砂砾石土渗透注浆浆液扩散规律及扩散半径影响因素试验研究

注浆技术在砂砾石土等水利工程的建设中发挥着越来越重要的作用,但是注浆技术存在理论研究滞后于工程实践需要的现象,需要对浆液扩散规律及浆液扩散半径等进行研究。通过设计试验,将拌合水泥浆用的自来水加热并插入温度传感器的方法,来探测水泥浆液在砂砾石层中的扩散过程;并通过正交试验,分析孔隙比e、水灰比m、灌浆压力p等各因素对扩散半径的影响。试验结果表明,浆液扩散过程中其时间t与扩散半径R呈较好的三次函数关系,这与Magg公式基本一致;而在水泥浆液的扩散半径方面,相对于孔隙比和灌浆压力,水灰比起着更显著的影响。本试验工作为砂砾石土灌浆技术提供了有益探索。     

基于均匀设计的砂砾石层浆液扩散规律研究

在砂砾石层灌浆中,渗流对浆液在不同方向上扩散的影响一直是研究的空白。现通过室内灌浆模拟试验,采用均匀设计的方法构建试验方案,对不同渗流强度砂砾石层中浆液在不同方向上的扩散规律进行了研究,分析了灌浆压力P、水灰比m、渗透系数k以及渗流速度v对浆液在不同方向上扩散半径R0的影响,并得出回归关系式。试验结果表明:对浆液扩散半径R0影响最显著的是灌浆压力P,渗透系数k的影响次之;渗透速度v与上游向扩散半径Ru负相关,与下游向扩散半径Rd显著正相关,而对侧向扩散半径Rl的影响很小。     

某级配砂砾石灌浆试验研究

在工程兴建中对砂砾石层进行灌浆加固处理具有非常重要的意义。灌浆工程是隐蔽工程,砂砾石地层形态又复杂多变,在砂砾石层灌浆浆液的扩散半径及结石体强度等灌浆效果方面存在较大的不可预测性。对我国西北、西南地区广泛分布的砂砾石层进行了颗粒试配,并在实验室内开展了不同配比、不同组分的水泥灌浆试验研究。试验结果表明:水泥浆液的扩散半径基本上随水灰比的增加而增大,与浆液自身的物理力学性质密切相关;砂料结石体的抗压强度随水灰比的增加而减小,但是由于砂石料的内部结构极其复杂,使得试样的抗压强度离散性极大。试验所得结果可初步指导现场灌浆施工。更多还原     

压滤作用对水泥浆液结石强度影响研究

水泥浆液结石体抗压强度是评价灌后被灌岩土体力学性能、耐久性等灌浆效果的重要因素,也是水灰比、浆液级配、屏浆时间等施工参数选择的重要依据.压滤效应贯穿整个灌浆过程,对浆液结石体抗压强度影响显著.目前业内主要采用的室内成模强度测试方法忽略了灌浆压力、排水条件、地质条件等因素对浆液结石体的影响,不能反映压滤效应在灌浆过程中的...     

引水隧洞复杂裂隙围岩高压灌浆浆液扩散过程研究

随着我国抽水蓄能电站的大量兴建，超高水头引水隧洞逐渐增多，高压固结灌浆是保证隧洞围岩稳定的一种有效技术措施，其中灌浆参数的取值对于工程设计至关重要。本文利用COMSOL多物理场耦合软件平台，采用蒙特卡洛方法，结合MATLAB进行二次开发生成三维随机裂隙，基于浆液流变理论、流体连续性方程和对流扩散运动方程，以阳江抽水蓄能电站引水隧洞围岩高压灌浆为例，研究了不同水灰比、灌浆压力、灌浆时间对于三维网络裂隙岩体的浆液扩散过程的影响。模拟分析结果表明：水灰比对浆液扩散影响较大，浆液扩散距离和水灰比成正比;灌浆起始阶段水泥颗粒运移距离与灌浆历时呈正相关，但灌浆范围内的裂隙达到饱和后颗粒运移距离不再随时间延长而增加;在灌浆过程中需要逐步提高压力，以保证浆液充分渗透到裂隙内部，当灌浆压力超过一定数值，水泥颗粒运移量受灌浆压力影响较小。本研究可为同类型灌浆数值模拟开发和灌浆工程设计提供参考。     

控制性复合灌浆技术试验研究与应用：以亭子口水利枢纽风化卸荷泡砂岩地层处理为例

嘉陵江亭子口水利枢纽两岸坝肩防渗线路上K^IC₄₂泡砂岩具有风化、卸荷、结构松散、孔隙率高、微裂隙发育等特点,常规水泥灌浆难以达到防渗合格标准。提出采用常规水泥与AC-Ⅱ丙烯酸盐化学材料相配合的灌浆方案,研究控制水泥灌浆孔与化学灌浆孔比例、灌入量、胶凝时间、灌浆压力等影响浆液扩散半径的参数,并对该地层开展控制性复合灌浆试验。试验结果表明：复合灌浆效果令人满意,研究成果成功推广应用于主体工程防渗帷幕灌浆设计与施工中。     

拉西瓦水电站左岸坝基EL2250m灌浆洞帷幕灌浆试验

文章通过试验区工程地质情况分析,介绍了试验目的、施工工艺、施工方法、技术参数的控制,通过透水率、水泥注入量、灌浆压力、浆液水灰比、、灌浆结束条件、灌浆效果的分析,论证了试验参数的合理性和可行性,认为试验达到了目的,其施工工艺、施工方法、技术参数等作为左岸坝基帷幕灌浆施工参数能满足设计要求.     

（超）细水泥在压滤作用下的浆液性能研究

（超）细水泥浆液在高灌浆压力作用下的流动性能和强度指标是灌浆设计中水灰比、浆液级配、屏浆时间等施工参数选择的重要依据,也是评价灌后被灌体力学性能、耐久性等灌浆效果的重要因素。目前主要通过室内成模进行流动性能和抗压强度测试的方法进行相应研究,忽略了灌浆压力、排水条件、地质条件等因素的影响,不能真实反映灌浆过程中浆液在不同灌浆压力作用下流动性能和抗压强度。文章进行了室内压滤灌浆试验,得到了不同水灰比（超）细水泥浆液经过不同压力和时间压滤作用后的马氏漏斗粘度和结石体28ｄ抗压强度,并通过构建硬化浆体的结构模型,建立了（超）细水泥抗压强度的计算模型,计算了不同水灰比在不同压滤强度下的28ｄ抗压强度,可为灌浆工程（超）细水泥浆液配比优选、灌浆参数确定和灌浆效果评价提供依据。     

斜孔、稠浆及其他——答马国彦教授

针对《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》中的规范与地质条件关系、透水率与可灌性的关系、水泥浆液水灰比的设置、灌浆压力的记读方法，以及斜孔灌浆、劈裂灌浆等问题进行解释和讨论。帷幕灌浆一律布置为铅直孔在某些情况下不恰当，但一律提倡斜孔则更加偏颇；规范中采用多级水灰比的规定不是灌稀浆；稳定浆液适宜于纯压式灌浆雨不适宜孔霄封闭灌浆法；劈裂灌浆对提高灌浆质量和施工效率是必要的。     

小湾水电站拱坝横缝接缝灌浆施工技术

小湾水电站拱坝横缝接缝灌浆施工通过灌浆性能试验,确定采用既能满足强度要求,又具有较好流动性的0.45∶1低水灰比浆液,且实现大部分灌区采用0.45∶1单一水灰比浆液灌注;对于特殊灌区通过采取"混凝土超冷、降低上游水位、湿磨水泥浆液灌注、提高灌浆压力、补打进浆、排气孔及采用化学浆液灌注"等多种措施,有效地解决了横缝压紧和多层多灌区串漏等复杂条件下灌浆施工,并取得较好灌浆效果。     

变态混凝土成孔注浆浆液扩散研究

为探究变态混凝土注浆浆液扩散情况,根据变态混凝土注浆的特点,建立注浆模型,分析影响注浆效果的主要因素,根据注浆扩散试验结果,用多元回归分析各个试验因素对试验结果的影响,得出各个参数之间的定量关系式。通过对公式中的自变量和因变量的相关系数分析,可知注浆扩散情况与受注介质的注浆压力、单孔注浆量以及浆液的水胶比具有较强的相关性。该研究所得公式可以指导变态混凝土注浆施工,优化变态混凝土注浆施工工艺。     

可控压密灌浆加固地基材料的试验研究

通过对可控压密灌浆工艺的技术特点分析,开展灌浆材料的室内试验研究。首先,根据灌浆工艺对浆液的要求确定浆液类型,并在此基础上选取试验原材料;然后,分别探讨各影响因素对浆液的性能影响,进而得到各组分适宜的取值范围;最后,采用正交试验得到一种适用于可控压密灌浆工艺的最优配方：水灰比0.6,水泥用量为固体质量的88%,膨润土用量为固体质量的12%,减水剂用量为水泥质量的0.5%,水玻璃用量为水泥质量的4%。     

大足石刻砂岩模拟裂隙灌浆试验

裂隙渗水是导致世界文化遗产大足石刻文物破坏的一个重要因素。将一种无机环保的改性偏高岭土灌浆材料拟用于大足石刻保护工程,为研究该新型材料的可灌性,进行了室内模拟裂隙灌浆试验。通过石刻砂岩岩板控制裂隙的张开度,着重研究此种材料不同水灰比的浆液在不同灌浆压力、灌浆时间下的灌浆过程及浆体进入裂隙的最小宽度。试验表明浆液能进入的裂隙最小宽度值与水灰比、灌浆压力和灌浆时间均有关;水灰比是控制浆液可灌性的首要因素,而压力的提高并不能显著提高灌浆速度;提高水灰比、灌浆压力及灌浆时间均可改善细小裂隙的灌浆效果。     

水电工程化学灌浆对浆液扩散有效半径的控制方法

目前国内化学灌浆主要根据施工经验,采用定时、定量进行对浆液扩散半径的控制,但由于各工程地质条件的差异,无法准确地控制其扩散有效半径,时有造成浆材的浪费、增加施工成本。为了保证工程质量、节约材料,对化学灌浆工程浆液扩散有效半径的计算,将起着重要作用。     

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。     

马来西亚沐若水电工程中水泥灌浆 水灰比选用

对于水泥灌浆水灰比的选用,中西方灌浆理念的不同,对水泥浆液水灰比的选用上也存在较大的分歧。马来西亚沐若水电站项目结合实际的地质条件,融合了中西方不同的灌浆理念,经过多次的现场试验,最终采用了1.5∶1、1∶1、0.5∶1水灰比组进行固结及帷幕灌浆施工,取得了很好的效果。     

千米立井动水注浆特性研究

壁后注浆是治理煤矿立井突水最行之有效的手段,而注浆的最主要对象就是壁后岩层中的裂隙,为研究岩层裂隙中浆液的扩散规律,根据牛顿摩擦阻力定律及力的平衡定律推导出裂隙动水注浆模型。分析研究了水流对浆液扩散的影响,分别得出了顺水流方向与逆水方向浆液的扩散模型,通过模型得知顺水水流有利于提高注浆效果,逆水水流对浆液扩散半径的影响程度比顺水水流大,得出不同水流方向条件下浆液的扩散半径与注浆压力之间的关系及扩散半径与注浆时间的关系。     

裂隙岩体加固浆材的试验研究

以裂隙岩体的注浆加固材料为研究对象,对“超细水泥-粉煤灰-膨润土-生石灰-水玻璃”浆液的固化反应加固机理进行了可行性分析,并针对浆液的渗透性、黏度、结石率以及结石体的抗压强度、耐久性等因素进行了室内试验（正交试验和耐久性试验）研究;详细分析了浆液及结石体的物理化学特征,给出了浆材的最佳配比及相应的性能指标。通过煤层底板注浆加固试验,验证了浆材对裂隙岩体加固的可行性,并取得了良好的治理效果。该类浆液与水泥类及一些常见的化学类浆材相比,具有价廉、储存方便、且无毒无污染的优点。