基于ANSYS的压密注浆桩半径与注浆压力关系的研究

采用ANSYS数值模拟软件和Drucker-Prager屈服准则,进行合理的假设并建立压密注浆桩在土体中的压密模型;在工程中常用的压力范围内,通过改变注浆压力的大小,模拟注浆压力对压密注浆桩半径的影响,研究压密半径随注浆压力的变化规律,并采用曲线拟合得到压密半径与注浆压力的关系式。结合现场压密注浆桩试验,得到与数值模拟基本一致的结论,所得的成果可为现场施工提供理论参考。     

基于离散元模拟的黏土劈裂注浆扩散特性

为从细观角度研究劈裂注浆对富含黏土隧洞的加固效果,依托滇中引水工程伍庄村隧洞进口段,采用离散元软件PFC^2D,基于离散元流固耦合理论、平板窄缝流动模型与Fish语言的二次开发,实现了注浆过程中浆液和土体颗粒的相互作用,建立了颗粒流劈裂注浆数值模型。研究了注浆时步、注浆压力、颗粒粒径比及黏结强度对浆液扩散半径及土体孔隙率的影响。结果表明:注浆压力是影响土体加固效果的主控因素,随着注浆压力的增大,浆液扩散半径不断扩大,孔隙率持续增加,与注浆孔距离越远,对孔隙率影响越小,存在最优注浆压力。土体细观参数对注浆后宏观力学特性有较为明显的影响,随颗粒粒径比和黏结强度的增大,浆液扩散半径及孔隙率明显减小。将数值模拟结果与室内模型试验结果对比,发现二者趋势吻合较好,与实际相符,验证了所建立的注浆数值模型的正确性。     

盐龙湖围堤压密注浆施工质量控制

一、工程概况盐龙湖工程占地3342亩,围堤长约6.0km。为了防止渗漏,围堤桩号ZD1+589至ZD5+418.09之间长3929.09m,△2.0m以下采用压密注浆进行防渗处理,要求加固后的土体垂直和水平渗透系数均小于10-6cm/s。二、注浆孔布置压密注浆位置在生态围堤堤顶内侧,共3排孔,孔深7.8m,孔距1m,排距0.866m,孔径0.06m。三、施工质量控制要点1.现场注浆试验由于压密注浆带有较强的经验性,处理的效果不仅与地基土性质密切相关,还与施工方法、施工设备有     

堤防压密注浆施工质量控制实例

压密注浆是近年来堤防除险加固中应用较多的一种施工工艺.目前国内尚未见专门的压密注浆质量检验与评定标准,致使压密注浆施工质量不易控制.洪泽湖大堤10 km堤身防渗加固采用了压密注浆施工工艺.施工过程中,参建单位在灌浆试验、造孔、制浆与浆液控制、注浆等各个环节,分析研究压密注浆施工质量控制措施,探索压密注浆工程完工后质量检验方法,绘制了压密注浆灌浆压力、灌浆时间与堤身土状关系图;制定了项目划分方法和单元工程检查项目、检测项目质量标准.该工程施工质量达到了设计要求,质量控制措施取得了良好的效果.案例为有关部门制定压密注浆施工质量检验与评定标准提供了基础资料,对于其他堤防工程防渗加固也有借鉴作用.     

压密注浆桩材料设计要点解读——《压密注浆桩技术规范》解读(二)

<正>一、标准要求3.3.3压密注浆桩加固形成的复合地基的沉降变形,应为压密注浆桩群桩范围内的压缩变形和压密注浆桩底部未被加固土体的压缩变形之和。宜符合下列规定:1压密注浆桩群桩范围内的压缩变形宜根据建筑物荷载、桩长、桩身强度、天然地基土强度、置换率、复合地基的变形模量等按式(1)和式(2)估算。     

水库坝基裂隙岩体注浆加固机理及其应用研究

由于在水库坝基裂隙岩体处治施工过程中缺乏对裂隙注浆加固机理的深入研究,亟须解决裂隙岩体注浆压力缺少定量分析而选取盲目的问题。需要确立扩散半径和注浆压力的关系式,为裂隙注浆加固工程设计、施工提供理论基础和技术措施。本文通过对水库坝基中裂隙岩体注浆加固机理、模型试验以及工程实践进行研究分析,揭示了裂隙带和注浆孔存在相交与不相交两种位置关系,并得出了注浆时裂隙发生劈裂的过程。通过建立物理模型、分析数据,建立了不同水灰比条件下注浆压力与扩散半径的关系,分析了裂隙岩体注浆施工中合理的注浆压力区间。根据工程中水库坝基基岩物理量参数,计算出了扩散半径,以指导注浆加固工程施工。     

导水布袋复合压密注浆桩技术在软土质堤防加固处理中的应用研究

为更有效地对软土质堤防进行加固处理,将布袋注浆技术和可控性压密注浆桩技术融为一个整体,形成一项新的软土地基处理技术——导水布袋复合压密注浆桩技术。该技术利用布袋的良好导水性,有效解决了软土在压密注浆处理过程中,超孔隙水压力消散过慢的技术难题。将导水布袋复合压密注浆桩技术应用于洞庭湖软土质堤防加固试验处理,通过对处理前后的原状土进行标准贯入试验,对桩和桩间土进行取芯检测以及施工结束后位移观测、现场回访等,分析论证了导水布袋复合压密注浆桩技术对软土质堤防的加固效果。在加固处理一年后,监测结果表明,堤防侧向位移量趋于收敛,堤基已处于稳定状态。更多还原     

联合室内和现场试验确定土体本构模型参数方法研究

提出了联合室内和现场试验综合确定土体本构模型参数的方法。即联合进行室内模拟试验、原位旁压试验和现场大型载荷试验，以E—B模型模拟旁压试验和大型载荷试验过程，采用非线性阻尼最小二乘法和遗传算法最优化理论，依据现场实测旁压试验曲线及大型载荷试验实测土体各点的荷载一位移关系曲线及土体变形分布规律，进行优化反演分析，综合确定土体本构模型参数。从而为考虑土体原位结构性及粒径效应的影响，合理确定覆盖层及大粒径坝料土体的工程力学特性和本构模型参数开辟了新的研究途径。     

复合膏浆渗透扩散的二维离散元模拟分析

针对现有注浆理论难以对岩土体中的浆液在空隙及裂隙通道网络中的真实扩散规律进行准确描述的问题,本文从连续性方程的角度出发,运用二维颗粒流程序(PFC2D)建立数值模型,模拟研究注浆压力、注浆时间及砂卵石层渗透系数对复合膏浆在砂卵石层渗透扩散过程中的扩散半径的影响,总结规律并利用非线性拟合得出各因素与复合膏浆渗透扩散半径间的关系式。结合现场注水试验及开挖结果,得到与模拟基本一致的结果,所得成果可为工程施工提供一定的理论支撑和指导。     

自膨胀高聚物在土体中扩散机理研究

高聚物注浆材料已被广泛应用于土质堤坝防渗加固中,但对其在土体中的扩散机理仍然缺乏深入的认识。通过钻孔内注浆的方式进行了模型试验和现场试验,深入研究了高聚物注浆材料在土体中的扩散规律。试验结果表明:高聚物注浆材料在土体中会沿垂直于注浆孔侧壁的方向进行片状劈裂扩散,并对浆液周围的土体有挤密和渗透胶结的作用;高聚物的扩散面积随着注浆量的增加而增加,随着土体密度的增大而减小。     

基于高压压水试验的裂隙岩体非线性渗流参数解析模型

高渗压条件下裂隙岩体的渗透特性是高压引水隧洞近场渗流场分析与工程防渗设计的重要参数,一般通过现场钻孔高压压水试验获得。针对钻孔高压压水试验流量-压力曲线的非线性特征,建立了基于Forchheimer方程的裂隙岩体非线性渗流参数(渗透系数k和非线性系数b)解析模型。该解析模型中的渗透系数解析表达式与现行钻孔压水试验规程推荐公式一致,不仅形式简洁,而且物理意义明确,是现行规程推荐公式在非线性流条件下的拓展,可作为高压压水试验条件下钻孔压水试验规程修订的重要依据。对海南省琼中抽水蓄能电站高压岔管区钻孔高压压水试验成果的分析表明:Forchheimer方程很好地表征了高压压水试验过程中流量-压力曲线的非线性特征,本文提出的解析模型为高渗压条件下裂隙岩体非线性渗流参数的合理取值提供了有效的方法和手段,克服了现行钻孔压水试验规程对高渗压条件下裂隙岩体渗透性难以正确表征的局限和由此带来的工程防渗设计风险。     

双向搅拌桩施工对桩周土体扰动分析

为探究双向搅拌桩施工时桩周超孔隙水压力和有效应力的分布和变化规律,依托江苏某高速公路软基处理工程,通过在不同位置布置传感器,测得单桩和群桩施工时桩周孔隙水压力和土压力的变化。结果表明:在施工过程中桩周土体孔隙水压力和土压力变化剧烈,靠近桩的位置产生了很高的超静孔隙水压力,孔压在桩周土的固结作用下消散规律表现为先快后慢;背离施工方向孔压累积值小于沿着施工方向的累积值,遮拦效应阻挡了约60%的超孔隙水压力,工程中可利用该现象减小施工对土体的扰动;单桩施工时桩周超孔压的分布与半径比的对数呈线性关系,分布规律与Vesic圆孔扩张理论解答的趋势相同,扰动影响范围约为20倍桩半径;施工过程中孔隙水压力小于土压力,桩体不会出现下沉和孔周土体液化等灾变,基于该原理可以通过改良设备和施工方法避免掉桩等灾变的发生。研究结果可为软土加固工程的施工安全提供参考。     

水泥水玻璃注浆加固黄土隧道富水软弱段试验研究

针对黄土隧道富水软弱段围岩强度低、自稳能力差,极易发生地质灾害的现状,在室内测定了水泥-水玻璃浆液不同配比下的凝结时间以及注浆加固时影响土体无侧限抗压强度因素的基础上,通过现场模拟试验,对水泥-水玻璃浆液配比、注浆压力、浆液扩散半径等技术参数和注浆加固后复合土体的强度进行了研究。结果表明:水灰比取1∶1、水玻璃浓度取30~35°Be'及水泥水玻璃体积比取1∶1制备的浆液凝胶时间较为合理;当土体含水率为20%、密度1. 8 g/cm3、水玻璃浓度35°Be'及浆液掺入比为15%时,其无侧限抗压强度最大;现场模拟试验表明:注浆压力在0. 4~1. 0 MPa时,浆液的扩散半径为0. 4~0. 9 m,加固后土体的力学性能有了较大的改善,其极限荷载为300 k Pa,变形模量为21. 48 MPa。     

特定沉降阶段的盾构隧道地表沉降研究

以某电力盾构隧道土压平衡盾构掘进施工为背景,提出了特定阶段的地表沉降预测公式。考虑注浆压力、盾构机与土体摩擦力、开挖面推力等因素,利用数值仿真软件进行模拟盾构开挖数值试验。综合现场实测数据、公式计算结果、数值模拟结果对土体横向变形和纵向变形规律进行了研究。结果表明:土体横向沉降变形呈现“Ｕ”形分布,随着土体深度的增加,向“Ｖ”形分布。土体纵向变形呈现倒“Ｓ”形分布,且盾构机与土体摩擦力相比于开挖面推力是使得开挖面前方土体隆起主要因素,计算结果表明距离开挖面前方０．６ｈ处出现最大隆起值。注浆压力主要影响盾尾脱出后土体沉降变形,增大注浆压力和持续时间可以有效控制土体竖向变形。     

考虑变形非线性影响的有限土体土压力计算模型

分析了墙后有限土体的破坏模式及位移特征。对墙后土体梯形滑动楔体进行分区处理,分别采用薄层单元法建立了极限状态土压力强度一阶微分方程,导出了有限土体极限土压力理论公式。在此基础上,考虑土压力的非极限状态与极限状态的关联性,建立了土体位移与土压力的关系式,提出了考虑土体位移非线性影响的有限土体土压力计算模型。该模型可考虑围护结构挠曲变形等非线性位移对土压力发挥的影响,且参数简单物理意义明确。与试验实测数据对比表明,该方法相比规范方法更接近于实测值,可供相关设计计算参考。     

吹填固堤预留沉降量试验研究

吹填施工是堤防加固工程中普遍采用的方法。本通过对吹填区现场取土进行压缩试验测定有关压缩指标，推求吹填区各类土体的现场压缩曲线，分析计算各类土体可能产生的沉降量以及施工期变形完成的程度，找出在不同施工高度下的预留沉降量。     

考虑变形非线性影响的有限土体土压力计算模型

分析了墙后有限土体的破坏模式及位移特征。对墙后土体梯形滑动楔体进行分区处理，分别采用薄层单元法建立了极限状态土压力强度一阶微分方程，导出了有限土体极限土压力理论公式。在此基础上，考虑土压力的非极限状态与极限状态的关联性，建立了土体位移与土压力的关系式，提出了考虑土体位移非线性影响的有限土体土压力计算模型。该模型可考虑围护结构扰曲变形等非线性位移对土压力发挥的影响，且参数简单物理意义明确。与试验实测数据对比表明，该方法相比规范方法更接近于实测值，可供相关设计计算参考。     

压密注浆工艺在河道边坡加固中的应用

压密注浆施工技术主要应用于提高地基承载力,减少沉降量,以及对原有基础的纠偏、堤防的防渗堵漏等方面,在河道边坡稳定性加固中应用较少。文章基于压密注浆的施工工艺及原理,以成功应用的工程实例结合理论数据来分析压密注浆在边坡加固中的可行性。     

挤密注浆加固建筑物砂土地基研究与应用

建立在砂层上的既有建筑物由于地基较松散易发生不均匀沉降现象。通过对注浆材料特性、注浆压力、施工工艺等参数试验现场研究,论证挤密注浆可以压缩强化周边地基的"改良"方法,提高基础承载力,解决基础沉降问题。通过工程实例证明该方法处理砂土地基安全有效,为既有建筑物砂土地基处理提供一定借鉴作用。     

双管渗透注浆空间流态的模拟试验研究

注浆技术是水利水电工程中应用较为广泛的一种岩土加固技术。在现场注浆施工过程中,浆液的流动是在被注介质内部,其具有隐蔽性和不确定性,这就使得注浆设计和施工存在很大程度的盲目性和局限性。因此,为了更好地对现场注浆施工提供有力的科学依据和理论支持,开展了如下研究:自制一套室内小型模拟注浆装置,开展注浆模拟试验并形成注浆结石体;得到注浆压力(P)、注浆管间距(D)、砾石土层特性(K)、浆液扩散半径(r1、r2)、有效注浆量(Q')等注浆参数间的经验关系,并分析总结了双管渗透注浆的空间流态。本试验所得结果可以为注浆工程提供有力的技术支持。