张民

摘 要：灌浆技术，是一种新型的施工技术，指通过相应的施工设备，将预先配置好的浆液压送到工程建筑的地基裂缝、断层破碎带或者建筑物自身的裂缝、接缝中的工程。通过灌浆施工，可以有效提高被灌地层或者建筑物的抗渗性和整体性，对地基条件进行改善，从而提高地基的牢固性，确保工程建筑的安全稳定。

关键词：土木工程；灌浆技术；应用

1 土木工程灌浆材料

工程灌浆材料主要分为无机类和有机类两大类，无机类灌浆材料有单液水泥浆、水泥水玻璃类、粘土类、水玻璃类、水泥粘土类等；有机类灌浆材料则分为丙烯酰胺类、木质素类、脲醛树脂类、聚氨酯类、环氧树脂类、糠醛树脂类、聚乙烯醇类等类别在实际工程中应用较多的灌浆材料有以下三类：

1.1 粘土类浆材

粘土类灌浆材料一般选用粘土或者亚粘土，应具有遇水崩解，吸水膨胀，有一定的稳定性，有一定的粘结力等特点。根据灌浆部位不同，灌浆使用的材料要求也不同。纯粘土浆的配制很简单，只需将土料经过浸泡、搅拌、筛滤净化后拌和而成。但是，为了提高灌浆效果，一般都掺加适当的水泥，这就要控制好水泥的用量粘土类浆材由于其广泛的来源和低廉的成本，得到了较多的应用。在实际工程中，粘土类浆液保水性强，不易、脱水，固结时间长甚至不固结，造成结石强度低等缺陷，从而严重影响灌浆质量。

1.2 水泥基浆材

灌浆水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量的二水石膏作主料，经磨细后，辅以性能调节剂（如膨胀剂、减水剂、促凝剂等）混合组成。但水泥浆析水性大，稳定性差，注入能力有限，且凝胶时间长，在地下水流速较大的条件下，浆液易受冲刷和稀释，影响注入效果。

1.3 化学浆材

化学灌浆材料是工业化生产的化学材料，具有如下优良的特点：（1）不分层，无沉淀；（2）粘度很低，有些浆材粘度甚至接近于水；（3）固化或胶凝时间可人为控制；（4）可用泵灌入裂缝，填充渗漏水，具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能，特别适用于地下隐蔽工程；（5）固化或胶凝时体积收缩很小；（6）固化物或胶凝体本身不渗水；（7）固化体或胶凝体耐久性良好。

化学灌浆材料也具有一定的缺陷，比如具有一定毒性，污染环境，耐久性差；而且，生产成本高，在一定程度上限制了它的使用范围因此，化学浆材使用量较少，一般为修补较小的工程缺陷。

2 灌浆技术施工要求

2.1灌浆压力

灌浆压力直接影响着灌浆施工的效果，灌浆压力受浆材、灌浆方法和地层条件等因素的影响，因而灌浆压力的确定应结合具体施工条件而定。一般的，水泥灌浆压力要比化学灌浆压力大；深部灌浆压力要比浅部灌浆压力大；渗透系数小的地层要比渗透系数大的地层灌浆压力大。

2.2扩散半径

灌浆施工过程中，浆液的扩散速度直接决定着灌浆施工的质量与进度。

扩散半径与渗透系数、裂隙开度、注入时间、灌浆压力、浆液浓度等因素有关，虽然有一些关于扩散半径的理论公式，但由于实际施工中影响因素太多，一般需要由试验确定。

2.3凝固时间

凝固时间由灌浆材料本身的性质决定，不同条件下的灌浆施工所适合的凝固时间不同，为了调整凝固时间可在浆材中加入速凝剂、分散剂、塑化剂、早强剂等外加剂来调节浆液的性能从而调整凝固时间。

对浆液的要求包括：1.无毒无害，非易燃易爆物品；2.流动性好，可灌注性强；3.浆液的凝固时间可自由准确控制；4.浆液对灌浆设备等无腐蚀，易冲洗；5.浆液稳定性好，不易变质，可在常温、潮湿环境下保持本身性质；6.与岩体有着良好的粘结力，凝固时无收缩；7.强度较高，抗冲刷、抗渗性能良好；8.价格实惠经济性强；9.操作简单方便。

3土木工程灌浆施工技术要点

在工程灌浆施工中，灌浆参数是直接影响工程灌浆施工质量的关键，也是影响工程灌浆效果的重要因素，主要表现在以下几个方面中：

3.1灌浆压力方面

所谓“灌浆压力”是指灌注形成的浆液在地层中扩散的动力，灌浆压力的大小直接影响到灌浆施工的加固效果、防渗性能。因而，在确定工程灌浆施工中灌浆的压力时，应该先了解和准确掌握施工现场的地形条件、灌浆方法和灌浆材料的特性等方面的信息，再结合工程实际情况和设计要求，确保灌浆压力满足工程灌浆施工质量要求。其中，要求化学灌浆材料的灌浆参数要低于水泥基灌浆材料的灌浆压力；要求深部地层的灌浆压力大于浅部的灌浆压力；要求渗透系数较小的地层灌浆压力要高于渗透系数较大的地层。这样科学、合理的灌浆压力设计方案，有利于保证工程灌浆施工质量和工程质量。

3.2地层中扩散的半径或者扩散距离方面

浆液的扩散半径或者扩散的距离会在增加地层渗漏系数、裂隙开度和浆液灌浆压力时扩大，随着浆液的浓度和黏結度的增加而降低。可见，在工程灌浆施工中，要结合工程的地形地质条件、水文条件等实际情况，通过工程试验，综合考虑影响灌浆施工质量的因素，运用科学的理论和公式确定浆液的扩散半径或者扩散的有效距离。

3.3浆液的凝固时间方面

在确定浆液的凝固时间方面，需要遵循一定的要求，由于浆液的凝固时间直接影响着工程灌浆的施工进步。因此，为了满足工程灌浆施工质量要求，需要在浆液中掺入适量的膨胀剂、速凝剂等外加剂，来调整和合理控制浆液的凝固时间，一般可以在几秒至几小时的范围内进行调节和准确地控制。

4土木工程灌浆方法

目前，在土木工程中采用的灌浆方法很多，一般按照土木工程灌浆施工现场的地形地质条件、浆液扩散能力和渗透能力，可以将工程灌浆方法分为填充灌浆法、渗透灌浆法、压密灌浆法和劈裂灌浆法等。灌浆施工中加密的方法包括分段灌浆法和逐渐加密法。

4.1 填充灌浆法

填充灌浆法是以填充的方式将液注入介质的裂隙或者空隙中，填充灌浆法不仅适用于具有大裂隙、洞穴的岩土体工程中，还适用于地下工程结构体壁后空洞的灌浆施工中。

4.2 渗透灌浆法

渗透灌浆法的基本原理是在不改变土层结构和颗粒排列的基础上，将浆液填充到岩土地层空隙或者裂隙中的一种地层深处灌浆方法。该方法经常用于砂砾层灌浆工程。

4.3 压密灌浆法

压密灌浆法是将较高的压力注入浓度高的浆液中，使浆液在灌浆管端部附近形成一种浆泡，然后在灌浆压力的作用下将浆液挤入地层中，从而可以形成一种呈脉状或者条状的胶结地层。这种灌浆方法可以用于黏性土地基工程中。

4.4 劈裂灌浆法

劈裂灌浆法是在渗透系数低、较高压力的作用下，浆液直接通过地层在地层内产生水力劈裂作用，不断扩大地层原有的空隙、裂隙，从而可以将浆液注入地层中，完成灌浆施工项目。

5 结语

灌浆的整个施工过程中需要控制的内容很多，它是一个复杂性较高的控制系统。要想做好这项工作，不仅要对所有应用进行分析，而且要进行严格的控制并选择合适的参数，只有如此才能有效控制隐蔽性较强灌浆工程，最终确保灌浆质量。

参考文献

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[2] 洪忠景，莫焕求.劈裂灌浆的加固原理及其施工方法[J].大众科技.2010

[3] 黄亮贤.灌洋水库大坝空腹内化学灌浆技术简介[J].科技致富向导.2011

（作者单位：济南齐鲁建设项目管理有限责任公司）