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摘要：在土木工程建设中，灌浆施工技术是一种常用的技术，能够适应各种不同的地质地形，确保土木工程建设的顺利进行。本文结合当前技术条件下土木工程中的灌浆材料，对其灌浆施工的技术和方法进行了分析和讨论。
关键词：土木工程；灌浆；施工技术；方法
前言
灌浆施工技术是一种新型的工程技术，主要是通过在建筑物、土壤或者岩层中设置相应的钻孔和灌浆通道，将预先配置好的浆液按照一定的压力，利用灌浆设备关注到存在缝隙或者开裂的地基中，对其进行加固。在土木工程中应用灌浆施工技术，能够为工程的施工提供巨大的便利，保障工程质量，施工技术人员应该从实际需求出发，合理选择灌浆材料和施工技术，确保灌浆施工的顺利进行。
1土木工程灌浆技术常用材料分类及特点
虽然灌浆技术是一种较为新兴的施工技术，但是其所用的材料就目前来看也是极为丰富的，可供我们选择的种类有很多，从大的范围来看，我们可以把这些材料分为有机类和无机类两种，其中有机类主要就是指的一些环氧树脂类和木质素类等偏化学类的材料；而无机类则主要指我们常见的一些水泥、粘土等施工材料。就目前我们在土木工程施工中常常会用到的灌浆材料来看，主要有以下三种：粘土材料、水泥和一些化学材料。
1.1粘土浆材
粘土浆材（如图1）往往选用粘土或者亚粘土，具有遇水崩解，吸水膨胀的性质，稳定性、粘结力较好。灌浆部位不同，灌浆使用的材料要求也不同。纯粘土浆配置起来很简单，只需将土料经过浸泡、搅拌、筛滤净化后拌和而成。而为了保证灌浆效果，不宜采用纯粘土浆材，一般要掺入水泥，拌制时要控制好水泥的用量。
该类材质的浆材虽来源广泛、配置施工简单、成本低廉但因其保湿性较强凝结时间长所以需要在合理环境条件下使用，或对某种特殊施工环境进行研究实验后通过辅以外加剂进行灌浆。（如湖北大峪口工程磷石膏拦渣坝灌浆防渗帷幕运行后，环境水呈强酸性（pH=1.5）和坝址地质特征，选用了以粘土为主料的粘土水泥灌浆浆材并在其中加入了一种有机与无机材料组成的复合型外加剂后，通过室内模拟酸性环境浆材试验及现场试验，论述了掺多量粘土的粘土水泥材料的各项性能。试验结果表明，粘土水泥材料具有良好的抗酸性水侵蚀和良好灌注性能，可满足设计幕体防渗标准内要求较高的：单位吸水量小于0.03L/（min.m.m）。
1.2水泥基浆材
灌浆水泥（如图2）一般是以硅酸盐水泥熟料以及适量的二水石膏作为主料，经过细细研磨，然后根据施工部位、施工环境而合理加入的性能调节剂（如膨胀剂、减水剂、促凝剂等）混合组成。其极小的材质细度、较高的流动性及硬化后的自身的微膨胀等优越的性能大大降低了细裂缝隙的施工难度。
而水泥基浆的稳定性较差、容易受水的冲刷而稀释等缺点，不宜在长时间水流冲击的环境下使用。但它的原材料同样成本较低且绿色环保无毒性，辅以调节剂后的结石体性能强和抗渗强度高的特点，在工业厂房、公用建筑、住宅等建筑工程中大量使用，成为目前注浆工程中应用最为广泛的浆材。
1.3化学浆材
化学灌浆材料是工业化生产的化学材料种类较多，主要的有水玻璃类、丙烯酸盐类、聚氨酯类、环氧树脂类（如图3）、甲基丙烯酸甲类等，但我们最常用的是聚氨酯类、环氧树脂类。其中聚氨酯类化灌材料主要有两大类：水渗性和非水渗性的。水渗性的能与水混渗，非水渗性的只能渗于某些有机溶剂，如丙酮、甲苯、二甲苯等。而环氧脂种类很多，由于用途不同，牌号也不同，常温下形态也不完全相同，有的是固体，有的是的液体。
化学浆材为真溶液不分层，无沉淀；粘度非常低；固化或胶凝时间可以人为控制；因为其诸多的特性及施工工艺简单所以适用范围较广，但与此同时，化学浆材也具有毒性高、经济性差、耐久性差的等缺点，因而化学浆材一般被用于局部或小范围内工程缺陷的修补。基于该浆材具有一定的毒性对人体会产生伤害，所以施工时需小心谨慎，尽量在施工环境良好的情况下进行施工，施工人员要带防护手套和防护眼镜，如不慎有浆液溅入眼内要及时用清水清洗后到医院治疗，施工现场需严禁明火，以免丙酮等易燃溶剂引发事故。
2土木工程灌浆施工技术
在土木工程灌浆施工中，其技术要点主要体现在以下几个方面：
2.1灌浆压力
灌浆压力实际上可以看做是浆液地层中扩散的动力，对于灌浆施工的加固和防渗效果有着巨大的影响，应该得到足够的重视。在对灌浆压力进行确定时，应该结合现场勘查数据，掌握施工现场的地质地形状况，对灌浆材料、灌浆方法等进行明确，同时立足土木工程的实际情况和设计施工要求，确保灌浆压力能够满足灌浆施工的质量要求。从灌浆材料方面考虑，化学浆材所需的灌浆压力小于水泥基浆材；从地层深度考虑，浅部地层所需的灌浆压力小于深部地层； 从渗透系数考虑，渗透系数越大，则所需的灌浆压力越小。
2.2扩散半径和有效扩散距离
在土木工程灌浆施工中，浆液的扩散半径和有效扩散距离对于灌浆质量和灌浆效率有着直接的影响，同时其在其他因素的影响下，也会产生相应的变化。假如地层渗透系数、注入时间以及灌浆压力增大，则扩散半径也会随之增大，而假如浆液浓度降低，扩散半径与有效扩散距离同样会相应增加。在对扩散半径和有效扩散距离进行计算时，可以结合相应的理论公式，然后在工程实践中进行检测，充分考虑多方面的影响因素。
2.3凝固时间
作为浆液自身的特性参数，浆液的凝固时间通常是固定的，不过根据工程的需要，可以通过添加膨胀剂、速凝剂、分散剂等，对浆液的性能进行改善，改变其凝固时间。通常情况下，标准浆液的凝固时间在数秒到数小时之间，而且其凝固属于瞬时行为，在凝固前，浆液的粘度性能不会出现很大的变化。
考虑到不同土木工程对于灌浆材料的不同要求，以及浆材本身的优点和缺陷，在实际应用中，通常都会对浆体性能进行改善，以适应不同工程的要求。通常理想的浆液必须保持较低的初始粘度，能够有效控制其注入性和流动性，方便进行灌注施工，同时，应该能够对浆液的凝固时间进行调整和控制，确保其能够在合理的时间范围内完成凝结。另外，在对浆液进行灌注施工时，应该注浆管道、注浆设备等的选择，在保证无污染、无腐蚀性的同时，也要方便进行清洗。
3土木工程灌浆施工方法
在土木工程灌浆施工中，根据灌浆目的，可以将灌浆方法分为加固灌浆和堵水防渗灌浆两种，而充分考虑各方面的影响因素后，灌浆施工方法可以细分为以下几种：
3.1填充灌浆法
主要是通过填充的方式，利用专业注浆设备，将配置好的浆液注入到介质的空隙或者裂隙中，对介质进行改善和加固。在土木工程中，填充灌浆法适用于地下工程结构体壁灌浆，以及存在洞穴或者大裂隙的岩土体工程灌浆施工。
3.2渗透灌浆法
在部分特殊的土木工程中，由于地层条件相对固定，为了不改变土体的总体特性，需要直接将浆液填充到岩土地层的裂隙中。对此，通常会采用渗透灌浆法，向地层深处进行渗透灌浆。该方法适用于砂砾层土体的灌浆施工。
3.3压密灌浆法
压密灌浆法需要借助于强大的压力进行灌浆，由于这种浆液的浓度较大，容易在灌浆管道两端形成较大的浆泡，浆液只有通过外界施压，才能使浆液进入地层。这种灌浆法多用于粘性的土质条件。由于灌浆技术的发展，其灌浆的方法不断创新，除以上的论述方法之外，还存在劈裂灌浆法和电动化灌浆法等两种有效的灌浆方法。
3.4劈裂灌浆法
指在低渗透系数、高压力的作用下，浆液直接通过地层，在地层内产生水利劈裂作用，对地层中原有的空隙进行拓展，使得浆液能够进入地层中，实现灌浆施工的目的。
4结语
总而言之，在科技发展的带动下，各种各样的灌浆施工技术和方法不断涌现，在土木工程建设中得到了日益广泛的应用，发挥着至关重要的作用。对此，施工人员和技术人员应该重视起来，做好灌浆施工的技术管理工作，明确灌浆施工的技术要点以及各类灌浆方法的优点，推动土木工程建设的顺利进行。
参考文献：
[1]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）
[2]杨延强．土木工程中灌浆施工的技术与方法[J]．河南科技，2013（10）
[3]揭林．探索土木工程中灌浆施工的技术与方法[J]．黑龙江科技信息，2014（12）
论文作者:唐增波
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年8月上
论文发表时间:2016/8/18
标签：浆液论文; 土木工程论文; 粘土论文; 地层论文; 材料论文; 方法论文; 水泥论文; 《建筑建材装饰》2015年8月上论文;