基于无线传感器网络的灌浆参数监测系统

 基础处理工程的灌浆施工普遍采用灌浆自动记录仪进行流量、压力和浆液密度的监测记录,但由于传统记录仪现场监测的分散性,给施工管理部门实时巡查和统计工程灌浆进度资料带来困难。介绍了基于无线传感器网络的灌浆网络监测系统的总体架构及软硬件设计过程。通过此无线传感器网络监测系统的搭建,使灌浆施工管理实现了实时性和集约性,提高了灌浆施工监理的整体管理水平。     

五、灌浆工艺

(一)土坝灌浆类型 土坝灌浆类型,以动力分有机械灌浆与自流灌浆二种。机械灌浆主要是借机械所产生的压力把浆液压入坝体中;自流灌浆是借浆液本身的水柱压力将浆液压入坝体(即自流压水原理)。目前我省多数采用机械灌浆(包括电动与手摇)。对于自流灌浆只用在一些堤坝浅层(表面)裂缝,     

（超）细水泥在压滤作用下的浆液性能研究

（超）细水泥浆液在高灌浆压力作用下的流动性能和强度指标是灌浆设计中水灰比、浆液级配、屏浆时间等施工参数选择的重要依据,也是评价灌后被灌体力学性能、耐久性等灌浆效果的重要因素。目前主要通过室内成模进行流动性能和抗压强度测试的方法进行相应研究,忽略了灌浆压力、排水条件、地质条件等因素的影响,不能真实反映灌浆过程中浆液在不同灌浆压力作用下流动性能和抗压强度。文章进行了室内压滤灌浆试验,得到了不同水灰比（超）细水泥浆液经过不同压力和时间压滤作用后的马氏漏斗粘度和结石体28ｄ抗压强度,并通过构建硬化浆体的结构模型,建立了（超）细水泥抗压强度的计算模型,计算了不同水灰比在不同压滤强度下的28ｄ抗压强度,可为灌浆工程（超）细水泥浆液配比优选、灌浆参数确定和灌浆效果评价提供依据。     

砂砾石土灌浆浆液扩散半径试验研究

砂砾石层灌浆施工中,水泥浆液的扩散半径决定着灌浆孔的布置和浆液消耗量,也是选择工艺参数、评价灌浆效果的重要依据,因此,水泥浆液的扩散半径是灌浆施工中非常重要的参数。通过设计正交试验,对影响水泥浆液扩散半径的几个因素(水灰比、孔隙比、灌浆压力)进行了试验研究。试验结果表明:水灰比是影响水泥浆液扩散半径最显著的因素,水泥浆液的水灰比越大,浆液中的多余水分越多,对水泥浆液流动性能的改善越显著。     

大孔隙地层水泥膏浆灌浆技术

本文基于高浓度水泥膏浆的性能,探讨了掺加外掺料降低水泥浆液的造价,并通过室内试验和工程实践,研究了利用膏浆解决大孔隙地层的灌浆难题。研完表明:水泥膏浆新拌浆液一般可用宾汉姆流体模拟,随着灌浆过程的进行,浆液的固体持性逐渐得到体现,其将控制浆液在一定灌浆压力下的最终扩散距离。另外,对于大孔隙地层进行水泥膏浆灌浆处理采用大动力立式强制搅拌制浆,螺杆泵泵送,射浆管置入被灌孔段的纯压式灌浆方式,以及定压和定注入量的灌浆结束标准等对于大孔隙地层水泥膏浆灌浆处理是简单易行的。而且几个工程的应用实践也充分体现了膏浆技术运用于灌浆工程具有工艺简单、可控性强、结石强度较高、孔隙充填饱满及工程工效快、造价低等特点。     

绕流管法流量测量在卧式轴流泵中的应用

论述提水灌溉的泵站监测特别是流量监测的必要性、重要性,列举秦淮新河泵站监测相关规程、规范和条例的规定,分析适用泵站监测的流量测量方法。介绍适用泵站测流的绕流管差压式流速流量计,该流量计具有突出优点,流速流量系数可准确标定,并不随雷诺数大小及使用年限而变化,取压管可方便地"插入"被测管道(或水泵吸水室),安装、维修方便,是包括南水北调等无直管段条件的低扬程大泵站及其它各类泵站简单、可信、准确度高的理想现场测流设备。     

松软地层灌浆参数 细观数值模拟研究

灌浆压力、灌浆量等灌浆控制参数直接影响灌浆防渗加固效果,对松软地层灌浆,增大灌浆压力对浆液扩散有利,但压力过大又会导致冒浆、串浆。长期以来,灌浆控制参数根据经验确定,文章基于散体介质理论的颗粒流方法,运用PFC2D软件对松软地层进行灌浆控制参数模拟,得到不同孔深不同地层的灌浆起劈压力、极限灌浆压力,以及浆液扩散范围区间。论证了对于松软地层灌浆,低于起劈压力,只会在孔周围产生渗透和压密效应,有效防渗范围有限,但超过极限灌浆压力,又会造成无效灌注,甚至安全事故。结合工程实践,推荐的松软地层灌浆控制参数,可作为灌浆工程设计,确定孔排距、灌浆结束标准等参数的依据。     

帷幕灌浆技术在大坝基岩单裂隙中的应用及优化

日常进行灌浆中,存在无法控制灌浆过程正常进行现象,会导致水库大坝基岩中出现不受控制的单一裂缝。在处理此类问题时,通常使用帷幕灌浆处理技术,通过研究浆液扩散原因,明确灌浆位置。同时使用智能灌浆机进行施工辅助,设立试验区使用KXP-1S型轻便数字测斜仪进行倾斜度测量。明确了在浆料配置、密度控制以及流量测量等方面需要用到的灌浆设备。同时为了确保灌浆质量满足设计要求,在过程中要把握好浆液浓度,明确帷幕灌浆接触段,确保灌浆压力在要求范围内,完成后做好封孔工作。经压水试验测试,透水率结果明显低于临界值5Lu,印证了帷幕灌浆实际成效很好,对这种水库坝基的防渗处理有了新的处理方法。     

紫坪铺水利枢纽工程帷幕灌浆施工

紫坪铺水利枢纽工程帷幕灌浆由于地质条件差,地层软弱复杂,灌浆注入量大,且极易发生浆液串冒和基础抬动现象。为了节约灌浆成本,控制浆液扩散半径,防止基础破坏,在灌浆施工过程中采取了抬动观测控制、自动灌浆监测和控制灌浆等措施。介绍了该灌浆工程的施工方法,抬动观测控制、自动灌浆监测、过程质量控制及特殊情况的灌浆质量控制。     

大足石刻砂岩模拟裂隙灌浆试验

裂隙渗水是导致世界文化遗产大足石刻文物破坏的一个重要因素。将一种无机环保的改性偏高岭土灌浆材料拟用于大足石刻保护工程,为研究该新型材料的可灌性,进行了室内模拟裂隙灌浆试验。通过石刻砂岩岩板控制裂隙的张开度,着重研究此种材料不同水灰比的浆液在不同灌浆压力、灌浆时间下的灌浆过程及浆体进入裂隙的最小宽度。试验表明浆液能进入的裂隙最小宽度值与水灰比、灌浆压力和灌浆时间均有关;水灰比是控制浆液可灌性的首要因素,而压力的提高并不能显著提高灌浆速度;提高水灰比、灌浆压力及灌浆时间均可改善细小裂隙的灌浆效果。     

浅析除险加固高压旋喷灌浆质量问题与对策

通过对高压旋喷灌浆施工技术的特点、流程及施工质量控制、工艺要求等进行探讨,对高压旋喷灌浆施工质量问题进行分析并提出相应对策;为确保工程质量,高压旋喷灌浆应严格按照技术要求进行操作,重点对水压、水量、气量、浆液密度、进浆量、提升速度、回浆密度进行控制。通过具体项目实施,结果表明:高压旋喷注浆施工质量问题通过采取措施是能有效控制的,高喷灌浆对坝体防渗堵漏效果好,对类似的坝体防渗加固工程具有借鉴作用。     

松散回填层及深厚淤泥地基联合灌浆加固技术研究

江苏某风电场升压站电缆沟地基为厚约３ｍ的土夹石回填层和１５ｍ的淤泥层,因施工时回填层未分层碾压,淤泥层也未作处理,工程运行后出现了明显下沉,局部下沉量超过了３０ｃｍ,严重影响到电缆及设备的正常运行,亟需进行加固处理。针对该电缆沟回填层孔隙大、淤泥层深厚、地下管线复杂、施工空间受限、工期短,以及减沉加固效果要求高等工程特点,研究采用了“水泥膏浆＋稳定性浆液”、 “压力－流量双限控制”、“深－浅孔布孔”相结合的联合灌浆加固处理方法,以工后沉降为控制目标,对孔排距、灌浆压力和灌浆量进行了设计,对水泥膏浆和稳定性浆液进行了现场配比试验和灌浆施工,并对加固处理效果进行了分析评价。工后沉降监测表明,联合灌浆对于松散回填层及深厚淤泥地基加固处理效果较好,可为类似工程提供参考。     

托口水电站河湾地块帷幕灌浆新工艺的施工实践

针对松软岩土层防渗所提出的"自下而上、浆体封闭、高压脉动灌浆"新工艺,在托口水电站河湾地块进行了近一年的施工实践。本文介绍了该新工艺的技术要点与工艺流程,在灌浆施工中采用的浆体封闭材料配比、施工分段与压力、浆液配比与变换、灌浆结束条件等技术参数,灌浆施工中遇到的问题与处理对策,以及质量检测方法与灌浆效果等。施工实践结果表明该新工艺具有操作简便、工效高、成本低、质量好的特点,取得了常规灌浆工艺难以达到的效果,可供类似工程借鉴。     

观音阁水库帷幕灌浆压力和浆液浓度研究

本文总结了观音阁工程的灌浆经验，分析了灌浆压力和浆液浓度对帷幕厚度和质量的影响。在观音阁水库帷幕灌浆中采用高压浓浆灌注，适应坝基地质条件，是帷幕灌浆取得成功的主要因素。     

千米立井动水注浆特性研究

壁后注浆是治理煤矿立井突水最行之有效的手段,而注浆的最主要对象就是壁后岩层中的裂隙,为研究岩层裂隙中浆液的扩散规律,根据牛顿摩擦阻力定律及力的平衡定律推导出裂隙动水注浆模型。分析研究了水流对浆液扩散的影响,分别得出了顺水流方向与逆水方向浆液的扩散模型,通过模型得知顺水水流有利于提高注浆效果,逆水水流对浆液扩散半径的影响程度比顺水水流大,得出不同水流方向条件下浆液的扩散半径与注浆压力之间的关系及扩散半径与注浆时间的关系。     

一种适合松软地层高效控制灌浆的新工法 -自下而上,浆体封闭、高压脉动灌浆

全(强)风化岩体、松散土层、砂砾层、节理裂隙密集发育岩体等松软透水岩土体的防渗加固工程中存在钻孔易塌孔,灌浆难起压易导致垂向挤密抬动,灌浆易漏浆串浆导致耗浆量大,灌浆过程难控制等技术难题,研究提出“自下而上、浆体封闭、高压脉动灌浆”新工法,技术之一是基于以浆止浆的理念,钻孔后,在灌浆管与孔壁间注入封闭浆体材料,在注浆过程中达到消能阻浆的目的,技术之二是采用脉动高压实现对灌浆段的有效控制灌浆,使松软地层的土体强度与防渗性能得到较均匀有效提高,可实现自下而上,连续小间隔提管灌浆,极大地提高工效。在托口水电站河湾地块进行系列现场灌浆试验表明,该工法完全可行,且较大地节省成本,提高了工效,可在类似地层防渗加固工程中推广应用。     

大任水库土坝劈裂灌浆防渗设计

介绍了大任水库土坝劈裂灌浆的布孔设计、灌浆材料的选择、灌浆方法、灌浆压力、浆液浓度及变浆原则以及施工中出现的“异常”现象分析及处理方法。在浆液设计中采用粘土比例占 70 %～ 90 %的粘土水泥浆 ,不仅降低了防渗体的弹模值 ,而且达到了良好的防渗效果     

基于离散元模拟的黏土劈裂注浆扩散特性

为从细观角度研究劈裂注浆对富含黏土隧洞的加固效果,依托滇中引水工程伍庄村隧洞进口段,采用离散元软件PFC^2D,基于离散元流固耦合理论、平板窄缝流动模型与Fish语言的二次开发,实现了注浆过程中浆液和土体颗粒的相互作用,建立了颗粒流劈裂注浆数值模型。研究了注浆时步、注浆压力、颗粒粒径比及黏结强度对浆液扩散半径及土体孔隙率的影响。结果表明：注浆压力是影响土体加固效果的主控因素,随着注浆压力的增大,浆液扩散半径不断扩大,孔隙率持续增加,与注浆孔距离越远,对孔隙率影响越小,存在最优注浆压力。土体细观参数对注浆后宏观力学特性有较为明显的影响,随颗粒粒径比和黏结强度的增大,浆液扩散半径及孔隙率明显减小。将数值模拟结果与室内模型试验结果对比,发现二者趋势吻合较好,与实际相符,验证了所建立的注浆数值模型的正确性。