注浆及其效果检验技术的应用现状

注浆及其效果检验技术的应用现状

摘要：介绍了注浆技术的应用范围，具体阐述了注浆施工工艺，总结了注浆及其效果检验技术的应用现状，分析了该项技术的关键问题，并提出相应的建议，以期对注浆加固的工程实践提供参考。

关键词：注浆，效果检验，浆材，物探

中图分类号：TU745 文献标识码：A

0 引言

注浆技术在我国尚处于新兴开拓阶段[2]，各地对该项技术应用推广的发展水平很不平衡，不少工程中在应用注浆法处理工程问题时，因缺乏理论依据和工程经验，在注浆方法的选择、注浆性能指标的确定、注浆设备和施工工艺参数的优选、注浆加固效果的检验等工作中，带有盲目性和随意性，以致有些注浆加固工作花了较大的代价，但仍未达到预期效果。本文全面总结注浆及其效果检验技术的应用现状，分析该项技术的关键问题，并提出相应的建议，以期对注浆加固的工程实践提供参考。

1 注浆技术的应用范围

1）地基及柱基。2）地铁及隧道。3）边坡及基坑。4）在防渗墙、基础托换、竖井、坝基、建井、桥索支座岩体等领域，也广泛地采用注浆进行加固或堵水。

2 注浆工艺

2.1 注浆材料及其适用范围

注浆施工中使用最为广泛的是水泥浆材。水泥浆材具有强度高，耐久性好、价格低以及无毒等优点。同时，水泥浆材也具有一些明显的缺点，如粒径较大不利于进入细微裂隙；易于析水33沉积稳定性差；硬化收缩容易产生裂缝等。20世纪80年代以来，许多国家为此进行了研究并取得一定的进展，中国也研制出不同种类的超细水泥浆材、改性浆材和膏状浆材。

近40年里，我国研制并应用了一些化学浆材，如表1所示。化学浆材具有水泥浆材所不具备的特性；1）粘度低，可以贯入微细裂隙；2）凝结时间可以准确控制；3）固结体可以是适于补强用的塑料体、易变形的橡胶体或止水用的凝胶体等，因而可以满足多种工程需求。但由于化学浆材的成本高，配方复杂，所以在一般情况下采用水泥浆材，若不能奏效才

使用化学浆材。

表1 化学浆材类型及其特点

2.2 注浆设备及施工工艺

注浆设备包括：1）钻机。对比常用的地质钻机和坑道钻机，钻孔台车具有成孔速度快、工效高、不需辅助设备、进退场方便、可钻任意角度、任意位置注浆孔等优点，是较为理想的钻孔设备，在条件许可的情况下，应尽量采用。2）钻具。硬岩或软硬不均的破碎岩体，宜选用柱齿或球齿钻头；成孔条件差的断裂破碎带，需要套管护壁时，可选用偏心扩孔跟管钻机；当成孔条件较好时，只需设置孔口管时，可采用通用钻具；砂土质地层宜选用螺旋钻具。3）注浆管。注浆管是注浆工艺的核心设备。当初多采用操作简单、经济的单钻杆过滤管、双层管双栓塞管、高压喷射等。4）注浆泵。注浆泵主要根据注浆终压要求和注浆材料的种类进行选型。注浆堵水时，所选柱浆泵的额定泵压应大于静水压力的2.0倍-2.5倍，双液注浆时宜选用双液注浆泵，最好是压力，流量及配比可调的双缸液压式注浆泵。5）搅拌机。回填注浆或空洞充填注浆时，不需将浆液颗粒化或胶体化，可选用大容积的叶片式搅拌机，其他情况下，特别是渗透注浆，压密注浆或劈裂注浆，宜选用胶体搅拌机。6）贮浆桶。为保证浆液的连续供应，避免浆液沉淀，应选用配有搅拌装置的贮浆桶，贮浆桶的容积为制浆机容积的1.5倍-2.0倍。

3 施工工艺及相应的理论依据

注浆工艺是注浆参数设计的依据，同时也是注浆施工的关键。目前，注浆工艺很多，按浆材不同可分为化学注浆、水泥注浆及黏土类浆液注浆；按用途不同可分为加固注浆、防渗

注浆以及基础托换注浆；按浆液渗透方式可分为充填注浆、渗透注浆、挤密注浆和劈裂注浆。此外，近年来在土层注浆中又出现了高压喷射注浆、旋喷注浆等注浆工艺，丰富了注浆内容，扩大了注浆法的应用范围。具体选择哪种工艺跟浆液的选择有关。多数情况是在选择浆液阶段即确定注浆工艺。此外，选择注浆工艺时，准确地掌握注入地层的土质参数极为重要，因为土质参数值是选择注浆工艺的依据，所以注浆前的调查工作非常重要。注浆理论研究浆液在岩土缝隙中的流动规律，揭示地质调节、浆材性质和工艺技术之间的相互关系。传统的注浆工艺是以“渗入性理论”为基础的，注浆时只采用相对较低的注浆压力，使浆液在孔隙或裂隙中扩散时不致破坏岩土的原有结构。近年来人们逐渐认识到，利用水力劈裂原理，可人为地制造或扩大岩土的裂隙或孔隙，使低透水岩土层的可灌性和注浆量提高，从而获得更为满意的灌浆效果。此外，还有压密灌浆理论和电动化学灌浆理论。

4 注浆效果检测

注浆效果检测主要是对注入范围和岩土层固结程度进行检测，目前国内外大体上采用取样试验和现场检测方法，如表2所示。

表2 注浆效果检测方法

目前有两种现场原位力学试验可以用来进行注浆效果的检测：1）声波检测。2）钻孔变形试验。此外还有利用电磁波CT成像技术、电磁波、弹性波等技术对注浆前后岩土体孔隙率及变形特征等方面进行注浆效果的检测，这些方法有待工程实践的进一步检验。

5 结语

注浆及其效果检测技术已发展成集高分子化学、岩土力学、机械、自动化技术等多学科为一体的新兴交叉技术的应用学科。在我国，注浆技术的研究方兴未艾。据不完全统计，从事注浆研究和施工的人员、单位近年猛增，大小注浆公司超百家，专职从事注浆的高级职称人员就达300余人。随着技术的推广应用及适用领域的进一步扩大，如何降低注浆的经济及环境成本，实现注浆施工的快速便捷，保证注浆效果的稳定可靠，已成为广大注浆技术研究

工作者和工程技术人员迫切需要解决的问题。

参考文献：

[1] 杨米加，陈明雄，贺永年，注浆理论的研究现状及发展方向[J]，岩石力学与工程学报，2001，20（6）：839-841。

[2] 程骁，张凤祥，土建注浆施工与效果检测[M]，上海：同济大学出版社，1998。

[3] 熊厚金，中国化学灌浆的成就[A]，国际岩土锚固与灌浆新进展[C]，北京：中国建筑工业出版社，1996。

[4] 李文通，渗透注浆法在防护工程中的应用[J]，山西建筑，2007，33[30]：132-133。

[5] 熊厚金，林天健，李宁，岩土工程化学[M]，北京：科学出版社，2001。

[6] 罗元斌，注浆技术在路基沉陷加固治理工程的应用[J]，山西建筑，2007，33（27）：301。