水泥–化学复合灌浆在断层补强中的应用效果评价

锦屏I级水电站f2断层及两侧挤压错动带内岩体破碎、力学性能较差、抗渗指标低,对坝基的承载能力影响较大,工程实践过程中采用水泥–化学复合灌浆对其进行加固处理。通过现场声波、孔内变形模量测试及室内物理力学试验,对灌后岩石的孔隙率、抗压强度及抗剪强度等主要指标进行研究。结合扫描电镜(SEM)手段,分析灌后岩石的细部结构特征及化学浆液充填情况,综合试验检测数据对水泥–化学复合灌浆对断层处理的效果进行评价。研究结果表明：灌后f2断层岩体声波波速、抗剪强度提高较为明显,达到设计要求。化学浆液在微裂隙中填充饱满,最小可灌入0.01 mm的裂隙。水泥–化学复合灌浆技术可使断层破碎岩体的完整性及力学性能得以改善,是处理岩体软弱结构面一种有效方法。     

颗粒级配对残积土MICP灌浆效果的影响评价

微生物诱导碳酸钙沉淀加固砂性土的试验研究较为丰富,但在固化崩解性软岩残积土的可行性及效果评价方面目前仍未涉及。考虑到崩解性软岩残积土与砂性土颗粒的诸多不同以及自身颗粒级配产生的差异,选用4种不同粒径范围的松散泥质软岩残积土颗粒进行微生物灌浆试验研究,并通过渗透性能、无侧限抗压强度(UCS)试验、碳酸钙生成量及孔隙率测试,分析颗粒级配对残积土MICP灌浆效果的影响;再借助于扫描电镜(SEM),观测全级配残积土颗粒表面的MICP反应效果。结果表明:不同粒径级配的崩解性软岩残积土在经过微生物灌浆处理后,其胶结效果差异明显。全级配崩解性软岩残积土灌浆过程中更易沉积具有胶结作用的碳酸钙晶体,其胶结试样力学性能较间断级配提升显著,且其孔隙率降幅和单位质量碳酸钙生成量也较大,胶结效果更佳。研究成果可为软岩弃渣填方路堤的微生物加固工程提供借鉴。     

用于砂化白云岩防渗处理的高致密灌浆材料研究

研究了一种用于砂化白云岩防渗处理的高致密灌浆材料,该材料具有价格成本低、可灌性好、固结后固结体力学性能优良等特点。通过对高致密灌浆材料中固化剂(酸酯)、乳化剂、偶联剂等组分对材料性能的影响,得到最优配比下高致密灌浆材料的浆液初始黏度为20~35 mPa·s,胶凝时间控制在32~48 min,固结2 h压缩强度为1.4 MPa,固结体抗压强度为2.0~3.0 MPa。通过提取砂化白云岩试样在室内开展的一维模拟试验表明,高致密灌浆材料有较好的可灌性,灌后固结体渗透系数较低,固结体的7 d抗压强度大于3.0 MPa。     

防膨胀软岩注浆材料试验及应用研究

 为研制一种防膨胀软岩注浆材料以满足膨胀性软岩巷道注浆加固的需求。通过室内试验,研究注浆材料的密度、析水率、凝结时间、流动度、结石体强度等主要性能参数。通过现场试验,研究注浆材料对膨胀性软岩巷道围岩的注浆加固性能。研究结果表明：当注浆材料的水灰比为0.5∶1,添加剂比率为5‰时,注浆材料的主要性能参数最优;该注浆材料能有效提高破碎膨胀性软岩的强度,改善膨胀性软岩巷道围岩的特性,防止软岩巷道围岩在注浆时发生吸水膨胀变形,是一种较好的防软岩膨胀注浆材料。     

钢筋套筒连接用灌浆料新旧结合面抗折强度试验研究

为研究套筒灌浆饱满度缺陷补灌修复后新旧灌浆料结合面的粘结性能，考虑原材料种类和配比的影响，选择5个品牌7种型号灌浆料制作新旧灌浆料粘结试件进行抗折强度试验研究。结果表明：尽管新旧结合面是粘结试件的薄弱部位，但实际破断位置并非都发生在结合面上，表明新旧结合面的粘结强度有时大于灌浆料的本体强度，其原因与结合面的凹凸不平有关；粘结试件的抗折强度和刚度均低于一次成型的灌浆料试件，抗折强度降低50%～70%；粘结试件的抗折性能受新旧灌浆料力学性能差异程度的影响，使用强度接近的灌浆料制作的粘结试件，其抗折强度和刚度均优于其他工况的粘结试件；灌浆料的抗压强度与抗折强度呈负相关关系，随着灌浆料的抗压强度提高，其抗折强度降低。研究结果可为钢筋套筒灌浆连接补灌修复时选择补灌材料提供参考。     

适应深厚复杂岩土层防渗灌浆的可控性黏土水泥稳定浆材及快速配制

深厚复杂岩土层同一钻孔的可灌性差异显著,灌浆材料要随机应变,灌浆工艺方法要适应性强。现有的灌浆材料可控性不足,可灌性单一;目前的灌浆方法在每一灌浆孔段,逐级变浆,浆材扩散难以控制,弃浆浪费严重,施工工效低。充分考虑灌浆施工工艺的实际要求、灌浆材料性能优化等,通过大样本室内试验,利用黏土的良好性能、水玻璃系浆液塑性黏度和屈服强度很低、水泥等的固化和强度特性以及改性剂,研制一种可控性黏土水泥稳定浆材,不仅性能指标满足一般工程的防渗要求,而且浆液流变参数、凝结过程、结石体参数等可在较大范围内调整。对于复杂地层,依据受灌岩土体性质的差异,选用研制的可控性浆材和相应的供料方式,可实现浆材的快速配制,变浆便捷,弃浆少,成本低。在托口水电站河湾地块防渗帷幕工程中,已完成的灌浆试验表明,与传统浆材和施工方法相比,注入量降低约65%,施工台月效益(m/(台.月))提高约30%,灌浆质量达到设计要求,研究成果可在该工程及类似工程中推广应用。     

仁义河特大桥南桥台边坡软岩流变性研究

仁义河特大桥南桥台边坡以石膏角砾岩为主，为了定量分析该边坡的变形、破坏及发展趋势，采集了边坡的软岩试样9组，在室内进行常规三轴压缩试验，单轴压缩流变试验，三轴压缩流变试验及样品试验前后的薄片、电子显微镜扫描分析等，从而揭示了所研究边坡软岩的力学作用规律，微结构变化特征及环境因素的影响等。     

我国化学灌浆的发展与近期展望

结合水电工程建设，概述了50年来我国化学灌浆材料、技术及设备从无到有的发展历程及应用成果，并根据其发展现状，分析了我国化学灌浆技术近期发展的方向，即开发推广无公害，耐久性好、适应工程各种要求，且价格低廉的化学灌浆材料；改进提高化学灌浆技术；促使化学灌浆设备、仪器生产的定型化、系列化，成套化、标准化和环保化；制订化灌施工规程、规范和全国性的行业标准等。     

PCCP管道承插口灌缝砂浆研制与性能研究

研制了一种具有大流动性、黏聚性好、微膨胀、高抗裂性能和耐久性能的灌缝砂浆。试验结果表明,与普通水泥砂浆相比,所研制的灌缝砂浆初始砂浆扩展度增大了24%,泌水率为0,初终凝时间延缓了10~11h,12d干缩变形率降低了66%,圆环开裂试验90d未发现开裂现象。研制的灌缝砂浆的工作性能、力学性能、抗裂性能和耐久性能均有明显优势。     

成都地区泥质软岩地基主要工程特性及利用研究

随着成都地区超高层建筑的激增和基础埋深的加大,基础逐渐深入到覆盖层以下泥质软岩基岩中。由于不同风化程度的软岩工程特性差异较大,且对水的敏感性较强,同时具有局部溶蚀现象,导致其工程特征极其复杂。如何合理利用软岩的承载和变形等工程特性,如何防治溶蚀带来的工程隐患,现已成为工程技术人员关注和主要思考及必须面对的问题。本文通过现场试验、室内试验及测试,对成都地区泥质软岩的工程特性及工程利用进行了深入系统的研究,以期积累工程资料,指导工程应用。     

岩沥青改性沥青在城市道路中的应用研究

天然岩沥青具有抗剥离、耐久、高温抗车撤、抗老化的特点，与沥青有很好相容性，不易发生离析。本文依托合肥市张洼路沥青路面工程，介绍了岩沥青改性沥青室内试验及生产现场制备方法、配合比设计、施工工艺及质量控制等，为其推广应用提供一些参考。     

论化灌浆液与被灌岩土的相互作用

本文研究了化灌浆液与被灌介质间的相互作用，包括润湿性、亲和力及吸渗性等。提出了多孔介质中的亲和力测试方法，吸渗性及其存在条件。阐述了吸渗性在化灌中的意义和应用。     

聚丙烯纤维喷射混凝土力学性能试验研究

掺入适量聚丙烯纤维可以阻止混凝土开裂、增加抗拉抗剪强度、增强韧性、抗渗性和抗疲劳性,能够很好地改善混凝土延性和耐久性。本文在完成不同聚丙烯纤维掺量混凝土力学性能对比试验的基础上,得出了能够满足软岩隧道喷层支护要求的混凝土配合比。     

高温快硬水泥灌浆混凝土强度试验研究

进行了高温下的快硬硫铝酸盐水泥灌浆混凝土试件配制及力学性能试验,通过正交试验得出灌浆混凝土不同配比的抗压、抗折强度结果,找出用于满足机场道面战时抢修强度要求的混凝土各成分配合比,并通过极差分析法得出了掺量影响规律。     

考虑偏心误差的导管架灌浆原型抗拔性能研究

为研究偏心误差下灌浆连接段的轴向力学性能,针对外筒内径2290mm、内筒外径1900mm偏心误差为115mm的导管架灌浆原型进行竖向抗拔试验,加载至26000kN时,试件整体仍处于弹性状态.在试验基础上采用有限元分析法研究偏心误差对灌浆原型抗拔力学性能的影响.研究结果表明,偏心误差会导致灌浆体第三主应力增大,但对钢管的...     

软岩筑坝料物理力学试验研究

基于某工程拟选料场的室内岩土试验,分析了软岩的物理力学性质及其作为筑坝料的可能性,指出在土石坝设计中,由于建设成本的因素,将软岩作为筑坝料的应用将更加广泛。     

岩石GFRP抗浮锚杆承载性能室内试验与机理分析

基于4根岩石GFRP抗浮锚杆的室内足尺拉拔破坏性试验,探讨了风化岩地基中全长黏结GFRP抗浮锚杆的界面黏结特性和承载性能,揭示了GFRP锚杆的细观破坏机理。结果表明:GFRP抗浮锚杆发生拔出破坏,主要是由螺纹表面劣化所引起的剪胀破坏;直径25mm、灌浆体强度M30、锚固长度1.3和0.55m的GFRP抗浮锚杆的极限抗拔承载力分别为255、195kN,满足工程抗浮要求;GFRP抗浮锚杆杆体与灌浆体界面平均黏结强度介于2.41~5.10MPa之间,高于《岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB 50086—2015)中钢锚杆与灌浆体的黏结强度推荐值。     

堆积软岩的强度及蠕变特性的三轴及平面应 变试验研究

 堆积软岩的力学特性是依存于应力条件的,但由于高强度岩土材料的试验难度较高,软岩的平面应变或真三轴试验比较少。采用新研制的仪器对堆积软岩进行三轴及平面应变剪切及蠕变试验。首先介绍新研制的平面应变试验仪,该试验仪可以实现初始等向固结,还可以测定试样剪切带内部或附近的孔压变化;然后介绍试验流程,包括试样的制作和饱和过程;最后对不同应力条件下软岩的应力–应变关系、应力比–剪涨比关系、蠕变破坏特性等试验数据进行详细分析。研究结果表明：平面应变状态下软岩的强度增加而剪涨量减少;相比于传统的八面体应力空间,建立在tij应力空间中的塑性势更适合软岩;无论三轴还是平面应变条件下,只有当荷载水平达到某一阈值之后软岩才会发生蠕变破坏;蠕变破坏所需时间与荷载相关。     

复杂地质条件下大岗山拱坝渗控措施研究

大岗山拱坝坝址区地质条件复杂,Ⅴ1类辉绿岩脉发育,可灌性差;940 m高程以下隐微裂隙发育,普通水泥灌浆效果差;同时,河床出露承压热水,对混凝土有溶出型腐蚀性,影响帷幕的耐久性。根据大岗山工程地质特点,通过开展了溶出型腐蚀承压热水对水泥结石体室内试验研究,以及Ⅴ1类岩脉和隐微裂隙岩体的可灌性研究,确定了辉绿岩脉、隐微裂隙岩体、溶出型腐蚀性承压热水的帷幕灌浆处理方案。采用三维渗流场复核成果表明,采取措施后坝基渗流场得到很好地控制。蓄水后监测成果表明,大岗山拱坝坝基渗控措施是合理有效的。大岗山坝基帷幕灌浆方案的成功实施,对我国西南地区复杂地质条件下帷幕灌浆设计具有重要的借鉴意义。     

微生物灌浆加固液化砂土地基的动力反应研究

饱和松砂地基在地震等周期性荷载作用下易发生液化，而松砂边坡在降雨或地下水位上升过程中易发生“静态”液化，这些都易造成路基沉陷、滑坡、地下管道及隧道的上浮等与液化相关的工程灾害。相对传统的地基加固技术，微生物灌浆加固技术是利用一项微生物成矿学的最新进展，即微生物诱导碳酸钙结晶技术，通过向松散砂土地基中低压传输微生物细胞以及营养盐，最终在砂土孔隙中快速析出碳酸钙胶凝结晶，改善地基力学性能。微生物灌浆加固技术具有扰动小、工期短、加固效果明显和低耗能等优势，是目前地基加固研究的前沿问题。通过标准动三轴及振动台试验来检测微生物灌浆是否能够用于液化地基加固。首先，概要介绍了微生物灌浆加固技术的原理、方法以及国内外研究发展水平，给出了适用于液化砂土地基加固的微生物灌浆方法。其次，通过标准动三轴及小型振动台试验，研究了微生物灌浆加固液化砂土的抗液化性能，以及其它动力性能，并与传统的液化地基加固方式进行了对比分析。试验结果表明，微生物灌浆加固砂柱及模型地基的抗液化性能显著提高。可以说，微生物灌浆技术在液化砂土地基加固方面具有潜在的工程实用价值和广阔的应用前景。