变态混凝土浆液扩散规律的试验

针对变态混凝土施工中加浆均匀性这一工程难题,采用试验室内模拟成孔注浆试验的方法,自行制作试验装置,通过试验室模拟注浆试验,研究影响变态混凝土浆液扩散的相关因素,以求更深入地认识注浆浆液的渗透规律。结合室内试验的结果,用1stOpt软件拟合出了扩散半径与影响因素之间的函数关系式,并通过正交分析,确定了各影响因素对扩散半径的影响从大到小排序为:单孔注浆量、水胶比、平均颗粒直径、注浆压力。该试验研究不但有助于认识注浆浆液渗透规律,还可以快速指导变态混凝土成孔注浆施工。     

影响离析浆液扩散过程的主要因素研究———基于莽山水库工程注浆工程

为研究全风化花岗岩地层中不同注浆工况下扩散距离、注浆量变化规律，基于莽山主副坝全风 化花岗岩帷幕注浆工程现场测试、室内试验数据开展了注浆参数影响因素分析，在考虑注浆量及浆液扩 散时对注浆时间的选取提出设想并得到验证，采用非稳态达西渗流运动模型推导出注浆过程中浆液扩 散方程，运用数据分析软件对试验数据进行拟合，得到了具有较高精度的模型，且拟合效果较好。研究 成果可帮助学者对离析浆液在全风化花岗岩地层中的运移过程及扩散规律有更深刻的了解，从而为实 际注浆工程中针对于松散地层钻孔间距的设置提供理论参考和指导。     

堤防工程粗粒土控制灌浆修复加固施工探讨

依托具体堤防工程示范点进行粗粒土控制灌浆施工试验,并对钻孔、注浆材料选择、浆液性能、施工工艺参数及防渗效果等进行分析探讨,验证了套阀管注浆施工技术在砂卵砾石层堤身和地基控制灌浆施工中应用的可行性.分析结果表明,工程示范点所采取的渗透式注浆工艺可保证土体粒径较大的砂卵砾石地层水泥浆液顺利灌注,并能取得较好的注浆加固防渗效...     

南水北调工程采空区三维宾汉姆流体紊流模拟

南水北调中线工程穿越多个煤矿采空区,对工程的安全施工与运行造成了严重威胁,因此对煤矿采空区进行注浆加固处理已成为工程迫切需要解决的问题。本文根据注浆浆液的宾汉姆流体特性,建立宾汉姆流体本构模型方程。基于采空区三维几何地质信息模型,提出三维宾汉姆流体k-ε紊流数学模型。针对注浆工程中岩层、断裂带、冒落区、采空区、煤层底板等地质层采用不同的地质参数、孔隙率和阻力系数,对宾汉姆流体浆液在采空区中的紊流扩散进行模拟,实现了宾汉姆流体浆液的采空区多孔分序注浆模拟,并分析了浆液的扩散规律。结果表明：在一定时间范围内,浆液扩散半径和采空区的充填率随时间的增加而增加,但其变化率呈逐渐减少的趋势,并最终趋于零,数值模拟的注浆量与实际注浆量相比误差为11.8%。研究可为采空区注浆的设计与优化提供理论依据与技术支持,对确保南水北调渠道长期安全稳定运行具有重要的理论意义和实践价值。     

速凝浆液岩体倾斜裂隙注浆扩散模型研究

针对以往渗透注浆扩散模型常以水平平板裂隙面为前提,未考虑岩体裂隙面产状对注浆扩散机制的影响问题,选取工程地质灾害处理中常用的水泥-水玻璃双浆液(C-S浆液)为速凝类注浆材料,将C-S浆液流型看成是具有黏度时变性的宾汉流体进行分析。基于流体力学理论及粗糙裂隙等效水力开度的确定方法,同时考虑了浆液自重作用的影响,建立了恒速率注浆条件下反映浆液黏度时空变化的倾斜裂隙注浆扩散模型。在此基础上,推导了浆液扩散区内的黏度及压力时空分布方程,定量确定了注浆压力与注浆时间及浆液扩散距离的关系。最后,借助于室内试验和有限元分析程序,研究了恒速率注浆时不同裂隙面产状下的浆液扩散规律,并将数值模拟结果与理论计算值进行对比,进一步验证了所建立的注浆扩散模型的有效性和合理性。研究成果可为注浆工程速凝类浆液注浆参数的确定提供借鉴。     

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。     

一种绿色复合浆液的配合比优化试验研究

注浆材料及配合比是影响注浆施工工程质量的重要因素。针对水利工程注浆施工的工程需要,提出了利用矿渣粉和黏土替代部分水泥料的一种绿色复合浆液,并通过试验研究的方法对比不同配合比方案下的复合浆液黏度、流动性、结石率以及抗压强度,并提出了最佳配合比方案。对相关工程建设具有一定的借鉴意义。     

盾构隧道壁后注浆压力对地表沉降的影响分析

为直观了解盾构隧道施工过程中壁后注浆压力对土体变形的影响,分析盾构隧道注浆压力大小对管片上浮的影响,保证在隧道施工过程中采用合理的注浆压力,控制地表变形量。采用FLAC3D软件对上海某越江隧道施工过程进行了数值模拟,分析注浆压力对管片上浮的影响。结果表明:在不同注浆压力及不同分布形式情况下,土体受扰动程度差异较大;当注浆浆液充填等待层后,随着注浆浆液逐渐硬化,盾构隧道管片会逐渐形成上浮趋势,上浮量与注浆压力有关,当注浆压力控制在0.2～0.3MPa时,地表变形量可以得到有效控制,所以施工中应该值得注意。同时也为今后的盾构隧道数值模拟与现场施工提供参考。     

复合浆材堆石体技术与现场探索性试验研究

为验证复合浆材堆石体技术思路的可行性,开展了现场试验研究。通过现场浆液制备、分层堆石、注浆及机械碾压,形成复合浆材堆石结构,并进行地质雷达、钻孔取芯检测以及汛后检查,直观评价注浆效果和整体性能。研究结果表明:堆石平均空隙率为26%~30%,注入的浆液流动度为200～240 mm;对于0.5 m和0.75 m层厚的堆石,分别振动碾压6遍和8遍基本满足压实度要求;各注浆碾压层的雷达反射波相对均匀,注净浆的测试结果优于注砂浆;芯样获得率不高,抗压强度8.5~15.1 MPa;实际过流与汛期后检查结果是试验区结构完整、稳定无破坏;为提高施工效率及注浆效果,建议石料去除5 mm以下颗粒并提前湿润,根据现场环境适时调整浆液配方,可采用串筒、溜槽等设备或喷洒方式多点均匀注浆。复合浆材堆石体的技术思路,有助于提高堆石基座的压缩变形模量、减少超高堆石坝的整体沉降,具有广阔的工程应用前景,以期为300 m级超高堆石坝的建设提供技术支撑。     

岩溶注浆施工技术在铁路岩溶路基工程中的应用

通过实际工程案例介绍了岩溶注浆施工技术在铁路岩溶路基工程中的应用。对岩溶路基进行注浆加固,使浆液填充溶洞。注浆提高了路基整体强度,既提高了路基的承载力,而且,浆液固化后形成有效隔水帷幕,稳定地下水。通过注水试验、物探检测及沉降观测数据分析,表明岩溶注浆加固效果理想,满足设计与施工要求。     

幂律型流体劈裂注浆机理研究

劈裂注浆技术已广泛应用于各种地下工程之中,但其理论研究远落后于工程实践。为了明确幂律型流体劈裂注浆机理,基于平板裂缝模型及幂律型流变方程,推导出幂律型流体劈裂注浆最大扩散半径计算公式,并分析其适用范围及参数确定方法,最后通过现场注浆试验对其进行验证。结果表明:① 劈裂注浆最大扩散半径与起裂注浆压力、浆液锋前压力、裂缝劈裂宽度、黏度系数、浆液平均流动速率及流变指数等有关;②通过分析浆液最大扩散半径与注浆压力差之间的关系,发现注浆压力差越大,浆液最大扩散半径越大;同时,根据裂缝宽度与浆液压力差的关系,可知裂缝宽度越大,所需要的注浆压力差越小;③根据工程试验结果,得到幂律型流体劈裂注浆最大扩散半径理论计算值与实际测量值之间的误差,验证了幂律型流体劈裂注浆最大扩散半径计算公式的正确性与可行性。研究成果可为同类型注浆工程提供一定的理论支撑与技术支持。     

复合水泥基—水玻璃双液注浆材料在土石坝防渗施工中的应用

注浆是解决土石坝渗流问题的基本手段,本文结合复合水泥浆和化学浆的优势和劣势,提出了复合水泥基—水玻璃双液注浆材料.通过试验方式确定了浆液的最佳配合比,并对具体的施工方式进行了阐述,为类似工程的防渗施工提供理论支撑.     

水泥基-玻璃纤维浆液在隧道注浆堵水工程中的应用

针对水泥基-玻璃纤维浆液注浆堵水可行性问题,借助理论分析、数值模拟、工程试验相结合的技术手段,对水泥基-玻璃纤维浆液治理突水灾害进行了全面、深入的研究。研究水泥基-玻璃纤维浆液对调节裂隙发展的机理,以及浆液的掺入对岩体弹性模量、黏聚力和内摩擦角的影响;通过数值模拟方法,分析注浆效果,结合实际工程的涌水量监测和围岩变形监测,验证模拟的准确性。主要结论为:①玻璃纤维的存在使裂缝产生的应力发展得到减缓,并使尖端应力强度因子减弱;②对比分析隧道注浆前后的数值模拟结果,得到不同工况下围岩衬砌的竖向、水平位移值;③通过对比工程试验数据与模拟结果,证明了水泥基-玻璃纤维浆液实际应用的可行性     

水利工程采空区注浆加固效果检测方法的探究

在采空区开展工程项目建设时,必须要对地下空洞进行有效处理。注浆加固是一种常用的处理方法,沿着钻孔将配制好的浆液灌注到空洞内,浆液硬化后可以显著提升采空区的整体承载力,满足水利工程施工要求。文章以新疆伊犁河拦水引水枢纽及北岸干渠工程为例,首先介绍了该工程基本情况,随后概述了采空区注浆加固的工艺流程和技术要点,最后就如何进行注浆加固效果检测和进行质量检验展开了简要分析。     

新型聚氨酯无机复合注浆材料工程性能分析

水利工程建设中常会遇到隧道围岩或边坡稳定性较差的问题,利用无机复合注浆材料进行岩土体的加固是保证工程安全性的重要手段。为研究聚氨酯无机复合注浆材料的工程性能,室内制备不同聚氨酯浓度的新型聚氨酯无机复合注浆材料,并对其开展浆液流动性、浆液凝结时间和单轴力学强度试验。研究发现：(1)聚氨酯材料的浓度越高,则新型聚氨酯无机复合注浆材料的流动性越低、扩散半径越小。(2)随着聚氨酯材料浓度的增大,新型聚氨酯无机复合注浆材料的凝结时间显著变短、快速凝结性能明显增强。(3)聚氨酯对注浆材料的力学性能有明显的不利影响,但掺聚氨酯后的注浆材料均显著低于不掺聚氨酯的注浆材料。研究成果可为我国水利工程建设提供一定的借鉴作用。     

变态混凝土浆液扩散规律及注浆孔对比试验研究

变态混凝土成孔注浆的扩散规律是碾压混凝土坝迎水面中注浆孔设计的重要依据。本文通过对变态混凝土拌合物进行简单分析,然后建立数值计算模型,应用FLUENT软件模拟浆液的渗透流动,计算了单排孔注浆和双排孔注浆模式下,浆液随计算时间进程的扩散半径,分析了注浆浆液扩散半径与时间的关系,以及注浆量与时间的关系,总结了浆液扩散的规律,选出适合的注浆管小孔布置,并运用到具体的工程实例予以验证。验证结果表明注浆浆液扩散半径的检测结果与数值计算模拟结果基本相符,其对类似注浆工程中注浆方案的确定具有一定的借鉴意义。     

注浆加固顶升中隧道回沉现象的初步分析

针对注浆加固顶升工程中普遍存在的回沉现象 ,初步分析了其产生的原因 ,认为是粘土 -浆液的流变性所引起的 ,本文采用粘弹性反演分析方法对隧道的回沉量进行了计算和预测 ,并结合一实际工程对现场施工进行了预测和指导 ,取得了很好的效果。     

复合不分散浆材模拟灌浆试验研究

为了解决动水条件下浆液在地层中的留存性问题,在原复合灌浆材料的基础上研发了复合不分散灌浆材料,同时具备速凝、抗冲和一定的扩散性,为了验证这一浆材的施工性能,特开展了铁桶模型试验、水渠通水模拟抗冲试验和高压水条件下模拟灌浆试验,通过试验论证为后续泸定水电站补强帷幕灌浆工程的实施提供技术支撑.     

坝下砂砾石层劈裂注浆浆液扩散半径试验研究

冲洪积砂砾石层是水利和桥梁工程建设中常见的地质问题.文章以辽宁省小望海水库大坝加高加固工程为例,利用室内试验的方法研究了水灰比、注浆压力以及砂砾石层的渗透系数对砂砾石层劈裂注浆的浆液扩散的影响,结论可以为注浆施工设计提供必要的借鉴和支持.     

注入初期盾构壁后注浆体的三轴试验研究

壁后注浆体注入初期的变形及力学性质的变化直接影响到土体应力释放、地面沉降以及管片的后期受力情况。基于非自立性材料三轴试验方法,以工程常用的硬性浆和惰性浆为研究对象,开展了三轴固结不排水剪切试验。结果表明高围压有助于浆液排水固结,且浆液最终体应变也随着围压增加而增大;浆液在不排水条件下剪切过程呈现出应变硬化性,体积先收缩,随后呈现出明显的剪胀特性。在满足变形及施工要求的前提下,适当提高注浆压力及采用水胶比较小的浆液,有利于保证注浆体的施工质量。