可控性灌浆及其在围堰基础防渗中的应用

可控性灌浆是近年来发展起来针对存在大空洞、地下水流等条件下的覆盖层基础的灌浆处理方法,本文主要介绍了可控性灌浆的发展、思路和原理,阐述了膏状浆液性能和作用,并提出了可控性灌浆的主要工艺流程和技术要求,通过思林围堰可控性灌浆工程实践及分析,说明膏状浆液可控性灌浆对于复杂地质条件的围堰基础防渗处理行之有效,值得推广。     

阳江核电站水库渗漏处理中灌浆材料的试验与设计

针对阳江核电水库堆石坝坝脚渗漏问题,采用复掺膨润土、粉煤灰配制的稳定浆液灌浆方法堵漏.通过试验分析粉煤灰、膨润土、减水剂等因素对灌浆材料流变性能、力学性能的影响规律,确定膨润土对浆材的流变性能、强度影响比粉煤灰大,同时确定稳定浆液各组份适宜的掺量范围.在此基础上设计系列灌浆材料配合比,并通过现场灌浆效果及取芯测试结石强度、渗透性可见,设计的混合和膏状灌浆材料满足工程施工及性能指标要求.     

桩底灌浆分析

提出了一个在土骨架不可压缩假定下分析柱底灌浆压力场的方法。该方法在径向渗流理论基础上考虑了浆液与水之间的相互作用,求解了灌浆引起的超静水压力及其梯度、灌浆量及浆球半径关系、灌浆量的计算,并给出了同现场灌浆资料确定浆液渗透系数的方法。讨论了一些对灌浆压力场有重要影响的参数。     

砂砾石层渗透灌浆模拟试验

在砂砾石地层介质中进行灌浆时,地下水的渗流作用对浆液不同方向的扩散半径产生影响,对此进行室内渗透灌浆模拟试验.采用均匀设计的理念,构造了整体试验方案,通过分析各影响因素与浆液扩散半径和灌浆量的线性关系,得出灌浆压力、浆液水灰比、地层渗透系数、渗流流速等因素对浆液扩散半径、灌浆量的影响规律.试验结果表明:影响浆液扩散半径、灌浆量的显著因素是地下水渗流作用,其次是灌浆介质本身的渗透系数和浆液水灰比;渗流速度与浆液下侧扩散半径呈正相关关系,与浆液上侧扩散半径呈负相关关系,对浆液侧向扩散半径影响较小且呈正相关关系.     

从二滩水电站的灌浆实践研究开灌浆液的稠度

本文研究了开灌浆液的稠度。从力学原理和二滩水电站地下工程的灌浆实践阐述了开灌浆液是较稠的好。同时还分析了地下水位的高低对开灌浆液稠度的影响。展示了国际灌浆技术的发展趋势     

灌浆压力测量误差的正交试验分析

灌浆规范中的灌浆压力是作用在灌浆岩体上的孔内灌浆压力。由于工艺的约束,现行灌浆监控过程常用孔口压力表示孔内灌浆压力,造成了灌浆压力的测量误差。针对非循环灌浆工艺,通过建立流体管道流动模型开展数值计算,采用多因素多水平正交法探究灌浆压力误差受浆液配比、浆液流速、灌浆孔深的相对影响,并采用统计法来分析不同工况下的显著影响因素。研究结果表明：灌浆压力较小时,灌浆压力误差普遍较大;若此时灌浆孔深且流速较大时,灌浆压力的测量误差则会超过灌浆压力仪表0.5%的精度要求,须进行误差补偿。其次,极差分析结果表明灌浆孔深是造成测量误差的主要因素,灌浆流速是第二个主要因素。而综合所有试验结果,浆液流速和灌浆孔深接近时,浆液配比越小,绝对偏差越大。结合上述正交试验和数值模型获取了不同工况下孔内灌浆压力值。     

裂隙岩体灌浆特性的研究

裂隙是灌浆的主要对象，应用幂律液体摩阻力定律，推导出灌浆压力，浆液特性，裂隙开度及浆液扩散半径之间的关系式。在此式基础上，分析研究了浆液趋于牛顿浆液时裂隙中的压力分布，以及灌浆各因素之间的相互影响关系     

砂土注浆颗粒流数值模拟研究

基于流固耦合原理的PFC2D颗粒流数值模拟程序,运用其内置FISHTANK函数库和FISH语言,分别定义流体域的流动方程和压力方程,对灌浆过程中浆液在地层中的扩散过程和形态进行了数值模拟计算。通过调节PFC命令流中的注浆压力p、时步step、水力传导系数perm等参数,对浆液的注浆过程进行了模拟计算。结果表明,灌浆过程中浆液与地基土的作用形式与灌浆压力大小密切相关,过高的注浆压力会对地层结构造成一定的破坏。对钻孔周围土体的应力状态进行了理论推导和分析,理论推导结果与数值模拟结果相符。劈裂灌浆作用发生时,孔隙率和应变率均增加。浆液的渗透性能对高压劈裂灌浆的作用效果不明显。     

堤坝劈裂灌浆造孔间距改变的灌浆效果评价

堤坝劈裂灌浆技术是改善堤坝工程内在质量的一项重要技术措施,然而目前对该技术浆液在坝体内的渗透固结机理尚不明确,无法对灌浆后坝体的防渗效果进行有效地评价。为此,假定施工工艺其他条件不变的情况下,针对灌浆孔间距布设与劈裂灌浆防渗实际效果之间的相互作用规律,基于大型有限元数值计算方法,采用Mohr—CoulombHardening本构模型,通过布设不同间距灌浆孔的流固耦合计算,研究了堤坝劈裂灌浆过程中浆液所产生的孔隙水压力、堤坝应力应变等分布规律,揭示了堤坝劈裂灌浆浆液在土体内渗流固结机理,探讨了其对坝体稳定性的影响,评价了灌浆效果。     

小浪底大坝GIN法灌浆浆液的稳定性和流动性分析

小浪底工程帷幕灌浆采用了目前国际上最先进的一种灌浆工艺 ,文章对GIN法灌浆中有关浆液的稳定性和流动性的几个主要影响因素进行了分析     

盾构隧道同步注浆浆液配合比优化设计

盾构法施工过程中,盾尾同步注浆对控制隧道轴线上浮和地面沉降起着至关重要的作用.为使盾构隧道同步注浆浆液具有较好的工作性能,选用水泥、粉煤灰、膨润土、砂、水作为原材料,采用正交设计的方法进行试验,探讨了浆液各原材料对浆液稠度、凝结时间、泌水率、7d抗强度等指标的影响规律及同步注浆浆液配比的优化方向.试验表明:水泥是影响凝结时间和抗压强度的主要因素,水泥的加入能够缩短凝结时间、增大抗压强度和降低泌水率;粉煤灰能改善浆液和易性;膨润土有增稠、保水的作用,能提高浆液稳定性,但掺量要控制在一定范围内;砂作为浆液骨料起填充作用,主要影响浆液稠度,砂的用量与浆液稠度大小呈反比趋势;水是影响泌水率的主要因素,用水量增加导致浆液泌水率、稠度增大,凝结时间变长.最优的配合比为:水泥∶粉煤灰∶膨润土∶砂∶水为160∶400∶50∶830∶360,制备的浆液稠度为11~12cm,凝结时间为10~13h,泌水率不高于3%,7d抗压强度不低于2MPa.     

印尼Jatigede大坝帷幕灌浆施工技术

介绍了印尼Jatigede堆石坝帷幕灌浆的施工工艺;对灌浆过程中遇到的灌浆中断、串浆、岩层大量漏浆等问题提出了有效的解决办法,可供类似工程施工参考.     

盾构隧道同步注浆浆液压力时空分布规律

盾构隧道施工过程中同步注浆浆液压力变化对邻近管片结构内力分布有较大影响,为实现对注浆压力的精细化控制,保证盾构安全掘进,研究浆液压力的时空分布规律.在考虑浆液粘度和地层渗透系数时变性的基础上,统一了同步注浆过程中浆液填充、扩散与消散过程,得到了浆液压力沿管片环向与纵向分布的理论计算式.依托工程实例及浆液流变试验结果,建立数值模型,得到了浆液压力沿管片三维时空分布规律.研究表明:同步注浆过程中浆液固结及注浆压力的衰减对浆液压力分布影响较大.浆液粘度增大,浆液流动性与地层渗透系数逐渐减小,使浆液压力沿管片扩散及消散幅度减小,进而影响管片内力分布.考虑了浆液压力时空变化特性的计算模型使管片受力特征与现场实测结果更加接近.研究成果为精细化分析施工阶段管片受力提供了计算依据.     

玻璃纤维提高水泥浆液强度及对锚杆承载性能的影响

对于锚固工程,往水泥浆液中掺入少量的玻璃纤维（掺入量为水泥质量的0．07％～0．15％）,可明显提高水泥浆结石体抗压强度,提高与锚孔孔壁的粘结抗剪强度,提高结石体的抗冲击韧性和抗裂能力,一般能比普通水泥浆液提高20％以上;同时,改善锚杆受力环境和锚固段粘结应力的分布形态,增强锚固体的极限承载力,有效加强对锚杆的保护和减少预应力的损失。     

Coal and gas outburst prevention using new high water content cement slurry for injection into the coal seam

As coal and gas outburst is one of the most serious mine disasters, it is very important to at least control it if not prevent it from occurring. Injecting cement slurry or grouting into the coal seam can strengthen the seam, increase its rigidity coefficient(f), and reduce the volumetric expansion due to gas energy release.This paper reports the results of laboratory experiments on cement-based high water content slurry having different water-cement ratios(W/C) to be used for coal injection. The results show that as the W/C increases, the mobility of the slurry and its setting time increase. The compressive strength and rupture strength, however, are reduced. Furthermore, high W/C grout shows early strength after 7 days, which can be 80% of its 14-day compressive strength. To achieve rapid setting and early strength, the addition of Na_2SiO_3has proven to give the best result, when the concentration of the additive is 3%. The initial and final setting times are 13 and 21 min shorter than samples without Na_2SiO_3, while the compressive strength is more than double. As a retarder, the initial setting time can be extended to 83 min when tartaric acid of 0.4% concentration is added. Through the orthogonal experiment, the optimum recipe of the new high water content slurry has been determined to be: W/C = 2, tartaric acid = 0.2%, Na_2SiO_3= 3%, and12% bentonite. Reinforcement by injection simulation experiments show that the grouting radius of the new slurry mix is 250 mm when the applied grouting pressure is 60 k Pa, 7-day rupture strength and compressive strength are 5.2 and 6.4 MPa, respectively, and are 37% and 88% higher than ordinary cement grout. It can be concluded that the newly developed slurry mix is more effective than the ordinary mix for reinforcing coal and controlling gas outburst.     

Experimental Study on Viscosity Characteristics of Expanding Polymer Grout

The viscosity evolution for different temperatures was studied experimentally.A time-varying viscosity model was derived and the influence of the initial temperature on gel time was analyzed.The experimental results show that the viscosity of polymer grout increases exponentially with time.It can be divided into two phases.Before gelation,the viscosity variable quantity is very small.At the gel point,there is a sudden increase in viscosity.The initial viscosity and gel time decrease with the increasing initial temperature within a certain range,The study contributes to deepening understanding of the rheological properties of polymer grout,which can provide some references for polymer grouting construction.     

清江水布垭电站现场固结灌浆试验与分析

介绍了清江水布垭电站在运行水头高、灌浆盖重轻、层状岩体倾角平缓、岩溶构造发育等不利条件下．现场固结灌浆的试验方法与工艺，并对试验数据进行分析，得出了固结灌浆施工必需的设计参数，为复杂条件的固结灌浆积累了经验，供同类大型工程固结灌浆时参考．     

Chemical grout diffusion in porous rock based on response of geoelectric field

Porous rock chemical grouting simulation test was conducted using established large scale physical model. Chemical grout diffusing rule in porous media with different permeability was studied by monitoring the spontaneous potential and exciting current response during grouting. The results show that chemical grout spread evenly in all directions and diffusion areas are approximately concentric circles in the cross section of homogeneous transverse isotropic pore medium, the grout spread filling range can be quantitatively decrypted by the diffusion radius. The average diffusion speed and radius increase approximately as the square root with the permeability coefficient in different permeability media under the same conditions. Calculation results using Maag cylindrical diffusion equation show that the calculated value of diffusion radius is in good agreement with the test value under different grouting pressures and permeability conditions.     

浆液渗流过程中压力损失影响因素分析

许多学者得出了有一定参考价值的注浆经验公式,这些公式给现场的施工提供参考,并取得了很好的效果.在提供的注浆压力为定值的前提下,如果浆液在渗流的过程中压力损失越小,则浆液能够扩散的越远.影响浆液压力损失的因素有很多,浆液粘度、浆液流动平均速度v、浆液扩散距离L、裂隙开度d是主要因素.在前人研究的基础上,从能量损失角度出发,运用理论推导分析了上述因素对流体在流动过程中压力损失的影响规律,得出了压力损失与μ、v、L成正比,与d2成反比的结论,并用数值模拟方法对各个因素造成的压力损失进行了验证.