注浆技术——研究现状及存在问题.doc

注浆技术
北京科技大学 采矿1402班 杨轶茗
北京市海淀区100083
注浆技术的研究近况
一、 注浆法
注浆法就是借助压力（液压、气压）或电化学原理，通过钻孔将具有凝胶能力的浆液均匀地注入土层（或岩层）中的空隙、裂缝与空洞中，浆液一填充、渗透和挤压等方式将原来松散破碎的岩（土）层叫结成一个整体，利用浆液与土体、岩石破坏构造体等共同作用使岩（土)层的物理力学性能（如岩、土层的渗透性，岩、土层的强度和承载能力，岩、土层的变形等）得以改善，从而形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性好的“结岩体”，以满足各类土木建筑工程（高层建筑地基、地铁、隧道、矿山井巷等）使用要求的一种技术。
二、 注浆技术
注浆技术主要分为三个方面，即注浆工艺、注浆材料、珠江设备注浆材料是注浆技术中不可缺少的一一个组成部分，珠江之所以能够起到都水和加固的作用，主要是由于注浆材料在注浆过程中发生由液相到固相转变的结果。因此，凡是一种液体在一定条件下可以变成固体的物质，一般来讲都可以当作注浆材料，所以，注浆材料是很多的。在注浆施工过程中，能否正确合理的选择一种或几种注浆材料必将直接影响注浆工程的成败和经济技术指标。
三、 注浆浆液的国内外研究现状
目前现代注浆工艺的品种繁多，种类各异，其中主要有两大类：水泥浆液和化学浆液。水泥浆液主要有单液水泥浆、水泥——水玻璃浆、粘土水泥浆等。化学浆液主要包括水玻璃类、丙烯酰胺类、木质素类、环氧树脂类、铬木素类、脲醛树脂类、聚氨脂类等。以及由水泥和化学浆液组成的水泥——化学浆液。
四、 两种主流浆液的缺陷
水泥浆液水灰比大多水位5：1、3：1、2：1、1：1，它们的含水量过高，由于含水量过高，将会引起一系列问题，特别是过大的残余透水性（析水率）。
化学注浆材料可注性好、浆液粘度低、凝胶可控、抗渗性及耐久性能好、能住入到细微缝隙中，但是一般的化学浆液都具有毒性并且价格昂贵，切结石体强度比水泥浆液的结石体强度低。因此化学浆液的应用受到了广泛的限制。
五、 注浆浆液在研究和应用上存在的问题
´ 注浆技术是一门综合工艺，涉及多种专业理论，而注浆施工又属于隐蔽工程，虽然经历多年发展，注浆技术达到了一个新的水平，但由于注浆技术的需求面不断扩展，要求也越来越高现有的技术还存在以下不足
1. 浆液的可灌性、可控性、稳定性差。
2. 注浆工艺复杂，施工程序多，现有的国产设备不能完全满足要求。
3. 施工周期长，一些应急工程的应用受限。
4. 注浆成本高，主要表现在消耗材料大、材料价格较高，再加上大型成套设备的应用，使得工程造价较高，给注浆技术进一步的推广应用造成一定的困难。
六、 注浆材料的研发
超细水泥浆材
针对水泥浆材和化学浆材的缺点，世界各国先后研究了很多新的注浆材料和改进现有的注浆材料。改进水泥材料的可注性和稳定性的成就之一就是超细水泥浆材的研制成功。超细水泥是20世纪80年代由日本首先研制成功的，我国长江科学院岩基所在超细水泥的研究与应用方面做了大量工作。用超细水泥配置的稳定浆液的灌浆效果和解释的力学性能均较好，但成本较高，每吨超细水泥成本在2000元以上，由于成本高使得超细水泥广泛用作灌浆材料受到严重制约。
七、 注浆技术的更新
GIN灌浆法
(一) 使用中等稠度的稳定浆液，在流速较低的情况下，水泥颗粒沉淀少，防止过早地阻塞裂隙通道，有利于灌浆质量。
(二) 浆液具有良好的稳定性，析水少，浆体固结后，余留空间小，结石紧密，与岩石粘结力强。
(三) 浆体中水泥含量高，力学强度大，抗溶滤能力强。
(四) 每段灌浆仅使用一种浆液，简化灌浆工艺，提高功效，减少故障。
(五) 用GIN曲线控制整个灌浆过程，使幕体大致均一，降低水泥用量。 
(六) 采用计算机监控灌浆全过程，提高了灌浆质量。
作者简介 杨轶茗 1996年生于四川泸州。北京科技大学采矿1402班学生。