高聚物注浆材料剪切性能试验研究

双组分聚氨酯高聚物注浆材料具有早强、耐久、高膨胀力等特点,被广泛应用于基础工程防渗加固领域,但对其剪切性能鲜有研究,且对其测试方式也没有统一的认识。通过圆筒扭转、圆板0°加载法及轨道剪切法三种剪切试验研究了不同密度高聚物材料的剪切性能,并根据结果提出适用于该种高聚物材料的剪切性能测试方法。结果表明:圆筒扭转试验试样制作方便,结果较为准确,测试过程简单,适合高聚物剪切参数的测试。试样的剪切模量、剪切强度与密度成正相关关系,密度越大,剪切强度越大,试样越偏向于脆性断裂。     

水泥基-水玻璃劈裂注浆在大坝坝脚防渗中的现场试验研究

劈裂注浆技术目前已经被广泛应用于防渗加固,但是在可注性差的土体注浆领域的理论和实践研究比较欠缺。文章以辽宁省营口市兰窝水库大坝防渗工程为例,利用现场试验的方式对水泥基-水玻璃劈裂注浆在大坝防渗加固中的应用进行研究,结果显示试验中的注浆设计完全满足大坝坝脚的防渗要求,建议在大坝除险加固工程中应用。     

高聚物锚固体与土体黏结特征试验与数值模拟

针对高聚物锚固体与土体相互作用机理认识不足、黏结强度参数不完善的问题,采用中心拉拔的大比尺模型试验,测试了低密度(0.11~0.13 g/cm~3)高聚物锚固体与土体间的黏结特性,获得了锚杆加载端的荷载-位移曲线以及锚杆轴力、界面黏结力的分布规律,得出了低密度高聚物锚固体与不同状态土体的黏结强度值;从细观力学角度出发,采用颗粒流软件(PFC2d),建立了锚杆杆体-高聚物锚固体-土体的三相锚固体系数值模型,对拉拔荷载作用下高聚物锚固机理进行分析,通过和模型试验结果的对比,验证了数值模型的合理性,并重点探讨了土体应力和孔隙率的变化规律。试验结果为高聚物锚固注浆设计及应用提供了参数依据,颗粒流模型为高聚物锚固机理的细观尺度研究提供了一种可行的手段。     

不同渗透系数的非均质黏土劈裂注浆数值模拟

针对地下工程中软弱黏土地层病害治理问题,考虑黏土材料的非均质性与低渗透性,对黏土进行劈裂注浆加固特性分析。基于Weibull分布函数理论构建非均质黏土地层模型,对黏土进行劈裂注浆加固模拟;基于注浆模拟计算结果,分析不同均质度与渗透系数对黏土劈裂注浆效果的影响。结果表明:土体劈裂注浆难度随均质度的增大而增加,均质度较高土体劈裂后产生的裂缝较为单一,裂缝分布范围较小;均质度较低土体劈裂产生的裂缝宽度较大,裂缝影响范围更广。浆脉扩展的长度及增长幅度随土体渗透系数的增大而减小,高渗透系数土体的劈裂浆脉宽度要大于低渗透系数的土体,渗透系数较小土体的浆脉长度始终比较大,浆脉距注浆孔越远,其宽度越小。研究可为软弱黏土地层劈裂注浆的工程应用提供指导。     

劈裂注浆扩散半径及压力衰减分析

本文假设浆液在裂缝中的流动符合达西定律，劈裂注浆在土体中形成的裂缝宽度为均匀裂缝宽度，推导出劈裂注浆的注浆压力沿裂缝长度的衰减规律以及裂缝在土体中的扩散规律，并用数值分析的结果证明了这些规律的可靠性。随后分析了多孔注浆时的相互影响，得出最优注浆孔数量及其布置方式，同时推导出多孔同时注浆时各个主流线上注浆压力的大小以及此时的浆液扩散半径。     

劈裂注浆技术在施工中的应用

沉井在卵砾石层中下沉时,由于井内土方的挖掘对井外土体的扰动,对坑底土体造成卸载作用,往往会发生大量的土体塌方及涌砂现象,从而导致沉井下沉不一致,并且会造成塌方超挖和引起井外地面沉陷。运用劈裂注浆地基处理技术固结沉井外侧的卵砾石层,解决沉井在卵砾石层中下沉可能出现的上述问题,能收到良好的效果。     

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。     

高聚物布袋注浆桩成桩规律试验研究

高聚物布袋注浆桩是针对既有建筑物地基加固工程而开发的一种新型地基加固技术.为探讨该新技术对既有建筑物地基加固工程的适用性,通过不同密度及不同分层情况土体中的注浆成桩试验,研究了高聚物布袋注浆桩的施工工艺、成桩规律和加固效果等内容.试验结果表明:高聚物布袋桩挤密土体效果明显,成桩后桩径可达到2～3倍预钻孔直径;在相同注浆...     

基于黄土地区大坝基础防渗处理的劈裂注浆技术研究

在西北黄土地区,受工程质量及水文、地质条件的影响,当水库水位超过某一高度时,水库大坝往往容易出现渗流的现象.为了解决这一问题,在分析总结众多加固处理方案的基础上,以劈裂注浆技术为研究对象,基于具体工程案例,首先设计现场劈裂注浆试验,分析注浆压力、注浆量、注浆时间、浆液水灰比等参数对注浆效果的影响;通过对注浆参数的分析,...     

劈裂注浆在两棵涵闸渗漏处理中的应用

文章全面介绍了劈裂注浆在渗漏处理中的应用,对注浆的主要技术参数和机理进行了全面的探讨。     

聚合物砂浆薄层结构圆环强化开裂试验方法的研究

对聚合物砂浆的圆环强化开裂试验方法进行了试验研究和分析。对圆环试验边界条件进行了简化处理,并运用弹性力学方法推导了圆环试验模型的温度应力。研究结果表明,圆环法是检验薄层结构破坏性能的适宜方法,该模型模拟的薄层结构开裂应力与温度变化、薄层材料弹性模量和线胀系数呈线性关系;模拟的薄层结构分层应力与薄层结构的弹性模量和厚度有关。另外,目前采用的模型尺寸是合适的,试验时仅需注意控制聚合物砂浆的厚度和试验温度范围。     

“水力压裂”技术在基岩帷幕灌浆中的应用

针对高坝防渗帷幕施工中常见的“回浆返浓”现象,提出将能源开采行业广泛应用的“水力压裂”造缝技术引入到基岩帷幕灌浆中。利用范围、宽度可控的人造裂缝解决了传统水泥灌浆时由于岩石隐微裂缝发育造成的浆液清水失水,水泥颗粒剩余返浓情况,避免了细水泥、化学灌浆施工的固有缺陷,为帷幕灌浆施工提供了一种新思路。     

重力坝高压水劈裂模拟方法与特高重力坝设计准则初步探讨

本文提出了全级配混凝土试件单轴拉、压应力作用下高压水劈裂模拟试验新方法，并运用断裂力学对试验结果进行了分析和参数校核，推导了判定重力坝坝踵是否会发生水力劈裂的分析公式。基于试验、计算分析和国内外高重力坝比较研究，初步给出了评估特高混凝土重力坝是否可能发生高压水劈裂的断裂力学条件，经比较可初步用于评判重力坝抗高压水劈裂能力。基于工程比较研究，提出了200m以上特高重力坝，设计准则中需要考虑高压水劈裂的影响。当前国内外采用的重力坝设计准则，对特高重力坝，尤其是碾压混凝土重力坝，都有可能出现偏于不安全的情况。     

渗透注浆浆液扩散与注浆压力分布数值模拟

基于非稳定渗流公式,推导了渗透注浆的浆液渗流基本微分方程,随后将其由直角坐标系下的解析形式转换成极坐标系下的解析形式,并将其数值化离散,且给出合理的初始条件、边界条件与边界条件处理方法,得到了计算浆液渗流的有限元模型。最后对实际注浆工程进行计算。结果表明,计算结果与工程实际符合良好。柱状注浆和非溶性浆液注浆在开始阶段均十分容易灌注,而后随浆液扩散半径的增加,灌注的难度越来越大,且非溶性浆液注浆较柱状注浆的难度大得多。     

考虑高压水劈裂的高重力坝安全性试验研究

高压水劈裂是高水压驱动裂缝扩展的一种现象,常是影响涉水工程安全的一大因素。由于高坝需抵挡巨大水头,且混凝土坝具有"无坝不裂"的特性,高压水劈裂也逐渐成为高混凝土坝安全研究的重要内容。为了评价高压水劈裂对混凝土重力坝的影响,本文针对重力坝上游面水平裂缝设计了高压水劈裂试验,并参照重力坝可能承受的工况进行了系列试验,讨论了混凝土强度和应力状态对高压水劈裂的影响。根据试验结果,对有限元模型进行了校核,并用此模型计算了3种不同准则设计的重力坝在高压水劈裂方面的差异。分析表明,目前准则在设计200 m以上重力坝时可能存在高压水劈裂风险,且不同国家的准则对高压水劈裂影响较大,具体优化方案还需对坝体的应力指标进行深入研究。     

浅谈小型土坝的劈裂灌浆防渗及小断面输水涵管断裂的坝面回填灌浆防渗技术

通过对碧云坝和把手箐两座小水库坝下输水涵管的病害处理,说明坝面钻孔灌浆在处理坝下涵洞纵横向漏水中的应用实践,对小土坝类似小断面输水涵管的病害处理有一定借鉴经验.     

心墙水力劈裂机理的离心模型试验研究

采用直立土柱试样进行离心模型试验的方法,对心墙发生水力劈裂的条件和过程进行了研究。试验结果表明,当土柱上游侧外水压力大于土体压力时,土柱将产生水力劈裂,并最终产生渗透破坏。因此,在心墙土石坝工程中,由于坝壳对心墙拱作用所导致的心墙土压力小于外部库水压力将是产生心墙水力劈裂的根本原因。     

观音岩水电站坝基第二次固结灌浆试验成果分析及建议

观音岩水电站右岸坝基地质条件复杂,为了验证固结灌浆设计参数的合理性、探索合适的施工工艺措施,先后实施了两次试验。第一次试验成果实施后,盖重混凝土出现了裂缝,为了防止混凝土裂缝的发生,在总结第一次试验成果的基础上,进行了第二次试验。本文重点介绍第二次试验的施工工艺、成果分析。     

高压地下水封堵注浆计算机模拟技术研究

本文引入计算流体力学(CFD)理论,探讨了锦屏辅助洞高压地下水特殊条件下的封堵注浆计算机仿真技术,为锦屏辅助洞地下水封堵注浆设计提供理论指导.鉴于锦屏辅助洞灌浆堵水洞段较多,本文仅以锋屏辅助洞典型洞段(AK1 117)为例,介绍了高压地下水封堵注泉计算机模拟技术.