解析注浆法在岩土工程施工中的应用及其各类方法之比较
摘要：注浆法将浆液注入岩土孔隙、裂缝中，等待浆液扩散、凝固后，便能起到硬化——减小岩石渗透性的作用，进而强化岩土的强度及稳定性，最终达到岩土加固、堵水的目标。注浆法在岩土工程施工中得到了广泛的应用，是最为关键的工序之一，它直接影响着岩土工程的整体质量水平，务必要加以重视。本文就将针对注浆法在岩土工程施工中的应用及其各类方法之比较进行简要的解析。
关键词：注浆法 岩土工程 施工 应用 方法比较
Abstract: the grouting method will grout injection geotechnical pore, crack, waiting for the slurry diffusion, solidification, then can have reduced the permeability of rock cirrhosis-role, and strengthen the intensity and stability of rock, and finally achieve the goal of geotechnical reinforcement, water. Grouting method in geotechnical engineering construction of a wide range of applications, is one of the most key working procedure, it directly affects the overall quality of geotechnical engineering level, be sure to be taken seriously. This paper will for grouting method in geotechnical engineering construction and various types of the application of the methods of brief analytical comparison.
Keywords: grouting method geotechnical engineering construction
application method is more
引言
20世纪60年代，欧美国家在土木工程实践中建立了岩土工程，是一种新型的技术，它把求解岩体与土体工程问题作为自己的研究对象。实践证明，在岩土施工过程中，经常会遇到一些地质情况非常复杂的地层，地质条件不佳、涌水现象突出等等都直接影响着岩土工程施工的成败。而注浆法作为岩土工程施工方法的配套方法之一，它能有效地提高岩土工程施工方法的效果，扮演着尤为重要的角色，务必要加以重视。
一、注浆法在岩土工程施工中的应用
注浆法的发展历史大致可以分为四个阶段：原始粘土浆液阶段（1802年~1857年）——初级水泥浆液注浆阶段（1858年~1919年）——中级化学浆液注浆阶段（1920年~1969年）——现代注浆阶段（1969年以后）。随着注浆法的不断发展，注浆技术的不断提高，注浆法的应用范围也越来越广，应用模式也在不断扩大，只要是涉及岩土工程的各个领域，都能够使用注浆法。其主要应用如下：
（一）治水防渗
当矿山巷道、竖井、海底隧道、隧道、地铁等地下工程进行开挖作业的时候，可以采用注浆防渗，这样就能够有效地控制涌水现象，防渗堵漏。另外如果坝体坝基需要防渗堵漏，基坑周边出现涌水涌砂现象，皆可以采用注浆法来进行有效处理。
（二）加固地层
在地下工程开挖的时候，为了防止地面沉陷、掌子面塌陷，可以利用注浆法加固隧洞、巷道、竖井的围岩；开挖基坑的时候，注浆法可以防护附近原有的构筑物，可以加固挡土构筑物的背后，加固滑坡，加固岩溶地层等等。
（三）加固地基
注浆法被广泛地应用到各种地基的加固作业当中，进而提高地基的承载力；加固、抬升已有建构物的沉陷地基；桩底利用注浆法加固后，可以提高桩基的承载能力；注浆法还可以用于加固铁路、公路的路基以及机场跑道下沉等等。
二、注浆材料
随着注浆法的不断发展前进，当今市场上已经涌现出丰富多样的注浆材料品种，大抵上可以分为无机系和有机系，但是总体上说来，各类注浆施工工程还是以水泥浆液为主要的材料。
水泥浆材的优点是：固结体的强度高、耐久性好、材料来源多、工艺设备不复杂、成本不高等等，因此它在工程施工中得到了广泛的使用。但是水泥浆材容易离析、沉淀，稳定性较差，另外由于其固体颗粒较大，导致浆液难以注入土层的细小裂缝中。因此为了改善水泥浆材的性质，在施工过程中，施工人员可以根据相应的工程要求，往浆液中加入适量的各种添加剂。近年来，专家们开发了一种超细水泥，它能够有效地克服普通水泥浆材难以注入细小裂隙中的缺点，并且对环境不会造成污染，开辟了注浆界的新领域。
三、注浆分类方法比较
（一）注浆法按照注浆工作和地下工程工序的先后时间次序进行分类，可以分为预注浆法和后注浆法。
1.预注浆法指的就是在工程施工之前进行注浆作业。它的主要特点是有效地改善施工
环境，进而提高施工效率，保证施工的安全。依照施工地点又可以分为地面预注浆和工作面预注浆两种施工方案。
2.后注浆法指的就是在地下工程掘砌之后而进行的注浆作业，它的特点是能够抑制住地下建筑周围的涌水和渗水现象，并加强永久支护。
（二）注浆法按照注浆压力可以分为静压注浆法和高压喷射注浆
1..注浆压力是随着浆流遇到的阻力增大而提升，而静压注浆将浆液注入之后是流动状态，所以静压注浆压力比较低。通常情况下所说的注浆指的就是静压注浆。依据不同的地质条件、注浆压力、浆液对土体的作用机理、浆液的运动形式以及代替方式可以把静压注浆分为以下四种：
（1）充填或者裂隙注浆，用于大洞穴、构造断裂带、隧道衬砌壁后注浆，另外也用于岩土层面、岩体裂隙、节理和断层的防渗固结注浆。
（2）渗透注浆，常用于渗透系数大于l0cm/s~4cm/s砂性土质，在不损坏地层颗粒排列的条件下，注浆后的浆液充填在颗粒间隙之间，能够将颗粒胶结成为整体。施工条件是浆液的粒径必须远远小于土颗粒的粒径大小。
（3）压密注浆，压密注浆注入较稠的浆液，形成球形或者圆柱体的浆泡，将周围的土体压密，提高土体的强度，导致土体发生塑性变形，但是却又不会劈裂破坏土体。通常注入速度较慢。
（4）劈裂注浆，常用于渗透系数小于l0cm/s~4cm/s的土质，且是强度不高的软土。
劈裂注浆是浆液在孔内随着注浆压力的增加，先是压密周遭的土体，当压力达到一定程度的时候，浆液流动就会促使地层发生劈裂现象，进而形成脉状或者是条带状的胶结体。这种注浆主要是用于加固土体，改变土体的原有结构。
2.高压喷射注浆法
（1）概念
高压喷射注浆法始创于日本，它基于化学注浆法之上，采用高压水射流切割技术而发展起来的。高压喷射注浆指的就是使用钻机钻孔，将带有喷嘴的注浆管插到土层的预定位置之后，再利用高压设备将浆液调为20Mpa以上的高压射流，然后浆液从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。于是一些细小的土料便会随着浆液冒出水面，其余的土颗粒在喷射流的冲击力、离心力、重力等作用之下，会和浆液发生搅拌混合现象，然后再按照一定的浆土比例有序地进行重新排列。在浆液凝固之后，就会在土体中形成一个固结体，与桩间土一起构成符合地基，进而有效地提高地基的承载力，减少地基的变形程度，最终达到加固地基的目的。
