注漿技術(shù)在建筑施工中應(yīng)用

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1、注漿技術(shù)在建筑施工中應(yīng)用　　摘要:大量的土建工程施工使我國(guó)的土建施工技術(shù)有了較大程度的發(fā)展，積累了十分豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)．注漿技術(shù)在土建施工中是一項(xiàng)實(shí)用十分廣泛的技術(shù)，對(duì)于軟質(zhì)地基的加固具有十分明顯的效果，同時(shí)該技術(shù)還有成本低、施工工藝簡(jiǎn)單、使用范圍廣。本文闡述了注漿技術(shù)的定義和分類(lèi)、注漿材料、注漿方法、注漿效果等幾個(gè)方面的具體的應(yīng)用與研究，也介紹了土建工程施工中注漿技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：注漿技術(shù)；建筑施工；應(yīng)用與研究中圖分類(lèi)號(hào)：TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1.注漿技術(shù)的定義和分類(lèi)注漿技術(shù)是將具有充填膠結(jié)性能的材料配成漿液,利用注漿設(shè)備將其注入到地層的裂隙、孔隙或孔洞中,待漿

2、液凝結(jié)、硬化后達(dá)到填充、加固或堵水的目的。注漿技術(shù)實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣,是地下工程施工中的重要輔助施工技術(shù),主要應(yīng)用于水利堤壩、礦山巷道、豎井、隧道、地鐵等工程開(kāi)挖時(shí)的防滲堵漏和加固。2.注漿材料7隨著世界各國(guó)地下工程建設(shè)的高速發(fā)展,注漿材料得到了越來(lái)越廣泛的開(kāi)發(fā)和利用。它大致可以分為普通注漿漿液材料、化學(xué)注漿漿液材料和綠色注漿漿液材料三大類(lèi)。2.1普通注漿漿液材料普通注漿漿液材料最常用的是水泥類(lèi)注漿材料。這種漿液來(lái)源廣泛、施工工藝簡(jiǎn)單,但穩(wěn)定性差,易沉淀析水,在地下水流速較大的情況下施工時(shí),漿液易受水的沖刷和稀釋,抗水溶蝕性和抗水分散性差。為了提高漿液的穩(wěn)定性,一般是向水泥漿液中

3、加入0.2%—5%的膨潤(rùn)土和相應(yīng)的外加劑。它的缺點(diǎn)是隨著膨潤(rùn)土摻量的增加,漿液結(jié)石體早期強(qiáng)度顯著下降,甚至幾天不凝,這使?jié){液在灌入地層后易被地下水沖蝕,降低灌漿效果。水泥注漿材料自1838年英國(guó)湯姆遜隧道開(kāi)始應(yīng)用,人們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)普通水泥粒徑較大,滲透能力有限,一般只能深入大于0.1mm的裂隙和空隙,而對(duì)于微細(xì)裂隙注漿加固效果較差。2.2化學(xué)注漿漿液材料一是水玻璃類(lèi)化學(xué)注漿材料:水玻璃注漿材料主要采用水玻璃和固化劑,使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成大量的硅凝膠從而凝結(jié)硬化,具有凝結(jié)時(shí)間可調(diào)、強(qiáng)度可控等優(yōu)點(diǎn);但其結(jié)石體抗壓強(qiáng)度較低,耐久性能及抗水溶蝕性能差。二是有機(jī)高分子化學(xué)注漿材料:包括丙烯

4、酰胺類(lèi)漿材、環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)漿材和聚氨酯漿材等。一般當(dāng)砂土顆粒粒徑≤0.5mm或巖石裂隙開(kāi)口≤0.2mm,地下水流速大于500mm/min時(shí),7采用有機(jī)高分子化學(xué)注漿材料可以解決普通水泥漿液無(wú)法解決的工程問(wèn)題。這種材料具有黏度低、滲透能力及可注性強(qiáng)、能注入土層或巖石中的細(xì)小裂隙或孔隙、固結(jié)性能好、凝結(jié)強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間的可控性好等優(yōu)點(diǎn);其缺點(diǎn)是結(jié)實(shí)體強(qiáng)度較低,耐久性較差,對(duì)周?chē)h(huán)境和地下水源有污染。由于化學(xué)注漿材料價(jià)格高、配方復(fù)雜,而且大多數(shù)化學(xué)注漿材料都有毒,因而其發(fā)展受到限制,尤其1974年日本上崗縣發(fā)生注漿污染事故后,日本、美國(guó)相繼禁止了有毒漿材的使用。三是復(fù)合化學(xué)注漿材料:近年來(lái)出現(xiàn)

5、的水泥—水玻璃雙液注漿材料不僅具有水泥漿的全部?jī)?yōu)點(diǎn),而且兼有水玻璃漿液的一些特點(diǎn),凝固時(shí)間可以從幾秒到幾十分鐘內(nèi)調(diào)節(jié),結(jié)石體抗壓強(qiáng)度較高,凝結(jié)后結(jié)石率可達(dá)到100%,可注性比水泥漿高,是目前研究和應(yīng)用較多的注漿材料。但水泥—水玻璃雙液注漿材料消耗水泥量大,又非綠色材料,不適合時(shí)代的可持續(xù)發(fā)展要求,且水泥—水玻璃雙液注漿材料的最終固結(jié)強(qiáng)度低,耐久性能差。2.3綠色注漿漿液材料當(dāng)前地下工程建設(shè)突出存在注漿材料用漿量大、成本高、對(duì)水泥原材料消耗過(guò)度,環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題,無(wú)法形成材料生產(chǎn)與環(huán)境相協(xié)調(diào)的產(chǎn)業(yè)化格局。在我國(guó),粉煤灰、礦渣、鋼渣等工業(yè)廢渣的擁有量很高,但利用率卻非常低,其有效使用

6、率還不到10%7,而且它們對(duì)環(huán)境造成了極大的污染。試驗(yàn)表明工業(yè)廢渣能被堿激發(fā),其固體顆粒較普通水泥顆粒小,且顆粒級(jí)配分布也更合理,因此可以作為雙液注漿原材料。采用水玻璃激發(fā)粉煤灰、礦渣、鋼渣等工業(yè)廢渣制備注漿材料,不僅有利于大量工業(yè)廢渣變廢為寶,減少環(huán)境污染,降低注漿材料成本,而且該注漿材料的綜合性能優(yōu)異,這為實(shí)現(xiàn)注漿材料節(jié)能環(huán)保和高性能化提供了一種選擇。在我國(guó)有效利用大宗工業(yè)廢渣研制高性能、綠色注漿材料,無(wú)疑是與時(shí)代可持續(xù)發(fā)展相協(xié)調(diào)的新型注漿材料研究方向。3.注漿方法為改善實(shí)際工程的注漿效果,除研制合適的注漿材料以外,注漿方法也逐漸被人們所重視。3.1高壓噴射注漿法高壓噴射注漿法

7、始于20世紀(jì)60年代后期,在我國(guó)已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用,并且制定了相應(yīng)的施工設(shè)計(jì)規(guī)范。在高速公路軟弱地基加固、水利工程防滲、礦山井巷加固與防滲等方面得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。在一些大城市,隨著地鐵建設(shè)和高層建筑的崛起,不少深基坑工程亦都采用了高壓噴射注漿技術(shù)來(lái)進(jìn)行深基坑的止水防滲。7高壓噴射注漿法是利用高壓射流切割原理,通過(guò)帶有噴嘴的注漿管在土層的預(yù)定深度以高壓設(shè)備使?jié){液或水成為20MPa左右或更高的高壓射流從噴嘴中噴射出來(lái),沖擊切割土體,當(dāng)噴射流的動(dòng)壓超過(guò)土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí),土