過(guò)較大壓力注入，所以其在粘性土層中的應(yīng)用更為普遍；而劈裂灌漿法其強(qiáng)調(diào)將漿液直接在低滲透系數(shù)和高壓力的作用下向地層內(nèi)產(chǎn)生劈裂作用，由此使原有地層結(jié)構(gòu)特性被破壞，使其充分的進(jìn)入地層，以此實(shí)現(xiàn)注漿的目的，所以其更加適合于巖土結(jié)構(gòu)相對(duì)松疏的地域，通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn)，不同的灌漿方法所適合的施工情況存在較大的差異，所以在具體應(yīng)用的過(guò)程中，需充分考慮土木工程施工的質(zhì)量要求，以及使用灌漿技術(shù)的目的和預(yù)期要達(dá)到的效果，只有選擇合適的灌漿施工方法，才能在施工技術(shù)高度精準(zhǔn)的同時(shí)達(dá)到較理想的效果.

3　結(jié)論

通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn)，灌漿施工技術(shù)的實(shí)施效果對(duì)土木工程整體質(zhì)量有重要的影響，而其實(shí)施效果直接依賴于其材料的選擇、技術(shù)的精準(zhǔn)以及方法的得當(dāng)，所以針對(duì)其常用材料、施工技術(shù)和主要方法展開(kāi)研究具有重要的意義.

〔1〕郭五龍．土木工程中土建施工的技術(shù)要點(diǎn)分析［J］．門(mén)窗，2014（07）：161-162．

〔2〕陸勝權(quán)．芻議土木工程中灌漿施工的技術(shù)與方法［J］．山東工業(yè)技術(shù)，2015（15）：89．

〔3〕章濤．水利工程中灌漿施工技術(shù)分析［J］．民營(yíng)科技，2014（07）：100+97．

〔4〕王張平．灌漿施工技術(shù)和方法在土木工程中的應(yīng)用［J］．科技與創(chuàng)新，2014（09）：77+80．

〔5〕孫敏．芻議土木工程灌漿方法與施工技術(shù)［J］．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（15）：49．

TU753

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2016-04-09

福建省教育廳A類科技項(xiàng)目（JA12391）