粗粒土泥浆护壁防渗墙的抗渗设计方法研究

复杂粗粒土地基中建造防渗墙时,槽孔护壁泥浆向粗粒土渗透而形成泥皮。泥皮的性质与粗粒土的孔隙特征、泥浆材料特性和泥浆渗透压差条件等密切相关。本文通过粗粒土泥浆渗透试验、泥浆渗透粗粒土-泥皮-透水混凝土抗渗试验,揭示泥皮具有一定的抗渗能力,表明防渗墙存在缺陷透水时,泥皮对缺陷透水墙体的抗渗能力下降会起到补偿作用。依据泥浆渗透粗粒土-泥皮-缺陷混凝土共同作用防渗体系的抗渗特性,通过考虑泥皮的抗渗作用,对传统的防渗墙抗渗设计方法进行了修正,提出了缺陷混凝土防渗墙的设计方法,并对比分析了混凝土防渗墙结构完整和存在缺陷时墙厚设计值的变化。     

护壁泥浆对深厚砂砾石层混凝土防渗墙影响的研究

利用泥浆护壁技术维持槽壁稳定是防渗墙在深厚砂砾石层中成功造孔成槽的重要手段.由于对泥浆护壁中泥浆渗透过程及护壁机理不够了解,往往导致塌孔事件时有发生,严重影响到工程的正常施工.对泥浆护壁机理、泥浆渗透特性以及护壁泥浆对防渗系统影响效果进行深入研究,为深厚砂砾石层泥浆护壁工程的设计与施工提供必要的理论依据和技术保障.     

土与结构接触面直剪试验颗粒流模拟分析

以直剪试验为原型,采用颗粒流模拟程序PFC建立粗粒土与混凝土接触面的直剪模型,分析了不同粗糙度、不同试样高度对粗粒土与混凝土接触面强度的影响,并建立了细观摩擦系数与接触面宏观力学参数的关系,为确定接触面的强度提供了一种手段和参考依据。     

薄型混凝土防渗墙在兰江水利枢纽工程中的应用试验

钱塘江中游地区堤防基础多为二元结构，上部为粉细砂，砂砾石，下部为基岩，基础的渗透变形为堤防工程的关键技术。兰江水利枢纽工程坝址区采用液压抓斗成槽机浇薄型混凝土防渗墙试验获得成功。对成槽工艺，护壁泥浆、槽孔接头连接及成槽效果作了详细论述。     

打桩护壁层的形成及特殊地基的处理方法

1.护壁层的形成 目前，水下灌注桩冲击钻冲孔时，均采用泥浆护壁，即在孔壁形成一层4～10cm的泥皮隔离层，以保证孔内的泥浆和孔外的水不相互渗透，避免塌孔。     

粉细砂与混凝土接触面强度影响因素显著性分析

土与混凝土接触面剪切强度是研究土与混凝土接触面力学特性的重要参数,是解释土与混凝土相互作用问题的理论基础,为探究含水率、干密度及法向应力对粉细砂与混凝土接触面剪切强度的影响,开展不同含水率、干密度及法向应力工况下粉细砂与混凝土接触面直剪试验研究.结果表明:三种试验因素对粉细砂与混凝土接触面剪切强度影响的主次顺序为法向应...     

混凝土防渗墙技术在倪河水库的应用

混凝土防渗墙是水工建设中采用的一种地下连续墙,是透水体处理的一种有效措施,它是利用专业的造槽机械设备营造槽孔,并在槽孔内注满泥浆,以防孔壁坍塌,最后用导管在注满泥浆的槽孔中浇筑混凝土并置换出泥浆,筑成墙体。墙体既可以做成刚性的,也可以做成塑性、柔性的。本文通过该技术在唐河县倪河水库除险加固工程中的应用,介绍了在大坝除险加固中混凝土防渗墙方案的合理选用及薄壁液压抓斗法混凝土防渗墙的施工技术要点及注意事项。     

置换法技术在超深灰浆墙施工的应用

南水北调穿黄工程北岸竖井灰浆墙设计深度71.6m,墙体厚0.8m,由于槽孔孔深较深,成槽时间过长,采用自凝灰浆法施工时,要求灰浆具有良好的流变特性,在造孔完成前,浆液不能发生初凝,且灰浆墙体要有一定的后期强度.本文着重介绍自凝灰浆墙槽孔在常规泥浆下,采用置换法工艺对槽孔内泥浆进行置换,成功建成国内超深灰浆防渗墙的工艺及施工方法.     

泥浆冲击槽孔施工方法的改进

泥浆冲击槽孔施工,是在土石坝体内和松散透水地基中建造混凝土防渗墙槽孔的一种方法,其主要特点是采用不循环泥浆固壁,钢丝绳冲击钻孔冲打槽形孔.1978～1979年,在南城子水库副坝的泥浆冲击槽孔施工中,为了解决由于财力、物力缺乏和钻具加工能力不足的困难,我们采取了土洋结合的办法,对目前国内习用的施工机具和方法作了一些适应中小型水利工程施工力量的改进,主要包括:不同机型组合进行造孔作     

渠道下卧土-混凝土衬砌冻结接触面直剪试验研究

为研究渠道下卧土-混凝土衬砌冻结接触面抗剪强度及其随主要影响因素的变化规律,采用直剪仪开展了不同含水率、冻结温度、法向应力及冻结时间条件下渠道下卧土-混凝土衬砌冻结接触面直剪试验研究。结果表明:剪切的初始阶段,接触面存在局部剪应力释放现象,释放量大小受土体含水率、法向应力、冻结时间因素影响,但不受冻结温度的影响;在本试验参数范围内,接触面峰值抗剪强度随着土体含水率、法向应力、冻结时间的增加而增大,随冻结温度的降低而增大;接触面的抗剪强度实质上是冻土中的冰晶与混凝土衬砌接触面之间的胶结力,以及土体与混凝土衬砌接触面之间的黏聚力与摩擦力;峰值抗剪强度大小主要受胶结力影响;黏聚力和摩擦力主要受法向应力、冻结时间的影响。     

低弹模混凝土防渗墙在某土石坝加固中的应用

通过对不同弹模的混凝土防渗墙的应力计算，并根据防渗墙与周围土层的变形协调性能和边界条件，同时考虑墙体的耐久性等因素，确定最优的墙体强度及相对应的弹性模量。采用低弹模混凝土防渗墙加固某土石坝的设计实例表明，对于用有限元计算防渗墙加固的土石坝，土体和防渗墙可近似地视为线弹性体，防渗墙与坝体问的泥皮引入一维零厚度Goodman接确单元。计算结果与宏观理论分析相符合。为提高混凝土防渗墙的安全性，一方面要尽量降低混凝土的弹性模置或变形模量，另一方面应尽量提高混凝土的强度，即降低弹性模量与抗压强度的比值（模强比）。     

燕山水利枢纽土石坝三维渗流分析

根据燕山水库土石坝地质条件和渗流控制措施的特点,建立了三维有限元计算模型,模拟不同工况下燕山水库土石坝的渗流场,并分析计算了混凝土防渗墙顶与黏土斜墙结合部位、墙体和防渗帷幕内的渗透比降,结果表明:在各种运行工况下,混凝土防渗墙顶与黏土结合部位、混凝土防渗、防渗帷幕和下游坝坡逸出面的渗透比降均在其允许范围内,不会发生渗透破坏.     

不同含水率泥皮对接触面力学特性影响的试验研究

 通过长江科学院研制的大型叠环单剪仪,进行了基于同厚度不同含水率泥皮对接触面力学特性影响的相关试验研究。试验结果表明：泥皮含水率的变化引起夹泥皮接触面剪切应力-剪切位移关系曲线形式的改变。当泥皮含水率较低时,其剪应力与相对剪切位移呈现出较好的双曲线关系;当泥皮含水率较高时,接触面剪切破坏阶段后切向变形表现出明显的刚塑性变形特征。泥皮含水率的变化对接触面抗剪强度及法向应力线性关系影响不大,两者仍保持很好的线性关系。泥皮含水率对法向位移及接触面摩擦角都有一定影响,随着泥皮含水率的增加,法向位移增大,接触面摩擦角减小。     

砂砾石与结构接触面强度与变形特性试验研究

通过长江科学院和四川大学华西岩土仪器研究所针对实际工程中的砂砾石料与结构物所形成的接触面联合研制的大型叠环单剪仪,对砂砾石料与凝土接触面及夹泥皮混凝土接触面力学特性进行了相关试验研究．试验结果表明,泥皮的作用对结构接触面特征影响较大,在试验的法向应力范围内,砂砾石料与混凝土板接触面的剪应力与相对剪切位移呈现出较好的双曲线关系,可用Clough—Duncan双线性模型进行描述;而砂砾石料与夹泥皮的混凝土板的接触面试验在达破坏阶段后切向变形具有刚塑性的变形特征,可用殷宗泽刚塑性模型进行描述．     

防渗墙施工中泥浆配合比的试验研究

文中对塑性混凝土防渗墙施工中槽孔固壁用泥浆的材料选用、不同配合比泥浆的各项性能指标、泥浆不同配合比掺入微量纯碱后泥浆状态变化的数据分析以及施工中应注意的问题等方面进行了研究。     

砂卵石土强度变形特性综合试验及力学模型参数研究

砂卵石土是一种特殊性质粗粒土,其强度变形特性是工程界重点关注的问题之一。针对某工程砂卵石土地基系统开展三轴剪切试验、界面剪切试验及流变试验等综合研究其强度变形特性,选取合适的力学模型描述砂卵石土的应力-应变关系并整理相应模型参数。试验结果表明:砂卵石土非饱和样的抗剪强度指标明显大于饱和样,在低围压下砂卵石土饱和样和非饱和样分别呈现出剪缩特性和剪胀特性,而在高围压下则均表现出明显的剪缩特性;砂卵石土与混凝土面板间的接触面剪应力与剪切位移基本呈双曲线关系,抗剪强度随法向应力的增大线性增大;在双对数坐标系下砂卵石土流变变形随着时间线性增长,基于试验规律提出了砂卵石土11参数流变模型,该模型可较好地反映砂卵石土的流变特性。研究成果为砂卵石土强度变形特性研究及地基沉降分析提供理论支撑。     

向家坝电站廊道坝基混凝土防渗墙施工质量控制

向家坝电站泄水坝段坝基水文地质条件复杂,防渗墙布置在基础廊道下,施工难度大,在国内水电工程施工中少见。针对防渗墙的施工作业面狭窄,施工排水、排浆困难,地下水位高,廊道内通风差等特点,合理布置施工方案,为保证防渗墙施工的正常进行,采取了施工降水、泥浆护壁和有害气体及噪声污染防治等措施,对混凝土浇筑过程中出现的异常情况采取了相应的控制手段,并按合同文件及规范要求的频次进行随机抽检。由于加强了对混凝土防渗墙施工过程的质量控制,钻孔芯样和压水试验检查结果表明,墙体质量总体良好,混凝土强度检测成果均满足设计要求。     

护壁泥浆的不同沉淀阶段对防渗墙槽壁稳定性的影响

以新疆石门水库防渗墙施工最深槽段为研究对象,采用有限元分析软件ABAQUS建立深覆盖层防渗墙开挖过程中的槽孔有限元数值模型,模拟护壁泥浆的不同沉淀阶段对槽壁稳定性的影响。验证结果表明,随着泥浆沉淀的进行,槽壁四周的土体单元稳定安全系数在逐渐减小,槽壁土体位移也随着泥浆沉淀的进行而逐渐增大,即槽壁稳定性变差,为以后工程设计和施工提供更可靠的理论依据。     

泥浆护壁压力分布形态及槽壁稳定控制方法研究

槽壁稳定性控制是地连墙施工的关键环节,由于传统基于极限平衡的力学分析方法具有局限性,目前采用优化泥浆配比参数的经验控制方法,但仍未解决这一关键技术问题。基于泥浆渗透形成抗渗泥皮的试验结果,从泥浆成皮的渗透压力条件及时间演化规律出发,研究了不同开挖阶段泥浆有效护壁压力的分布规律。研究结果表明:泥浆护壁压力在槽壁上的"驼峰"型分布规律是开挖面附近泥浆护壁压力不足的直接原因,使开挖面以上5～10 m范围成为稳定性薄弱环节,通过降低开挖下切速度可有效提高槽壁稳定性控制效果。以福州地铁5号线建新南路站的中砂-黏土交互地层的稳定性控制应用为例,对其进行了声波检测成像分析,结果表明该方法可有效控制富水砂-黏土-卵石富水地层60 m深地连墙槽壁的稳定性。     

刍议象山水电站槽板式混凝土防渗墙施工技术

采用冲击钻机造孔,膨润土泥浆护壁,泥浆下导管直升式浇灌混凝土成墙,最后综合对防渗墙质量进行评价。