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。     

隔河岩大坝灌浆帷幕岩体力学强度的扫描电镜试验研究

通过在扫描电镜(SEM)下对隔河岩大坝灌浆帷幕岩体的试样切片进行抗压和抗拉试验,得到了高压灌浆后水泥结石充填和胶结的裂隙面力学强度参数;并根据胶结面和岩体内微裂隙分布网络,分析了高压灌浆的加固机制和岩体变形破坏的微观机制,得到了一些有意义的结论。本文结果说明,高压水泥灌浆有助于改善岩基的强度和刚度。     

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。     

燕山水库固结灌浆和帷幕灌浆的质量控制

固结灌浆和帷幕灌浆都是水工建筑物地基处理的主要方式,并被广泛采用,因此固结灌浆和帷幕灌浆质量的优劣直接关系到水工建筑物的质量和安全。固结灌浆是对岩石的节理裂隙采用浅孔低压灌注水泥浆的方法对地基进行加固处理;帷幕灌浆一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段。     

MMA化学灌浆材料的研究及其在土木工程中的应用

本文叙述了细微裂隙固结和补强灌浆材料的设计,MMA化学灌浆材料的特点,及其应用效果。MMA化学灌浆材料具有粘度比水低,能在-19～-23℃硬化,硬化后不收缩,强度高,粘结能力强,耐老化,浆液毒性低,硬化后不污染环境,施灌工艺简单等优点。用于基岩固结灌浆,能使弱风化岩体的参数提高到微风化或新鲜岩体的水平;用于混凝土裂缝补强灌浆,能恢复混凝土的整体性。     

斜孔压力灌浆加固筏板下软弱地基

压力灌浆加固地基的实质,是通过一定的压力,将可固化的化学浆液或水泥浆液注入地基土的裂隙或孔隙,以改善地基的物理力学性能。压力灌浆一般是对地基垂直钻孔,在孔内灌注浆液。在注浆孔附近一定影响半径范围内,固化的浆液和土颗粒凝聚成圆柱状的固结体。该固结圆柱体的抗压强度和抗压缩变形能力高于未灌浆的土体,密布排列的固结圆柱体形成了群桩效果,提高地基的承载力。     

高喷灌浆和水泥灌浆在东山水利枢纽船闸基础处理中的应用

在东山水利枢纽工程船闸基础除险加固处理中,高压喷射灌浆和水泥灌浆技术得到了充分的应用,二者的合理有效的结合使加固工程取得了良好的效果.     

锦屏一级水电站左岸卸荷拉裂松弛岩体灌浆加固研究

 针对强卸荷、松弛拉裂、强震损伤岩体灌浆加固工程中陡倾裂隙面浆液漏量大、加固效果差的技术难题,研发SJP–1型黏度时变型水泥–化学浆液(水灰比0.6);探讨高分子外掺剂对水化硅酸钙生成速度的影响;提出水泥–化学浆液的溶剂化膜理论。研究结果表明：新型水泥–化学浆液可泵期30～90 min,初凝90～210 min,终凝130～290 min,后期强度高出普通水泥浆10%～20%。SJP–1型浆液可避免速凝水泥浆早期强度高、后期强度低的缺陷,并成功地应用于锦屏一级水电站卸荷拉裂岩体和汶川地震灾区损伤岩体的灌浆加固工程。     

水泥化学复合灌浆技术在锦屏一级拱坝基础处理中的应用

锦屏一级拱坝地基条件复杂,断层、层间挤压错动带、深部裂缝发育,岩体卸荷强烈,拱坝基础处理成为该坝突出的关键技术问题。常规的水泥灌浆已不能完全解决软弱岩体的强度、变形、渗透等工程问题,为此,结合近年来新材料技术的发展,开展系统的水泥化学复合灌浆试验专题研究,通过"先进行水泥灌浆,再进行化学灌浆复合"的方法,证明能有效地、大幅度地提高软弱岩体的强度及抗渗性。在现场试验成功的基础上,将水泥化学复合灌浆应用于重要部位软弱岩带的处理,处理后的软弱岩带其声波、变形模量、抗渗性大幅提高,有效增强了岩体的完整性及刚度。从目前大坝三期蓄水的情况分析,水泥化学复合灌浆技术在锦屏一级拱坝基础处理中应用比较成功,较好地解决了高拱坝复杂地基处理的关键技术问题。     

地基固结灌浆在地下顶管施工中的应用

本文通过地基固结灌浆技术在某截污治污地下顶管工程中的具体实践,就地基固结灌浆技术在粘土层、粉细砂及圆砾松散层中进行顶管前地基固结处理的方法、程序、工艺参数的确定进行分析和探讨,以及施工后对地基加固处理效果进行评价。说明了在顶管施工中采用固结灌浆进行松散层地基的加固处理方法是可行的,且效果较好。     

富水破碎岩体注浆加固模拟试验及应用研究

设计了一套适用于富水破碎岩体的注浆加固模拟试验装置。选用PO42.5水泥、SAC42.5水泥和自主研发材料对富水破碎灰岩体进行了注浆加固试验。在分析加固结石体的单轴压缩试验结果的基础上,研究了注浆压力、注浆材料和破碎岩体间泥质充填物对注浆加固效果的影响和作用规律。采用极差分析法确定了影响注浆加固效果的主控因素及各因素间相互作用关系。验证了自主研发材料用于富水破碎岩体注浆加固治理的效果显著优于传统水泥材料。将上述试验结论成功用于指导工程实践,取得了良好的注浆治理效果。     

岩脉对隧道围岩稳定性影响分析

岩脉是一类特殊的工程岩体,旧堡隧道施工中遇到了辉绿岩和花岗伟晶岩两类岩脉。其中辉绿岩脉在400m埋深处发生了热液蚀变,试验测得其膨胀力为25kPa,自由膨胀率为0.75%,软化系数小于0.12,遇水软化是蚀变带围岩发生大变形的重要原因;花岗伟晶岩脉与围岩呈破碎接触,破碎带岩体呈碎裂结构,属Ⅳ-Ⅴ类围岩,塌方时有发生。通过施工工程地质勘察,查明岩脉工程地质条件是解决相关问题的前提之一,提出以超前地质预报和施工监测作为施工工程地质勘察的两大技术手段。针对辉绿岩脉蚀变带大变形问题,采用了注浆堵水的措施防止围岩大面积淋水软化变形,效果良好。     

富水破碎岩体帷幕注浆模型试验研究

利用自主研制的三维注浆模型试验系统,开展富水破碎岩体多孔分序帷幕注浆试验,获得注浆扰动下岩体多物理场演化规律:1被注岩体总压力及孔隙水压力变化强烈,历经急剧增长—峰值波动—渐进衰减—趋于稳定的变化阶段;2破碎岩体内部,浆液在隧洞拱顶和拱底位置发生优势劈裂扩散,同时引起洞周收敛位移;3注浆作用下破碎岩体压缩释水导致渗透性能显著降低,表现为分序注浆试验中超孔隙水压力激发程度逐次大幅提高。帷幕注浆试验结束后,揭露、分析了加固体内部特征,研究破碎岩体加固范围非均匀变化规律,归纳总结松散破碎岩体及泥质软弱岩体对应的渗透–劈裂型及微劈裂型两类注浆加固模式,揭示了劈裂浆脉形成的多重注浆叠加机制。基于以上研究工作,利用扫描电子显微镜(SEM)分析固结岩体微观特征,研究表明浆脉–黏土界面具有三维结构,可划分为渗透型和微劈裂型两种类型,网络状微型浆脉的锚固作用增大了界面粗糙度和强度;界面靠近黏土一侧发育损伤裂纹,推测为固结岩体物理力学条件突变位置,为加固岩体潜在破坏环节。研究成果补充和完善了室内注浆模拟试验方法,探索了多孔分序帷幕注浆试验中浆液扩散规律及注浆加固机理,为类似地质环境下岩体注浆提供了理论支撑与技术指导。     

饱和含水砂层地下水渗流对隧道围岩加固效果的影响研究

 在分析饱和含水砂层的工程力学、渗流特性及其隧道围岩变形特性基础上,提出含水砂层中地下水流速影响高压旋喷桩加固效果的双介质模型,给出高压旋喷桩加固含水砂层失效的临界水力梯度表达式;提出饱和含水砂层中有效加固地层的双液注浆原理。工程实例表明,在采用化学注浆有效降低地层渗透性后,水泥注浆可有效加固饱和含水砂层,避免注浆失效。此技术在含水砂层隧道围岩注浆加固地层中取得成功,对类似工程有重要的参考价值。     

新型煤岩体加固注浆料制备及应用分析

煤层回采过程中受采动影响,巷道煤岩体必然发生破坏,严重威胁工人安全。而注浆加固是解决破碎煤岩体的有效手段,注浆材料用量动辄数万吨。在充分了解破碎煤岩体注浆技术的基础上,研发了一种适用于破碎煤岩注浆加固的新型无机注浆材料,并对该材料进行了性能分析及应用研究。研究结果表明:(1)制备的新型无机注浆材料其力学性能与微观结构良好,组分最优配比为:硫铝酸盐水泥熟料50%,石膏43.75%,生石灰6.25%;(2)强度和凝结时间随水灰比变化空间大,满足对于不同凝结时间需要的工程;(3)试件干缩率和泌水率最高值均小于5%,材料具有很好的稳定性;(4)新型注浆材料注浆后,巷道变形量大幅度降低,不影响巷道的正常使用。     

湿陷性黄土中水泥浆液注浆加固机理

通过分析湿陷性黄土的组成结构、湿陷机理、力学性能,研究了外界荷载作用下湿陷性黄土的变形及破坏机理;在湿陷黄土中做原位水泥浆液注浆加固试验,分析了注浆过程中不同时间段两者之间的相互作用;对注浆后土体纹理结构以及变形进行分析,研究了水泥浆液在湿陷性黄土中的加固机理;采用弹性力学和断裂力学进行理论计算,研究了水泥浆液与土体之间在注浆过程中的相互作用。结果表明:水泥浆液注浆对湿陷性黄土能起到有效的加固作用;湿陷性黄土注浆过程中水泥浆液造成湿陷量极小,并在压力作用下能够迅速对湿陷进行补偿;水泥浆液在黄土中的加固机理包括填充注浆、劈裂注浆、压密注浆,控制注浆压力能有效实现在湿陷性黄土中的压密注浆、劈裂注浆。     

基于灌浆前、后波速变化的岩体固结灌浆效果分析

 基于20多个大型水利水电工程固结灌浆检测资料,分别对断层破碎带、风化及开挖影响区等不同条件岩体固结灌浆前、后波速的变化进行分析,建立固结灌浆后岩体波速提高率与灌浆前岩体波速之间的关系。同时,对波速变化与变形参数之间的关系进行探讨,并与瀑布沟水电站进水塔基础固结灌浆试验结果进行比较。结果表明：待灌浆岩体自身的可灌性是固结效果的决定性因素;不同工程条件岩体具有相对应的波速提高率范围,置信水平为95%条件下,断层破碎带、风化岩体和开挖影响区岩体波速提高率范围分别为14%～38%,10%～25%和6%～16%;波速提高率与灌浆前岩体波速之间的关系可以用来对岩体固结灌浆效果进行预测。     

破碎围岩无机材料注浆加固机理及其应用研究

巷道开挖后,围岩受采动影响及矿压作用而发生破坏,破碎的围岩严重威胁煤矿安全生产,注浆加固是消除威胁的有效手段.采用最优配比试验优选出新型无机注浆材料最佳配比,对新型注浆材料注浆加固机理和固结特性以及流动时间进行了研究,并对新型注浆材料现场加固进行了应用分析,研究结果表明:煤体表面孔隙被絮状凝胶和水化产物充填,提高了界面...