水玻璃在水泥中的作用(常用注浆工艺类型及使用)

Posted 2023-05-30

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水玻璃在水泥中的作用(常用注浆工艺类型及使用)

本文来源于公众号：悠游2019

作者：成永刚，博士，教高，注册岩土工程师，中国岩石力学与工程学会滑坡与工程边坡分会理事，中国土木工程学会非饱和土与特殊土专业委员会常务委员和交通岩土工程专业委员会委员，国际工程地质协会会员，中国国家公路建设项目评标专家，四川省交通运输专业人才教育专家。

注浆在岩土工程的地基的补强、压密、充填、防渗等方面具有广泛的应用。依据岩土体的性质和工程目的，注浆工艺繁多、注浆材料多样。那么如何有效而针对性的应用注浆工艺，下面进行简单的解析。

1、充填注浆：在地基工程影响范围内存在空洞时，利用浆体，或浆体与其他粒状进行充填。浆体可为水泥浆，或水泥与粘土等物质的混合浆、混凝土。粒状物可依据空洞大小而采用不含有机物的各类弃渣。笔者曾在宝成铁路岳村大桥溶洞病害处治中，采用混凝土、卵石+水泥浆进行了成功处治。曾在包兰铁路白银西信号楼基础加固中，对地下洞穴采用人工开挖大孔径进口后，利用水泥+黄土+建筑垃圾进行充填后实现了有效处治。

2、渗透注浆：地基为碎石、砂类地层时，依据粗颗粒地基的颗粒大小、密实等，利用普通水泥+粉煤灰、超细水泥、水玻璃等材料，在一定的注浆压力作用下将浆液渗入孔隙，从而利用浆液的充填与胶结提高地基的强度与防渗性能。笔者曾在兰州玻璃厂大礼堂地基加固中，采用全断面封孔法，利用普通水泥对粗砂层地基利用渗透注浆工艺进行了有效加固。曾在某高速公路桥头碎石土过渡段利用水泥+粉土材料，采用渗透注浆进行了有效处治。

3、压密注浆：地基为具有一定密实度的人工填土、自然堆积体等不满足工程要求的地层时，采用一定的压力将浆液注入地层形成浆泡，从而利用浆液对地层的挤压而提高地基的密实度。笔者曾在兰州铁路局后勤大楼的红粘土地层处治中，利用灰土形成上覆垫层的基础上，利用水泥+粉煤灰材料，在全断面封孔的条件下对地基进行有效的压密注浆处治。此外，在兰州白塔纠偏时也采用纯水泥+促凝剂注浆工艺，对黄土塔基进行了有效注浆。不但提高了塔基的地基承载力，也有效配合了白塔的纠偏。

4、劈裂注浆：此类工艺应用较为广泛，也是笔者当年最常采用的地基处理工艺。其利用高压将浆液压入地层，使地层在高压作用下克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩土结构破坏，从而将浆液压入地层而形成复合地基。其加固范围大，地基强度提高幅度较大，可有效在多种地层中应用。其注浆材料多采用水泥浆、水泥+粉土（粉煤灰）等多种材料，可依据工程需求选用。该工艺笔者曾在兰州等黄土地区的房建、铁路、公路地基处理中广泛应用，取得了良好的效果。

5、旋喷注浆：在土质或类土质地基中，利用带有喷头的注浆管在特定深度的地层中，利用旋转注浆管将高压浆液从喷头中压出切削地层，破坏原地层强度，利用浆液与土体胶结，形成复合桩基而提高地基承载力的目的。其注浆材料可用水泥浆、水泥+粉土（粉煤灰）等多种材料，但工程中最常用的是纯水泥浆。笔者曾在甘肃、四川等房建和交通工程多次采用旋喷注浆工艺进行构造物的地基处治，效果良好。但需要说明的是，旋喷注浆由于自身封孔效果较差，导致注浆时浆液沿钻孔上涌，造成材料相对浪费较为严重。

6、袖阀管注浆：将设置设置阻塞器的注浆管置入袖阀管进行注浆时，浆液从注浆嘴的小孔喷出时挤压阻塞器，使其紧压袖阀管起到阻塞作用，从而通过上拔注浆管实现分层高压注浆。注浆材料可根据工程实际需要灵活选用。该工艺在目前很多工程中应用，如果能掌握注浆工艺，则可以起到很好的注浆效果，但由于施工工艺相对较为复杂，造成工程实际注浆效果较差，往往很难达到注浆效果。

因此，是笔者在施工过程中与农民工一起进行多次琢磨和试验，成功采用水泥粉、黄土粉在钻孔过程中实现全断面封孔工艺，从而通过上拔注浆管实现分层高压注浆，取得了非常好的工程效果，明显较袖阀管注浆工艺更为简单易行，具有更好的工程可实施性，这也是笔者当年最为常用的分层高压注浆工艺。虽然没有在相关规范规程中介绍，但却为一种非常实用的注浆工艺。