混凝土孔结构填充材料的选择及适用性分析

通过文献收集及市场调研,详细划分了适用于水泥混凝土孔结构填充的材料种类,分析了填充材料对混凝土性能影响的机理;通过对填充材料粒径范围的考察,从小粒径颗粒填充大孔隙的角度,分别提出适用于100～1000 nm孔以及大于1000 nm孔的填充材料。结果表明,纳米硅灰、沸石粉、氮化硅以及微细粒级石灰石粉可用来填充100～1000 nm毛细孔;磷石膏粉和微粒级石灰石粉可用来填充5μm以上的孔隙;粉煤灰和矿渣粉适宜填充15μm以上的孔隙;纳米硅灰、沸石粉以及微粉以下粒径的石灰石粉可用来填充1000 nm以上的有害孔隙。     

可液化地层中盾构施工诱发振动影响的数值模拟研究

以太原市地铁2号线人民南路站～化章街站区间可液化地层盾构施工过程中遇到地表沉降超限问题为例，采用FLAC^3D有限差分软件，进行盾构隧道施工过程模拟，在开挖面水平方向模拟盾构施工振动的正弦速度边界，进行动力响应分析，分析孔压比、超静孔隙水压力、加速度时程曲线。分析结果表明：盾构机掘进太原市复合地层在隧道上覆黏质粉土及粉细砂层中形成一定液化区域，上覆土层中开挖面前方液化区域面积明显大于开挖面后方液化面积；盾构隧道轴线对应地表沉降最大值达60mm,与现场实测值相同，最大沉降发生在开挖面前方1m处；超静孔隙水压力在液化土层中形成一旋涡区，漩涡中心靠近液化层底部，位于开挖面前方，超静孔隙水压力在漩涡区中心最大，向四周扩散逐渐减小。本文的研究成果对盾构在可液化地层中的施工有一定参考价值。     

砂泥岩互层区超深锚碇基坑施工技术与变形监测

悬索桥重力式锚碇基坑具有开挖体量大、深度大等特点,依据桥址区的地质情况,选择适宜的基坑开挖、支护、降水技术方案,并进行基坑监测,对确保基坑施工安全至关重要。新田长江大桥南岸锚碇基坑位于砂泥岩互层地层中,岩面倾斜,且红层泥岩是典型的软岩,属于诱发边坡失稳的不利因素。鉴于工程地质的特殊性和相关工程经验匮乏,依托新田长江大桥南岸锚碇基坑工程,总结了砂泥岩互层地质超深锚碇基坑的放坡开挖技术方案,探讨了监测方案并分析了基坑边坡变形监测成果,发现了基坑边坡变形具有突变性和长期蠕变性特征,突变位移是导致边坡变形的主要因素。     

盾构隧道管片壁后同步注浆的机理与方法探讨

盾构隧道施工过程中,管片脱离盾尾会导致岩土体和管片外壳之间形成类似环形柱状的建筑空隙,扰动隧道围岩,从而引起上方地表沉降或隆起。该文结合盾构隧道开挖引起地表变形的过程、注浆填充沉降阶段浆体与岩土体的作用机理,以某土压平衡式盾构在泥岩砂岩互层地区施工为工程实例,详细论述隧道盾构管片壁后同步注浆的具体方法,旨在为同步注浆填充建筑空隙控制地表变形和保障周边环境安全提供相应的理论支撑。     

地下水对盾构开挖面上方土拱效应影响的试验研究

针对地下水对盾构隧道开挖面上方土拱效应的影响,进行了干砂和饱和砂的对比模型试验。首先针对盾构施工过程和试验研究内容,设计了包括玻璃模型槽、隧道装置、数字照相量测装置的试验系统。之后通过试验获得了不同砂土粒径、不同埋深情况下,分别在干砂、饱和砂土层中支护力减小时开挖面上方土拱的形成过程。试验结果显示地下水的存在,减缓了土拱随开挖面位移的形成过程,在相同开挖面位移时,相对于干砂时地下水减小土拱高度的比例为10%~15%。同时,地表沉降的发展过程与开挖面上方土拱的形成过程具有对应关系,地下水的存在通过降低土拱高度从而减小了地面沉降。根据试验结果结合楔形体模型指出,需对上方棱柱体受到的侧土压力系数进行修正,由此体现地下水对开挖面上方土拱效应的影响。     

云台山隧道泥砂岩互层段开挖施工技术

指出泥岩、砂岩是隧道施工中常见到的两种岩类，且两种岩石一般以互层现象出现，通过云台山隧道施工实践，分析了此类围岩施工中经常出现的问题，提出并总结了此类围岩开挖时应采取的技术措施。     

矿渣超细粉作用机理的探讨

根据Horsfield模型，讨论了超细粉的填充效应，利用水化程度与颗粒粒径，水化深度的理论关系，结合矿渣粉体实测的粒径分布，计算了超细粉的水化程度。用压汞法测量了超细粉比表面积，并讨论了其对水化水泥浆体孔结构的影响。研究了水泥砂强度随矿渣比表面积的变化规律。结果表明，据Horsfield模型确定的超细填充粉，具有良好的填充效应，能有效地改善硬化水泥浆体的孔径分布，计算所得的矿渣水化程度与矿渣水泥强度具有很好的相关性。     

矿物掺和料在水泥混凝土和水泥石中的物理填充作用探讨

探讨矿物掺和料在高性能混凝土和水泥石中的物理微填充作用。物理填充作用又可进一步细分为“粉集料作用”、“微集料作用”、“超微填充作用”三个层次。粒径１￣１００μｍ的掺和料填充在细集料间的空隙中，先起粉集料作用；硅粉等超细掺和料填充在粉集料，早期水化产物的空隙中，先起“微集料”作用；矿物掺和料和水泥颗粒的水化产物，除改变了水泥石中固体颗粒间接合力的化学作用外，还起到物理填充作用，填充在水化产物间细小的     

盾构隧道开挖面稳定渗流场与应力场耦合分析

地下水作用下成层土盾构隧道开挖面稳定性成为该领域的重要课题。文章利用有限差分数值方法对盾构隧道开挖面渗流场与应力场的耦合进行了分析,探讨了渗流力对开挖面稳定的影响。根据稳定性理论的基本原理,把由于开挖面支护压力的微小变化导致开挖面中心点水平位移突变时的支护压力定为极限支护压力。考虑渗流场时,隧道开挖面失稳的极限支护压力等于作用于开挖面的有效支护压力和渗透力的总和。流固耦合数值模拟分析了地下水作用下支护压力与开挖面变形以及应力的关系,孔隙水压力的逐渐消散导致土体中发生沉降。通过孔隙水压力的存在对盾构隧道开挖面的塑性状态、应力、位移及其大小的影响比较发现:渗流场与应力场的耦合对隧道开挖面稳定产生很不利影响,是不可忽视的重要因素。     

如何提高混凝土的抗渗性

普通防水混凝土是以调整配合比的方法,在普通混凝土的基础上提高其自身密实度和抗渗能力的一种混凝土。普通防水混凝土中的水泥砂浆除了起到填充、润滑和粘结作用外,还在石子周围形成良好的砂。浆包裹层,以切断石子表面形成的毛细管渗水通路。混凝土是非匀质性材料,它的渗水是通过孔隙和裂缝进行的。孔隙的形成和孔隙的大小都与水灰比密切相关,因此,可用控制水灰比、水泥用量和砂率等方面提高抗渗性。     

近断层砂化白云岩隧洞突水涌砂演化过程及防突岩盘安全厚度研究

滇中引水工程砂化白云岩隧洞突水涌砂灾害频发,严重制约工程进度并威胁着施工安全。通过施工跟踪、砂化白云岩隧洞突水涌砂案例统计、理论分析等手段,总结富水洞段突水涌砂的成灾条件及灾变特征;基于小扑隧洞典型近断层段的突水涌砂灾害原型,采用FLAC^3D模拟突水涌砂过程渗流场、应力场、位移场的演化,确定突水涌砂灾害的防突岩盘安全厚度临界判据,并建立系统、可行的灾害防控体系。研究结果表明：(1)突水涌砂通常发生在断层发育的富水强烈、剧烈砂化洞段;(2)突水涌砂灾变演化过程中,强烈、剧烈砂化白云岩孔隙水压力均存在漏斗效应,剧烈砂化白云岩渗流量变化与强烈砂化白云岩相比存在时滞性,并且剧烈砂化白云岩的渗流量明显比强烈砂化白云岩小;(3)强烈砂化白云岩隧洞开挖至距离断层4 m时,隧洞围岩应力出现突变现象,剧烈砂化白云岩隧洞开挖至距离断层8～9 m时,呈现出明显的拉应力区域;(4)强烈砂化洞段拱顶最大沉降于开挖至距离断层1 m时出现,而剧烈砂化洞段位移场演化无明显规律;(5)确定了富水砂化白云岩隧洞防突岩盘安全厚度临界判据,通过工程实例计算得到的最小安全厚度与实际工程预留接近。结合综合超...     

层状盐岩细观孔隙特性试验研究

孔隙特性是决定盐岩储库密闭性的关键因素。对层状盐岩中不同岩性的试样开展压汞法测试和电镜扫描试验,分析层状盐岩孔隙率与渗透率的关系,并对层状盐岩的孔隙结构、分布特性及其密封性能进行研究。压汞测试表明：盐岩、泥岩和泥质钙芒硝的孔隙率平均值分别为2.7%,6.0%和2.5%,与常规岩石对比发现层状盐岩的孔隙率处在非常低的水平。孔隙率与渗透率之间存在明显的关系：低孔隙率是低渗透率的充分非必要条件,而高渗透率是高孔隙率的充分非必要条件,高孔隙率的试样有时也会出现低渗透率的情况。对岩体渗透率影响最大的是相互连通的部分孔隙,一旦存在连通的孔隙,渗透率就会显著增加。电镜扫描结果显示,盐岩是典型的晶体构造,内部结构密实,无明显的孔隙存在。泥岩中黏土和有机质颗粒的差异会显著影响其孔隙性质,颗粒粒径大小不一且呈块状或卵石状的区域孔隙大量发育,颗粒均质、呈块状的区域结构密实,孔隙较不发育。泥岩和盐岩的交界面处并不是孔隙发育的区域,泥岩和盐岩相互咬合、嵌入及泥岩细小颗粒的填充使孔隙率降低。含泥盐岩(含盐泥岩)中局部孔隙较为发育,并且连通度较高,是渗流可能发生的区域,建议储气库设计建造时避免将关键部位设置在孔隙发育区域,以保障密闭性。本文的研究成果可为储气库的建造及密闭性分析提供指导。     

砂砾岩储层水力裂缝扩展规律试验研究

由于砂砾岩储层中砾石的存在,导致压裂工程中水力裂缝扩展形态复杂,施工难度大。为了研究砂砾岩储层水力裂缝扩展规律,采用真三轴压裂模拟试验系统对天然砂砾岩露头岩样开展试验研究,分析水平应力差、砾石粒径和分布规律以及压裂液黏度和排量对水力裂缝扩展形态的影响。研究表明:砂砾岩储层的压裂裂缝形态由应力状态和砾石特征共同决定。以小粒径砾石为主的岩样中,砾石对裂缝扩展形态的影响较小,形成单一主裂缝,裂缝面平直;大粒径砾石为主的岩样中,水力裂缝沿着砾石界面偏转并形成分支裂缝,裂缝面扭曲。水平应力差较低、砾石无规则杂乱排布的情况下,分支裂缝的偏转更加明显,裂缝形态更加复杂。同时,水力裂缝由砾石内部起裂时的破裂压力更高。分支裂缝的产生以及裂缝的转向扩展导致裂缝宽度变窄;采用高黏度的胍胶压裂液能够有效增加裂缝宽度,有助于加砂和避免砂堵。     

湿磨细水泥技术在沿海深基坑中的应用

水泥作为注浆材料具有强度高、耐久性好、无毒、无味、材料来源方便、价格低廉等优点 ,一般注浆多采用普通水泥。但普通水泥粒径较大 ,只适宜于灌注裂隙宽度为 0 2ｍｍ以上的岩体以及孔隙比较大的砂卵石地层。对细微裂隙发育的岩体注浆和粉细砂地层 ,普通水泥已难以满足工程要求 ,极需开发一种较细的水泥。目前 ,将水泥进一步细化的方法大体分为干法和湿法两种。干法生产的细水泥虽然粒径较小 ,但其包装、储存有特殊要求 ,成本较高 ,从而限制了其大规模的使用。长江科学院于 2 0世纪 80年代末开始湿磨细水泥的生产研究。以灌注裂隙宽度为 0…     

渗流-应力耦合作用下深埋黏土岩隧道盾构施工特性及其动态行为研究

基于连续介质大变形理论和损伤力学理论,将塑性损伤演化与渗流相互耦合的方法引入到Mohr-Coulomb准则,建立黏土岩弹塑性大变形渗流–应力耦合模型,以ABAQUS软件为平台对其进行二次开发。以比利时黏土岩核废料库工程为背景,在全面分析盾构施工影响围岩稳定性因素的基础上,建立反映施工质量的等代层模型,对不同施工质量时盾构掘进过程中围岩及开挖面的变形、孔隙压力及塑性区的演化规律进行数值模拟。计算结果表明,围岩变形在开挖面附近达到最大值,施工质量对围岩稳定性有明显的影响,施工质量越差,开挖扰动区的范围就越大,并且孔隙压力降低的幅度就越大。研究结果可为软岩隧道设计及施工提供参考。     

不同粒径废玻璃粉对胶砂流动性与强度的影响

为研究不同粒径废玻璃粉对胶砂流动性与抗折抗压性能的影响,将无色废玻璃碾磨并筛分为38~53μm、53~75μm、75~150μm、150~300μm、300~600μm五种粉末状态,作为辅助胶凝材料以内掺法分别替代胶砂中水泥5%、10%、15%、20%、25%、30%的用量,同时以粉煤灰作对比,测量拌合物流动度以及28 d的抗折抗压强度。结果表明,当废玻璃粉粒径小于75μm同时掺量在10%~15%时,对提高胶砂流动性较佳;当废玻璃粉粒径为38~53μm同时掺量为5%~15%时,其胶砂试件28 d抗折抗压强度最佳且与基准组相差无几。     

超细干法脱硫灰在水泥混凝土中的应用研究

研究了循环流化床锅炉配套干法脱硫装置再脱硫所产生的脱硫灰作为水泥掺合料的可行性。评估了干式和湿式球磨对脱硫灰的细度、成分和活性的影响。结果表明:湿磨对脱硫灰磨细更有效,磨细90 min后中位粒径约3μm,磨细对脱硫灰的成分影响不大;磨细可有效提高脱硫灰的活性,并实现超细脱硫灰替代20%波特兰水泥的胶砂早期强度与控制配方相当,28 d后胶砂强度优于控制配方,水泥混凝土在7 d后抗压强度高于控制配方,28 d抗压强度达到控制配方的120%;磨细对胶砂尺寸稳定性影响较小。     

水泥粉煤灰碎石桩(CFG)法在石灰岩地区的应用优势

水泥粉煤灰碎石桩(CFG)法,是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高粘性桩(CFG),并由CFG桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。广州的地质岩层分布基本有三种,分别为泥岩、砂岩、石灰岩,其中泥岩、砂岩分布于广州的东、南、西面,石灰岩分布于广州北面。对于泥岩、砂岩,岩层上的土层的强度通常较高,较少软弱土层,地表下的浅层土通常     

市政工程人工挖孔桩施工技术

1　工程概况　　成都市东城根街下穿隧道工程第五标段,全长4 5 7m。隧道工程采用人工挖孔桩护壁明槽开挖,桩为1 0m×1 0m、1 2m×1 2m、2 5m×4 0m三种,桩长6 0～13 7m ,用桩118根。场内为已建道路,地形平坦,地貌属岷江水系二级阶地前缘,场地地质情况为0～3 8m为杂填土,局部有淤泥、粉质粘土,3 8～30m为砂砾石层,局部夹细砂层,砾石粒径一般为5～15cm ,最大可达30cm ,30m以下为基岩层,地下水为赋存于砂砾石层的承压水,埋深为4 1m左右,渗透系数为2 5m/d。人工挖孔桩埋深于砂砾石层。2　人工挖孔桩施工工艺及遇到的几个问题2 1　人工挖孔…     

废玻璃粒径对废玻璃砂浆耐高温性能的影响

用粒径1.18~5.00mm,600μm~1.18mm,300~600μm和＜300μm这4种废玻璃分别取代（质量分数）30%,60%,100%天然砂配制砂浆,测试砂浆在20,300,400,600,800,900℃的抗压强度和劈裂抗拉强度.结果表明：在常温下,用粒径≥300μm废玻璃取代天然砂后,砂浆强度低于基准砂浆,且随废玻璃取代率增大而降低;用粒径＜300μm的废玻璃取代部分天然砂后,砂浆劈裂抗拉强度略大于基准砂浆,抗压强度则大大高于基准砂浆;所有配合比砂浆强度均随着加热温度的提高不断降低,强度与加热温度间呈良好的线性关系,相关系数大多＞0.980;用粒径＜300μm废玻璃取代60%以上天然砂,高温益化系数＞1.25,可显著提高砂浆的高温性能.