对“岩体注浆堵水的可靠性设计”讨论的答复

首先 ,笔者非常感谢裴向军先生对“岩体注浆堵水的可靠性设计”(以下简称“原文“)一文的关注。关于针对单孔注浆堵水设计模型所提出的一些问题 ,现作答复如下 :(1)关于建立“成功树’’时所选用的基本事件。原文的分析思路是先根据注浆工艺流程[1 ] 建立完整的单孔注浆堵水故障树。再据故障树与成功树中的逻辑关系 ,建立经简化的注浆堵水成功树 ,给出基本事件包括 :①水泥浆可注入裂隙 ;②注浆泵运转正常 ;③凝胶体不被挤出 ;④扩散后达设计注浆半径要求 ;⑤涌水量达设计标准。然后据单孔的分析结果进行进一步的多孔分析。成功树模型中 ,目的是保证在岩体中注浆的顺利实现 ;④是满足注浆半径要求以保证注浆堵水     

基于能量耗散与释放原理的裂隙岩体劈裂注浆机制研究

基于能量释放及能量耗散原理,深入分析裂隙岩体劈裂注浆机制,为注浆设计与施工提供理论支持。通过分析计算与现场试验研究了浆液沿注浆路径的压力损失,临界能量耗散值,单元破坏所需要的表面能,裂隙长度,应力场,弹性模量,被注浆液的容重及浆液水头等参数对注浆压力的影响。得出如下结论:(1)外力输入系统的能量与被注介质释放与耗散的能量满足能量守恒定律;(2)建立注浆压力与浆液扩散距离之间的物理方程及启裂注浆压力计算方程,并给出了各参数的确定方法;(3)注浆压力随着浆液扩散距离的增加呈非线性递增,启裂注浆压力不受裂隙长度及所设计的浆液扩散距离的影响,但是其受到临界耗散能的影响较大;(4)对比分析理论计算值及现场监测值,验证了所建立的劈裂注浆压力与浆液扩散距离之间的物理方程的正确性。     

安阳北善应煤矿南翼突水点注浆堵水工程

根据安阳北善应煤矿的水文地质条件，分析了煤矿井下突水的原因，介绍了注浆堵水工程的特点及堵水方案，阐明了注浆堵水的方法及堵水施工经过，结果显示堵水效果良好。     

帷幕注浆技术在场口隧道富水地段的应用

介绍了场口隧道开挖施工中所采用的帷幕灌浆堵水技术,根据场口隧道的工程地质情况,对帷幕灌浆的注浆设计、注浆材料、注浆方式以及注浆的工艺流程进行设计分析,提出了保证隧道稳定的注浆方案,确保了场口隧道注浆堵水技术的应用成功,可以为同类工程的注浆工作提供参考。     

小导管注浆技术在浅埋富水岩溶隧道中的应用

云雾山隧道浅埋段岩溶发育,地下水丰富,围岩受地质构造影响严重.极不利于隧道开挖支护.为了解决施工过程中破碎围岩加固和堵水两大难题,对超前小导管预注浆和系统导管二次注荥技术在该段工程中的应用进行了研究,并深入分析了涌水量数据和围岩内空变形监测数据,对注浆效果进行了评价.研究表明:小导管注浆一方面改变了围岩的力学参数,另一方面利用浆液的固结特性可以实现堵水和加固围岩的工程目标,使隧道在开挖过程中的安全得到保障.     

中关铁矿涌水量计算及帷幕注浆治水方案研究

矿坑涌水量预测在地质勘探中占有重要位置,它直接关系到矿山开发远景和生产安全。本文在充分研究邯邢区域地下水流场演变规律情况下,利用以往矿区大型抽水试验、区内长期供排水和水位观测资料,模拟了各种水文地质计算参数,结合中关铁矿矿区水文地质边界条件,建立了比较合理的矿床疏干水文地质概念模型,采用数值法预测了矿坑不同中段的涌水量,较全面、逼真的反映了中关矿区水文地质条件,所预测的矿坑涌水量,可以作为矿山设计的依据。根据计算结果提出了采用帷幕注浆进行矿山治水的方案,同时采用反算的手段,给出了设计10m宽帷幕能达到80%的堵水效果时的渗透系数,为帷幕注浆施工提供了关键技术标准。取得了良好的技术与经济效果,其理论、方法、思路可供同类工程借鉴。     

富水流砂层注浆设计及控域注浆技术

隧道开挖过程中富水流砂层易引发涌水涌砂及围岩失稳破坏等地质灾害,注浆技术为有效的治理手段。针对青岛地铁区间隧道富水流砂层注浆堵水加固治理难题,结合帷幕注浆第四强度理论及工程爆破施工影响确定注浆加固圈厚度,设计注浆材料、注浆压力、注浆量等注浆参数;采用控域注浆技术对掌子面前方12m富水流砂层进行注浆堵水加固。由掌子面开挖进行注浆复合岩土体及洞内围岩稳定性监测数据分析可知,富水流砂层注浆堵水加固效果明显,围岩稳定性较好,对类似水害治理设计及施工具有一定借鉴意义。     

海底隧道复合注浆技术及其工程应用

针对海底隧道不良地质体注浆加固必须同时满足稳定性、致密性和承受高水压作用的特殊要求,提出复合注浆新理念,即通过材料复合和工艺复合在围岩中形成功能型复合结构以实现安全控制和高效堵水。为此,首先建立浆液扩散机制模型,揭示注浆范围与浆脉厚度等空间分布特性及其影响因素;创建复合加固体的壳体力学模型,可对加固体的稳定性进行预测及评价,进而提出宏观力学参数的确定方法;系统分析加固体力学性能的主要影响因素,提出注浆参数的设计方法,由此可对复合注浆实现全过程工艺控制;基于复合注浆体功能型结构特点,创造隧道周边帷幕注浆技术,并首次提出采用堵水率、加固体强度和整体稳定性作为注浆效果的评价指标,较日本青函隧道等采用的全断面注浆方式显著提高了效率和可靠性。最后介绍复合注浆技术在厦门翔安海底隧道F1风化槽强透水地段的应用,达到了预期效果,确保了工程安全,由此形成了海底隧道穿越不良地质体的地层加固技术模式。     

新型树根桩后注浆管路系统方案设计与研究

为了解决注浆管的预埋、连接等问题,保证其完整性和密封性。设计了一套后注浆管路系统,为预制树根桩与后注浆结合提供了解决方案。桩尖可避免砂土进入管路并能防止注浆液倒流,并能适应各种异形桩体形式。最后,通过现场试验验证了后注浆管路系统的工程实用性。     

泥水盾构同步注浆材料试验研究

论述了系统研制同步注浆浆液的方法,通过室内和现场注浆配比试验,得出一种充填性好、可注性好、保水性好、早期强度高的单液惰性浆,并给出了浆液的具体配比。该浆液在上海市西藏南路越江隧道工程中得到了使用和改进,监测资料证明该浆液在减少地面沉降等方面具有较好的工程特性。用数值模拟方法分析了注浆参数的调整对地表位移的影响,由数值计算的结果可知,盾构同步注浆浆液的弹性模量、注浆量和注浆压力增大都会使地层位移减小,对于控制地表沉降的效果而言,注浆量和注浆压力增大较浆液弹性模量的增大明显。     

流变参数时变性幂律型水泥浆液的柱形渗透注浆机制研究

 幂律型水泥浆液的流变参数时变性特征对注浆效果具有非常重要的影响。采用理论分析与实验研究等方法,研究了时变性幂律型水泥浆液的流变方程与渗流运动方程,推导了流变参数时变性幂律型水泥浆液的柱形渗透注浆扩散机制,分析了其适用范围及参数的确定方法,探讨了注浆管侧面注浆孔的设计依据。通过设计注浆试验对其进行了验证,结果表明：实际测量计算的幂律型水泥浆液在被注砾(砂)石体中的等效横向扩散半径值与由流变参数时变性幂律型水泥浆液的柱形渗透注浆扩散机制公式计算出的扩散半径理论值间虽有20%-30%范围内的差异,然它们都处于可接受的范围内;因此,能较好地说明幂律型水泥浆液在被注材料中随时间变化的柱形渗透注浆特征与规律。由于目前国际国内对流变参数时变性幂律型流体的柱形渗透注浆机制的研究还鲜有相关的文献报道,因此,本文研究成果可为实际注浆施工提供理论支撑与指导作用。     

高压摆喷灌浆技术在某水库坝基防渗中的应用

结合工程实例,介绍了高压摆喷灌浆施工的工艺流程,分析了钻孔布置、钻孔深度、孔距、浆液选择、灌浆方法和灌浆压力、灌浆中出现异常问题以及处理方法,重点介绍了浆液选择、灌浆方法和灌浆压力的设计,旨在处理坝基的防渗漏问题。     

灌注桩与高压旋喷桩形成止水帷幕的施工应用

结合具体工程实例,根据钢筋混凝土桩及高压旋喷桩的材料特性,介绍了两者有效结合形成的止水帷幕具有止水和基坑支护的双重作用,并阐述了高压旋喷桩的施工方案确定和施工工艺流程,为类似工程积累了宝贵经验。     

水布垭地下厂房围岩渗控效应数值模拟与评价

 为减小水布垭地下厂房厂区渗漏并改善厂房围岩的渗透稳定性,工程设计采取防渗帷幕、排水孔幕和排水洞等防渗排水措施。为确保数值计算的稳定性和收敛性,采用Signorini型变分不等式和自适应罚函数相结合的稳定渗流分析方法,对厂房围岩的长期渗控效应进行计算分析;同时,采用基于等效模拟的整体模型分析和基于精细模拟的子模型分析相结合的方法,以减小有限元建模难度并协调计算量和计算精度之间的矛盾。建立评判渗流计算成果合理性的直观准则,即稳定渗流自由面在任意均匀介质内部必连续光滑且不产生回弯,除非自由面穿过渗透性相差悬殊的2种介质之间的界面。结合厂房围岩渗压监测数据,阐明运用上述方法求解含排水孔幕渗流问题的可行性和有效性,论证渗控设计的合理性和进一步优化的可能性。研究成果对类似工程渗控措施的优化设计具有指导意义。     

某高速公路连接线公路采空区治理方法研究

对山西省某高速公路连接线公路采空区治理方法进行了介绍,从骨料充填、注浆布孔方式、止浆方法、注浆工艺等方面具体阐述了采空区治理工艺,并对相关技术要求,质量检验方法,安全措施作了说明,以期指导类似道路工程施工。     

火灾情况下电梯运行可靠性的故障树分析

建立了火灾导致电梯故障停梯的故障树,分析了影响电梯运行可靠性的主要因素,计算了各因素在故障树中的结构重要度,探讨了火灾情况下利用电梯进行疏散的可行性及相应的安全措施。这为研究高层建筑火灾情况下利用电梯进行疏散提供了参考依据,并为制订相关的应急预案提供了技术参考。     

某站预留工程区间过泵房段施工方案设计

根据北京南站十四号线南站预留工程区间过泵房段地质特点及工程概况,拟定了区间过泵房段施工方案设计,重点介绍了深孔注浆的设计及施工要点,证实了在卵石层中矿山法施工时深孔注浆预加固地层的有效性,为今后类似工程积累了经验。     

焦煤(集团)韩王矿工作面注浆堵水防治工程

结合具体工程概况分析了突水原因，提出了矿井突水的防治设计及工作面注浆堵水防治施工方案，通过现场实测观察，确保了治理工程的合理性、经济性和安全性。     

预应力孔道压浆材料的配合比设计研究

从水灰比和压浆剂掺量出发,通过试验研究两者对孔道压浆材料性能的影响,从而明确了压浆料配合比设计的关键因素,为实际工程压浆料配合比的设计提供参考。     

煤矿巷道涌水勘探与地面成孔注浆加固治理

针对某煤矿巷道二次出现涌水淹井事故,对矿区分别进行二维地震勘探和瞬变电磁法勘探,通过对勘探的结果进行综合分析,选定地面成孔注浆堵水的加固方案,最后介绍了地面注浆钻孔布设方案和注浆工艺,为类似工程提供了指导。