论文发表:化学灌浆技术在城市排水工程中的应用

摘要：排水工程中常见的质量问题是冒水、流沙等，其直接危害工程的有序进行跟施工质量。针对其施工问题，本工程利用化学灌浆法止水堵漏，保证了施工质量，并按预定工期完工。
　　关键词：化学灌浆；处理措施；止水堵漏；排水工程
　　排水工程中渗漏水是目前排水工程中常见的危害之一，其中截污工程中的顶管过程又是发生冒水、流砂的高发部位之一。而工程上运用化学灌浆进行止水防水的施工技术已日渐成熟，并在预防和治理施工裂缝的渗漏问题取得不错的成效。本文针对某城市中的排污截流工程的施工技术，谈谈化学灌浆技术在城市排水工程中的应用情况，可供从事排水工程以及其他相类似的止水堵漏工程的同行们技术参考。
　　化学灌浆技术是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式赶走土颗粒间或填满排水工程中的裂隙空间。经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”。灌浆理论主要有渗透灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆及电化学灌浆等四大类[1]。
　　1常用化学灌浆材料的性质特点
　　1.1水泥水玻璃浆材
　　水泥——水玻璃浆材是一种具有较好力学性能，价格便宜的灌浆材料，其固结强度为0.5~15MPa，固结率为98%~100%，凝胶时间为30~120s。同时浆液充填率高，湿条件耐久性好。因此具有很好地适应性，尤其适用于突发性漏水、泥、砂的整治。其浆液特点如下：浆液凝胶时间可准确地控制在几秒至几十分钟范围内；结石体抗压强度可达10~20MPa，结石率为100%；结石体渗透系数为10~8cm/s；适宜于0.2mm以上裂隙和1mm以上粒径的砂层使用；材料来源丰富，价格便宜。
　　1.2中化—656（内烯酸盐类）浆材
　　这种浆材具有浆液起始粘度低，可灌性能好，固化时间在两秒至十几分钟，甚至数小时等特点。其主要力学性能为：固结体抗渗性k<10~8cm/s，抗挤出强度35kg/cm；固砂体抗压强度3~8kg/cm，浆液起始粘度η（25℃）1.2~1.6cp。因此其广泛用于各种混凝土的渗漏水、油的堵截。
　　1.3改性环氧树脂浆材
　　该材料应用广泛，价格便宜，强度枯度、固化时间均可调节，材料力学性能良好。表现为：抗压强度为700~1200kg/cm2，抗张强度为70~300kg/cm2，抗弯强度300~850kg/cm2,劈裂粘结强度干缝19~31kg/cm2、有水缝13~19kg/cm2，浆材起始粘度η（25℃）6~150cp。因此该材料也是工程补强和补漏的常用材料[2]。
　　2截污工程的基本情况及灌浆材料选择
　　该截污工程位于某市郊区外的河流中，其主要作用是防止污水渗出流入下游污染江河环境和地下水质。该工程所处地段的主要岩土是黑云母花岗岩和细粒白岗质肉红色花岗岩。基岩以上为第四系坡—冲积松散覆盖层，厚10.6~16.4m；其中草炭层1.0~2.7m，碎石角砾土层厚6.9~14m。渗透系数K=1.4×10-3cm/s。其中强风化带厚2~3m，K=8×10-4cm/s；弱风化带厚2~14m，K=2×10-4~4.6×10-6cm/s；微风化带厚1.5~6m，K=4.6×10-6~2.3×10-7cm/s；新鲜花岗岩K<2.3×10-7cm/s。节理裂隙以压扭性为主，基本上有三组裂隙，一组平行于坝轴线，一组垂直于坝轴线，均为陡倾角裂隙，另一组为水平裂隙。
　　本截污工程中化学灌浆的主要目的是止水堵漏以利开挖及顶管，经综合比较选用水玻璃水泥浆进行灌浆，可保证灌浆过程浆液的凝结时间可准确地控制在几秒钟到几十秒钟内，凝固后的结合率高，可达98~100%，结石的抗压强度也比较高。
　　采用的化学灌浆是水泥水玻璃浆材，灌浆材料要求是水玻璃浓度采用35，水玻璃与水泥浆体积比是0.5:1，水灰比为0.75:10。
　　3截污坝体的灌浆设计
　　设计要求将坝基弱风化带以上部分全部挖除，在弱风化花岗岩上浇筑C15钢筋混凝土盖板，盖板宽5m，厚0.8m。为