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【摘要】灌浆材料的飞速发展,灌浆施工工艺和施工设备也得到了很大改进和提高，灌浆技术在工程中的应用规模也越来越广，几乎涉及到所有的岩土和土木工程领域。
【关键词】土木工程；灌浆施工；材料；技术
中图分类号：C35文献标识码： A
我国化学灌浆技术在前人50年研究的基础上不断的发展,已在国内水利水电、建筑、公路和矿山等土木工程领域得到了广泛的应用,并取得了丰富的理论和实践成果,但化学浆技术在工程中的理论和应用研究还有待进一步发展。化学灌浆材料的环保和创新不断改进化学灌浆材料的性能和毒性,提高化学浆材的可灌性和稳定性,降低浆材毒性和使其无毒,开发和推广应用无公害、耐久性好、工程适应性强且价格低廉的化学灌浆材料。。
一、土木工程灌浆材料
按主要成分的不同可将灌浆施工的浆材分为以下几种：
（一）粘土浆材
粘土浆材往往选用粘土或者亚粘土，具有遇水崩解，吸水膨胀的性质，稳定性、粘结力较好。灌浆部位不同 ， 灌浆使用的材料要求也不同纯粘土浆配置起来很简单，只需将土料经过浸泡、搅拌、筛滤净化后拌和而成。而为了保证灌浆效果，很少采用纯粘土浆材，一般要掺入水泥，拌制时要控制好水泥的用量。
（二）水泥基浆材
灌浆水泥一般是以硅酸盐水泥熟料以及适量的二水石膏作为主料 ，经过细细研磨，再辅以性能调节剂混合组成。而水泥基浆的稳定性不好、注入能力有限，容易受水的冲刷而稀释，因而影响了注入效果。
（三）化学浆材
化学浆材的特点包括：1.不分层，无沉淀；2.粘度非常低；3.固化或胶凝时间可以人为控制；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的施工；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。
但与此同时，化学浆材也具有毒性高、经济性差、耐久性差的缺点，因而化学浆材一般被用于工程缺陷的修补。
二、灌浆技术施工要求
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，水泥灌浆压力硬币化学灌浆压力大；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。
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灌浆技术的施工要求
灌浆技术的使用是一个复杂多变的工艺，由于灌浆方法的不同，也会相应地影响灌浆的效果，灌浆参数成为最重要的影响因素之一。
2.1灌浆的压力因素
对于灌浆压力的理解，其实质就是浆液在地层中的扩散动力，灌浆压力对灌浆的加固和防渗效果具有很大的影响。同时，灌浆压力的功能发挥也会受到很多的因素制约，例如地层条件、选用的灌浆材料以及灌浆方法等。所以，灌浆压力在不同的工程中的应用，需要根据工程的实际情况而定。从灌浆材料的角度来考虑，化学灌浆产生的压力比水泥基灌浆的压力小；从地层深度考虑，浅部地层的灌浆压力比深部地层的压力小；从渗透系数考虑，渗透系数大的的地层比渗透系数小的地层的灌浆压力小。
2.2扩散半径和有效的扩散距离
在灌浆工程的建设中，浆液的扩散半径以及其有效扩散距离对灌浆工程的质量和进度造成直接的影响，在其他因素的影响下也会产生相应的变化。如果地层渗透系数注入时间以及灌浆压力增大，扩散半径也会相应增大，但如果浆液的浓度和粘土降低，扩散半径和有效扩散距离就会相应增加。而且，在计算扩散半径和有效扩散距离中，可以使用一些合适的理论公式进行计算，在工程的建设中进行检测，将多种涉及因素考虑其中，进行合理的工程试验。
2.3浆液的凝固时间
在灌浆工程中，浆液的凝固时间是浆液自身的特性因素。根据不同的工程需要，可以在浆液中加入适量的速凝剂、塑化剂、膨胀剂以及分散剂，从而不断改善浆液的性能以及凝固时间。一般情况下，标准的浆液凝固时间是几秒或是几个小时，在这个范围内的凝固时间都属于合理，浆液的凝固现象属于瞬间的行为，凝固之前的浆液其粘度性能的变化不大。由于灌浆工程在不同工程中对浆體的要求不同，但是浆体本身也具有一些优缺点，需要进行浆体性能的改进，从而不断适应各种工程的要求。
三、土木工程灌浆施工方法
前常用的土木工程灌浆施工方法包括以下几种：
1.填充灌浆法。适用于对较大空隙的灌浆，或者地下工程中结构体壁前空后空的灌浆。
2.渗透灌浆法。渗透灌浆法常被用于砂砾层的灌浆施工，渗透灌浆法是在不改变地层结构的基础上，将灌浆材料关注到空隙内。
3. 土木工程的灌浆方法
根据灌浆技术的应用目的可以分为两类灌浆方法。即加固灌浆和堵水防渗灌浆。而且，按照不同的灌浆工程涉及的工程地质条件，还有浆液的渗透力和扩散力等因素，可以具体细分如下。
3.1填充灌浆法
填充灌浆，根据其特点考虑，一般适用于工程中较大型的裂缝和岩土洞穴，还包括一些地下工程结构体壁的灌浆，都属于填充灌浆的应用范围。
3.2渗透灌浆法
在一些土木工程中，由于工程的地层条件使固定的，为了不改变其总体的特性，需要将浆液直接填充在岩土地层的裂缝中，一般是向地层深处及逆行那个渗透灌浆。这种方式应用较多的是砂砾层土质中的灌浆。
3.3压密灌浆法
这种灌浆法需要借助于强大的压力进行灌浆，由于这种浆液的浓度较大，容易在灌浆管道两端形成较大的浆泡，浆液只有通过外界施压，才能使浆液进入地层。这种灌浆法多用于粘性的土质条件。由于灌浆技术的发展，其灌浆的方法不断创新，除以上的论述方法之外，还存在劈裂灌浆法和电动化灌浆法等两种有效的灌浆方法。
3.4劈裂法
劈裂灌浆法应用最多的是在颗粒细小的粉砂土和淤泥中，劈裂灌浆法主要是依靠较高的压力，在渗透性较低的地层灌浆中，充分利用浆液自身的力和特性，不断克服地层自身的应力和抗剪切强度，由于高压的作用，地层内的水会形成较大的冲力，从而发生劈裂作用，劈裂作用发生后会使地层的结构和受力点发生变化，这样一方面会导致地层的地表结构发生物理变化，出现大幅度的裂隙，另一方面，如果地层表面有轻微的裂隙，劈裂作用发生后会加剧裂隙的尺度，从而为灌浆带来极大的可靠性。
4.劈裂灌浆法。劈裂灌浆法适用于颗粒较为细小的粉砂岩土或淤泥中。劈裂灌浆法是以较高的灌注压力，使浆液克服地层中的初始应力再使其克服抗剪抗拉强度，从而在地层中与水发生劈裂作用，进而破坏原有的地层结构，使地层内产生缝隙，或者使地层内原有的缝隙扩大，促使浆液进一步扩散。
5.电动化学灌浆法。电动化学灌浆法的做法是：在施工前在需要加固的地层总按一定的距离将两个电极防止于地层中，将有孔的金属管接到直流电源正极作为灌浆管，将另一端介入电源的负极。接通电源后，灌注压力与电渗方向相同，孔隙中的水流向负极，而孔隙就形成了灌注通道，浆液便可流入地层。
四、总结
随着建筑事业的不断发展，人们对建筑物安全性能的要求逐渐提高，一些新的建筑物为了提升其强度和耐久性需要采取合理的加固措施，而老旧的建筑物为了维持其强度，修补已出现的裂缝空袭，也需要采取加固措施，可见灌浆施工的应用前景和应用领域都十分广阔。目前灌浆施工所采用的粘土浆材、水泥基浆材和化学浆材分别有着各自的缺点，影响了其适用范围，因而在今后的灌浆施工研究中，应着力于开发复合型的、高效、无毒无害的新型灌浆材料，而考虑到工程的经济效益，提升灌浆材料的经济性也十分重要。
参考文献：
[1]何品良.浅谈灌浆施工技术控制[J].建筑·建材·装饰.2009,10(3):122-126.
[2]孙敏.刍议土木工程灌浆方法与施工技术[J].中国新技术新产品.2011(15):49.
[3]任兴华.帷幕灌浆技术在某工程中的应用[J].中国新技术新产品.2010(19):115.
[4]胥军义.浅析水利工程施工中高压喷射灌浆技术的应用[J].科技风.2010(24):172.
【关键词】土木工程；灌浆施工；材料；技术
中图分类号：C35文献标识码： A
我国化学灌浆技术在前人50年研究的基础上不断的发展,已在国内水利水电、建筑、公路和矿山等土木工程领域得到了广泛的应用,并取得了丰富的理论和实践成果,但化学浆技术在工程中的理论和应用研究还有待进一步发展。化学灌浆材料的环保和创新不断改进化学灌浆材料的性能和毒性,提高化学浆材的可灌性和稳定性,降低浆材毒性和使其无毒,开发和推广应用无公害、耐久性好、工程适应性强且价格低廉的化学灌浆材料。。
一、土木工程灌浆材料
按主要成分的不同可将灌浆施工的浆材分为以下几种：
（一）粘土浆材
粘土浆材往往选用粘土或者亚粘土，具有遇水崩解，吸水膨胀的性质，稳定性、粘结力较好。灌浆部位不同 ， 灌浆使用的材料要求也不同纯粘土浆配置起来很简单，只需将土料经过浸泡、搅拌、筛滤净化后拌和而成。而为了保证灌浆效果，很少采用纯粘土浆材，一般要掺入水泥，拌制时要控制好水泥的用量。
（二）水泥基浆材
灌浆水泥一般是以硅酸盐水泥熟料以及适量的二水石膏作为主料 ，经过细细研磨，再辅以性能调节剂混合组成。而水泥基浆的稳定性不好、注入能力有限，容易受水的冲刷而稀释，因而影响了注入效果。
（三）化学浆材
化学浆材的特点包括：1.不分层，无沉淀；2.粘度非常低；3.固化或胶凝时间可以人为控制；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的施工；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。
但与此同时，化学浆材也具有毒性高、经济性差、耐久性差的缺点，因而化学浆材一般被用于工程缺陷的修补。
二、灌浆技术施工要求
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，水泥灌浆压力硬币化学灌浆压力大；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。
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灌浆技术的施工要求
灌浆技术的使用是一个复杂多变的工艺，由于灌浆方法的不同，也会相应地影响灌浆的效果，灌浆参数成为最重要的影响因素之一。
2.1灌浆的压力因素
对于灌浆压力的理解，其实质就是浆液在地层中的扩散动力，灌浆压力对灌浆的加固和防渗效果具有很大的影响。同时，灌浆压力的功能发挥也会受到很多的因素制约，例如地层条件、选用的灌浆材料以及灌浆方法等。所以，灌浆压力在不同的工程中的应用，需要根据工程的实际情况而定。从灌浆材料的角度来考虑，化学灌浆产生的压力比水泥基灌浆的压力小；从地层深度考虑，浅部地层的灌浆压力比深部地层的压力小；从渗透系数考虑，渗透系数大的的地层比渗透系数小的地层的灌浆压力小。
2.2扩散半径和有效的扩散距离
在灌浆工程的建设中，浆液的扩散半径以及其有效扩散距离对灌浆工程的质量和进度造成直接的影响，在其他因素的影响下也会产生相应的变化。如果地层渗透系数注入时间以及灌浆压力增大，扩散半径也会相应增大，但如果浆液的浓度和粘土降低，扩散半径和有效扩散距离就会相应增加。而且，在计算扩散半径和有效扩散距离中，可以使用一些合适的理论公式进行计算，在工程的建设中进行检测，将多种涉及因素考虑其中，进行合理的工程试验。
2.3浆液的凝固时间
在灌浆工程中，浆液的凝固时间是浆液自身的特性因素。根据不同的工程需要，可以在浆液中加入适量的速凝剂、塑化剂、膨胀剂以及分散剂，从而不断改善浆液的性能以及凝固时间。一般情况下，标准的浆液凝固时间是几秒或是几个小时，在这个范围内的凝固时间都属于合理，浆液的凝固现象属于瞬间的行为，凝固之前的浆液其粘度性能的变化不大。由于灌浆工程在不同工程中对浆體的要求不同，但是浆体本身也具有一些优缺点，需要进行浆体性能的改进，从而不断适应各种工程的要求。
三、土木工程灌浆施工方法
前常用的土木工程灌浆施工方法包括以下几种：
1.填充灌浆法。适用于对较大空隙的灌浆，或者地下工程中结构体壁前空后空的灌浆。
2.渗透灌浆法。渗透灌浆法常被用于砂砾层的灌浆施工，渗透灌浆法是在不改变地层结构的基础上，将灌浆材料关注到空隙内。
3. 土木工程的灌浆方法
根据灌浆技术的应用目的可以分为两类灌浆方法。即加固灌浆和堵水防渗灌浆。而且，按照不同的灌浆工程涉及的工程地质条件，还有浆液的渗透力和扩散力等因素，可以具体细分如下。
3.1填充灌浆法
填充灌浆，根据其特点考虑，一般适用于工程中较大型的裂缝和岩土洞穴，还包括一些地下工程结构体壁的灌浆，都属于填充灌浆的应用范围。
3.2渗透灌浆法
在一些土木工程中，由于工程的地层条件使固定的，为了不改变其总体的特性，需要将浆液直接填充在岩土地层的裂缝中，一般是向地层深处及逆行那个渗透灌浆。这种方式应用较多的是砂砾层土质中的灌浆。
3.3压密灌浆法
这种灌浆法需要借助于强大的压力进行灌浆，由于这种浆液的浓度较大，容易在灌浆管道两端形成较大的浆泡，浆液只有通过外界施压，才能使浆液进入地层。这种灌浆法多用于粘性的土质条件。由于灌浆技术的发展，其灌浆的方法不断创新，除以上的论述方法之外，还存在劈裂灌浆法和电动化灌浆法等两种有效的灌浆方法。
3.4劈裂法
劈裂灌浆法应用最多的是在颗粒细小的粉砂土和淤泥中，劈裂灌浆法主要是依靠较高的压力，在渗透性较低的地层灌浆中，充分利用浆液自身的力和特性，不断克服地层自身的应力和抗剪切强度，由于高压的作用，地层内的水会形成较大的冲力，从而发生劈裂作用，劈裂作用发生后会使地层的结构和受力点发生变化，这样一方面会导致地层的地表结构发生物理变化，出现大幅度的裂隙，另一方面，如果地层表面有轻微的裂隙，劈裂作用发生后会加剧裂隙的尺度，从而为灌浆带来极大的可靠性。
4.劈裂灌浆法。劈裂灌浆法适用于颗粒较为细小的粉砂岩土或淤泥中。劈裂灌浆法是以较高的灌注压力，使浆液克服地层中的初始应力再使其克服抗剪抗拉强度，从而在地层中与水发生劈裂作用，进而破坏原有的地层结构，使地层内产生缝隙，或者使地层内原有的缝隙扩大，促使浆液进一步扩散。
5.电动化学灌浆法。电动化学灌浆法的做法是：在施工前在需要加固的地层总按一定的距离将两个电极防止于地层中，将有孔的金属管接到直流电源正极作为灌浆管，将另一端介入电源的负极。接通电源后，灌注压力与电渗方向相同，孔隙中的水流向负极，而孔隙就形成了灌注通道，浆液便可流入地层。
四、总结
随着建筑事业的不断发展，人们对建筑物安全性能的要求逐渐提高，一些新的建筑物为了提升其强度和耐久性需要采取合理的加固措施，而老旧的建筑物为了维持其强度，修补已出现的裂缝空袭，也需要采取加固措施，可见灌浆施工的应用前景和应用领域都十分广阔。目前灌浆施工所采用的粘土浆材、水泥基浆材和化学浆材分别有着各自的缺点，影响了其适用范围，因而在今后的灌浆施工研究中，应着力于开发复合型的、高效、无毒无害的新型灌浆材料，而考虑到工程的经济效益，提升灌浆材料的经济性也十分重要。
参考文献：
[1]何品良.浅谈灌浆施工技术控制[J].建筑·建材·装饰.2009,10(3):122-126.
[2]孙敏.刍议土木工程灌浆方法与施工技术[J].中国新技术新产品.2011(15):49.
[3]任兴华.帷幕灌浆技术在某工程中的应用[J].中国新技术新产品.2010(19):115.
[4]胥军义.浅析水利工程施工中高压喷射灌浆技术的应用[J].科技风.2010(24):172.