关于岩土工程施工中注浆技术探究

王 克（中国建筑材料工业地质勘查中心湖南总队，湖南 株洲 412011）

伴随我国建筑技术的不断提升，各类建筑项目对于工程质量的要求也不断提高。注浆技术作为岩土工程中所使用的关键技术，通过利用该技术能够实现工程质量的提升，以获得良好的经济社会效益。当前新材料的应用与技术的创新，推动注浆技术水平的不断提高，能够有效解决岩土工程中存在的问题，实现施工安全性的提高，并确保工程稳定性，进一步提高工程建设效率。

1 岩土工程项目特点

1.1 隐蔽性

地上、地下、河水中的各类工程统称为土木工程，而涉及岩石、土、地下水中部分称之为岩土工程。与其他工程项目类型相比，岩土工程施工隐蔽性较为显著。岩土工程施工对象主要是岩体或地下结构，导致实际施工环境与相关程序都比较隐秘。当开展施工时，不同环节的施工不能同步进行，上一步完成的成果可能被下一步工序所掩盖，从外观难以看出施工成果全貌[1]。

1.2 复杂性

岩土工程施工较为复杂，首先，由于在施工过程中可能会用到大量的大型机器和辅助设备，而运输机械设备同时需要应用各种车辆，对施工现场三通一平具有严格要求。但受到现场施工人员众多、机械种类多元化的影响，可能会导致施工现场不能完成三通一平的要求[2]；其次，在开展岩土工程施工过程中，由于岩土本身具有不同特性，因此实际施工条件也各有不同，必须将不同的施工技术应用其中，这就导致施工工艺实际使用具有不确定性，施工更加复杂。

1.3 不可逆性

由于岩土施工工程较为隐蔽与复杂，在实际施工过程中同时也具有不可逆性，一旦施工完成就很难再度返修。尤其是在利用注浆技术开展施工时，完成注浆之后工程已经定型，在后期检测中如果出现质量问题也很难再去完善。

2 注浆技术的特点与发展

2.1 注浆技术内涵

开展岩土工程施工过程中，注浆技术的应用较为广泛，为保证实际施工质量，必须深入了解注浆技术基本内涵。针对注浆技术而言，主要是通过电渗、气压或液压等技术将浆液注入介质之中。之后再通过浆液的凝固，实现介质强度的提高与稳定性的上升，使介质防渗能力得到一定支撑。在利用注浆技术的过程中，技术人员必须注意注浆孔的数量与位置，在保证科学性的前提下充分发挥出注浆技术的积极作用[3]。在开展岩土工程施工过程中，由于施工环境不同，因此地质情况也存在一定的差异，导致实际施工情况较为复杂。当出现注浆孔数量和位置不够科学规范的情况时，施工质量就会受到直接影响。因此，在实际施工过程中，施工人员应当结合项目的实际要求以及施工现场实际情况，针对土层深度进行测量，在得到有效数据之后，确定注浆孔的数量和位置，充分发挥出注浆技术防水防渗的作用。目前，注浆技术受到我国建筑行业的重视，并在建筑技术发展过程中得到一定的进步，广泛应用在岩土工程施工中。注浆技术与施工质量工作效果、施工技术、施工材料、施工工艺等多方面具有直接联系，因此，在施工过程中应当结合事故现场实际情况进行相应勘查，结合实际需要选择注浆技术手段。

2.2 注浆技术特点

针对岩土工程实际特点，通过应用注浆施工技术能够实现混凝土结构稳定性和安全性的提高。在应用注浆施工技术时，主要是通过压力将流动性的浆液注入加固土层中，以获得较好的密封性和黏接结果。应用注浆技术能够改善施工环境，满足各种情况的施工需要，使岩土工程施工更加便捷。注浆技术具有独特特点，首先，施工工艺操作简单，本身较为轻便的设备能够适应各类复杂的自然环境；其次，具备优良的防水性能，将浆液灌入到混凝土裂缝中，能够保证土层黏贴连接密实，有效改变蜂窝和老化的混凝土，提升混凝土密实度和强度；再次，该技术性能优良，通过选择具有突出力学性能的注浆补强材料，能够有效减少对自然环境的污染，并提高材料的耐老化性能；最后，利用注浆施工技术，可以有效解决蜂窝老化混凝土的问题[4]。

2.3 注浆技术的发展

2.3.1 工作面注浆

伴随我国建筑技术的不断发展，新型注浆技术层出不穷，工作面注浆为其中的代表技术之一。工作面注浆是对开发面前方土体进行注浆加固，与传统注浆技术有所不同，在利用传统注浆技术开展施工时，主要利用地质钻机，而新型技术则是利用电钻和风镐，深度仅5m左右，同时孔径较小，但实际施工速度较快。相对于传统施工技术而言，新技术使用设备更为简单，同时具有很强的针对性，能够满足大部分岩石缝隙注浆工作的实际需要。

2.3.2 监控技术自动化

目前信息技术的不断发展使注浆施工监控技术逐渐应用到岩土工程之中，尤其是监控和检测注浆效果获得明显提升。在实际施工前后，需要对主体的渗透性变化进行监控和检测，同时也需进行漏水和注水实验等，通过监控能够有效发现注浆过程中存在的问题。当前不断创新的岩土工程相关技术，使各类新型注浆材料、施工技术、施工设备应用到岩土工程施工之中，有利于防渗堵漏、技术加固等工作的开展。

3 岩土工程中注浆施工技术的应用领域

3.1 地基加固

当前建筑物体量与高度不断增大，对地基的建造要求也在不断提高。因此，在实际施工之前应当注重地基的建设，桩基作为其中的重要工作，能够有效防止建筑物出现下沉。因此，施工技术人员必须结合地基建造和建筑物上部加固实际情况，做好地基建设工作，通过利用岩石注浆技术有效加固地基，防止下沉和实现上层建筑物的稳固。在地基加固过程中，需要施工人员在地基周围进行打孔，并利用机械设备向其中注入浆液，通过泥土和浆液的凝结，促进地基的加固，推动地基承载能力的提升。当前注浆技术可用于地基加固之中，例如针对已有建筑物发生沉陷的情况，对地基进行抬升和加固[5]。同时，也可以针对铁路和公路下沉的情况，通过桩底注浆实现地基加固。伴随我国城市化建设水平的不断提高，高层建筑数量不断增多，在一定程度上对地基提出了更高的要求。受到建筑环境自身条件影响，部分地区缺乏良好的地表土质情况，影响地基实际承载力，导致地基难以满足实际建设要求，必须由基础方式向深基础转变，可通过桩基础的应用直接选择端承桩的方式，根据实际需要分为灌注桩和预制桩，提高承载力，减少振动和挤土现象，适应实际施工需要。

3.2 防渗治水

在实际开展岩土工程建设时，经常会出现岩石含水层以及在软性黏土质岩石中存在的技术问题，由于在实际挖掘中使用爆破技术，难以获得良好的施工效果，同时，容易造成巷道顶部出现坍塌，因此施工人员在进行巷道挖掘和支架安装时，经常会遇到一定问题，造成较大的安全隐患。因此，必须在巷道中进行防渗处理，通过防渗注浆达到有效的支护效果。在进行矿山隧道竖井等地下工程施工时，一般会选择注浆防渗帷幕和防渗堵漏的方式，通过利用注浆法可以针对坝体进行堵漏，防渗基底融水涌砂和基坑周围渗水等。在施工时，需要挖开碳质页岩、泥岩、黏土等软土质岩石，由于黏土稳定性过低，受到层理结构以及碎屑结构的影响，在顺层理方向进行巷道开凿工作，容易造成垮塌、冒顶等事故。而防渗帷幕灌浆工艺原理则是在巷道开始挖掘之后，将顶板暴露面围岩进行加固、凝结从而形成围岩支护体，以保证后续施工环境的安全。

4 岩土工程中注浆施工技术的应用方法

4.1 电动化学注浆法

电动化学注浆法主要是将注浆管作为阳极，滤水管作为阴极，将浆液通过阳极注入土中，之后通入直流电，利用电流将渗透作用重新发挥出来。通过此类方式能够促使孔隙水由阳极流向阴极，在通电领域有效降低含水量[7]。利用电动化学开展注浆工作时，能够使浆液渗入到土层孔隙中，从而实现软土硬结。电动化学注浆法具有一定的优点，利用此方法开展施工，可以掌握胶凝时间，同时降低黏度，提高实际强度，在岩土工程施工过程中发挥出积极作用。

电动化学注浆法也存在一定缺陷，自身实际施工工序较为复杂。因此，在使用过程中必须由技术人员首先开展全面勘查分析，充分掌握施工现场实际情况。之后再结合施工需要，确定灌浆孔数量和位置，并彻底清理施工区域，以保证注浆质量尽可能不受影响。在开展钻孔工作的过程中还需控制钻孔顺序和间距，一般情况下将灌浆嘴安装在注浆孔之中，再通过高压清理机清理缝内污垢，最后进行封缝。灌浆顺序并非一成不变，在实际施工过程中，需要根据不同面的实际需要确定灌浆顺序，之后再进行封口和封嘴。最后还需要技术人员结合实际需要开展防水处理，通过质量较好的防水材料，有效提高灌浆表面的防水性。客观来看，电动化学灌浆法在施工过程中的应用较为复杂，同时具有较大的难度，因此，需要对施工过程中的各个方面进行严格控制。

4.2 劈裂注浆法

劈裂注浆法作为岩土施工过程中常用的一种注浆方式，主要是通过高压注浆的方法，将浆液通过高压注入其中，改变土层现状。在开展实际施工工作时，施工人员结合地区土体的具体情况，设置裂缝方向。通常来看，裂缝方向按照从小到大的顺序进行排列，在确定裂缝方向之后，首先由施工人员注入浆液，以保证浆液凝固后能够与土体进行有效结合。在利用劈裂注浆法时，主要是针对土层渗水性较差的工程，通过此类方法能够提升土层的可塑性和稳定性。针对劈裂注浆法而言，实际施工工序较为繁复。同时，在施工过程中容易受到各种不确定性因素的影响，因此，必须严格控制施工过程中的各个环节，从而保证注浆质量。在实际使用过程中，应当意识到注浆质量受到多种方面的影响，因此必须全面把握各类因素，保证最后良好的注浆效果。

劈裂注浆法主要分为四个步骤，首先需要钻孔，并将孔隙控制在90mm～100mm之间，孔距控制在1.3m之内，同时保证其垂直度；之后灌注封闭泥浆，封闭钻孔壁和单项阀管之间的空隙，再插入单向阀管；最后进行分层注浆[8]。

4.3 压密注浆法

压密注浆法类似于劈裂注浆法，是岩土工程的常用的一种注浆方式。压密注浆法通过将水泥浆液与化学浆液按照一定比例的进行融合，再将其灌入到压力的调节中，达到提高土层密实度的目的。在实际施工过程中，必须做好前期工作。岩土施工工程本身较为复杂，在充分了解实际施工情况的前提下，严格针对施工措施，保证最终的施工质量。此时，应当积极发挥专业技术人员的作用，由技术人员勘察岩土空隙，首先填充空隙较大的地方，而针对空隙较小之处则应当利用更大的压力将水泥和化学浆液注入土体之中。利用压力注浆法能够在黏土层或砂土层等土层中发挥出更好的效果，在实际应用过程中，应当严格把控水泥浆液和化学浆液之间的配比，避免影响施工质量。同时根据工程的实际需要确定搅拌力度以及搅拌时间，保证岩土地基的强度，使岩土工程更加稳固。

利用压力注浆技术时，施工步骤分为四步，首先，柱位放线，结合项目实际情况，根据定位控制点进行桩位定位；其次，开展打孔工作；最后，制作浆液，将水泥浆液与化学浆液混合起来，应按照要求严格把控搅拌时间与搅拌力度开展制浆工作，完成全部准备工作之后开展注浆。

5 结语

在岩土工程施工过程中，受到客观因素的影响，可能会导致部分工程质量不合格，直接影响工程结构稳定性，出现一系列施工问题。而通过注浆施工技术的应用，能够有效改善不良机制，提高岩土工程力学性能和密实度，保证工程质量与施工安全。在实际施工过程中，施工人员应当从现场实际情况出发，选择合适的施工工艺，提升工程质量，促进岩土施工工程的不断发展。