基于CW环氧浆液流变性的注浆扩散理论研究

为建立更符合实际的化学注浆扩散模型,针对CW环氧浆液的流变性能进行了多组黏度时变性试验研究,结果表明温度不变时各种配比浆液的黏度和时间存在一定的指数函数关系。结合球形、柱形注浆扩散理论,对环氧浆液的注浆量和注浆扩散半径公式进行了时变性优化。通过分析优化公式,显示环氧浆液在渗透过程中呈减速运动;当各种环境系数保持不变时,注浆最大注浆量和最大扩散半径取决于黏度与时间函数关系中参数的乘积。对比了各组环氧浆液的函数参数乘积,得到黏度增长较慢的浆液具有更好的注浆扩散能力。     

南水北调工程采空区三维宾汉姆流体紊流模拟

南水北调中线工程穿越多个煤矿采空区,对工程的安全施工与运行造成了严重威胁,因此对煤矿采空区进行注浆加固处理已成为工程迫切需要解决的问题。本文根据注浆浆液的宾汉姆流体特性,建立宾汉姆流体本构模型方程。基于采空区三维几何地质信息模型,提出三维宾汉姆流体k-ε紊流数学模型。针对注浆工程中岩层、断裂带、冒落区、采空区、煤层底板等地质层采用不同的地质参数、孔隙率和阻力系数,对宾汉姆流体浆液在采空区中的紊流扩散进行模拟,实现了宾汉姆流体浆液的采空区多孔分序注浆模拟,并分析了浆液的扩散规律。结果表明：在一定时间范围内,浆液扩散半径和采空区的充填率随时间的增加而增加,但其变化率呈逐渐减少的趋势,并最终趋于零,数值模拟的注浆量与实际注浆量相比误差为11.8%。研究可为采空区注浆的设计与优化提供理论依据与技术支持,对确保南水北调渠道长期安全稳定运行具有重要的理论意义和实践价值。     

变态混凝土浆液扩散规律的试验

针对变态混凝土施工中加浆均匀性这一工程难题,采用试验室内模拟成孔注浆试验的方法,自行制作试验装置,通过试验室模拟注浆试验,研究影响变态混凝土浆液扩散的相关因素,以求更深入地认识注浆浆液的渗透规律。结合室内试验的结果,用1stOpt软件拟合出了扩散半径与影响因素之间的函数关系式,并通过正交分析,确定了各影响因素对扩散半径的影响从大到小排序为:单孔注浆量、水胶比、平均颗粒直径、注浆压力。该试验研究不但有助于认识注浆浆液渗透规律,还可以快速指导变态混凝土成孔注浆施工。     

压密注浆法在水利工程基础处理中的运用

压密注浆法是将配制成的浆液，通过注浆设备压入地层空隙，在一定时间内，浆液凝结、硬化，从而达到堵水和加固地层的效果。压密注浆在水利工程中运用较少，近来该方法在吴江市北排通道工程中得到首次施工运用，现就其施工方法浅谈一二，供同行们参考。     

水泥基-玻璃纤维浆液在隧道注浆堵水工程中的应用

针对水泥基-玻璃纤维浆液注浆堵水可行性问题,借助理论分析、数值模拟、工程试验相结合的技术手段,对水泥基-玻璃纤维浆液治理突水灾害进行了全面、深入的研究。研究水泥基-玻璃纤维浆液对调节裂隙发展的机理,以及浆液的掺入对岩体弹性模量、黏聚力和内摩擦角的影响;通过数值模拟方法,分析注浆效果,结合实际工程的涌水量监测和围岩变形监测,验证模拟的准确性。主要结论为:①玻璃纤维的存在使裂缝产生的应力发展得到减缓,并使尖端应力强度因子减弱;②对比分析隧道注浆前后的数值模拟结果,得到不同工况下围岩衬砌的竖向、水平位移值;③通过对比工程试验数据与模拟结果,证明了水泥基-玻璃纤维浆液实际应用的可行性     

速凝浆液岩体倾斜裂隙注浆扩散模型研究

针对以往渗透注浆扩散模型常以水平平板裂隙面为前提,未考虑岩体裂隙面产状对注浆扩散机制的影响问题,选取工程地质灾害处理中常用的水泥-水玻璃双浆液(C-S浆液)为速凝类注浆材料,将C-S浆液流型看成是具有黏度时变性的宾汉流体进行分析。基于流体力学理论及粗糙裂隙等效水力开度的确定方法,同时考虑了浆液自重作用的影响,建立了恒速率注浆条件下反映浆液黏度时空变化的倾斜裂隙注浆扩散模型。在此基础上,推导了浆液扩散区内的黏度及压力时空分布方程,定量确定了注浆压力与注浆时间及浆液扩散距离的关系。最后,借助于室内试验和有限元分析程序,研究了恒速率注浆时不同裂隙面产状下的浆液扩散规律,并将数值模拟结果与理论计算值进行对比,进一步验证了所建立的注浆扩散模型的有效性和合理性。研究成果可为注浆工程速凝类浆液注浆参数的确定提供借鉴。     

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,...     

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。     

环氧灌浆料在石英砂界面的吸附特性研究

为探究环氧灌浆料在石英砂界面的吸附特性,利用石英砂制作填砂模型,以吸附量为指标,着重考察注浆压力、含水率、温度等对环氧灌浆料在石英砂界面吸附特性的影响。试验结果表明:环氧灌浆料在石英砂界面的吸附量随着注浆压力(p＜0.7 MPa时)的升高先增大,而后当注浆压力超过一定值(p＞0.8 MPa)时浆液吸附量随注浆压力升高而逐渐减少;由于环氧树脂和水分子的竞争性吸附关系,浆液吸附量随石英砂含水率的提高而减少,最终达到稳定值;由于浆液吸附受分子活性及浆液黏度的双重影响,浆液吸附量随温度的升高逐渐减少。研究结果可为灌浆工程中注浆压力控制、温度控制及浆液改性等方面提供借鉴。     

全风化花岗岩防渗关键技术研究与应用

全风化花岗岩地层因其具有松散体和结构强度较高的特点,一直是防渗施工处理中的难点。依托莽山水库副坝地基防渗处理工程,开展全风化花岗岩防渗关键技术研究与应用,通过现场工艺与生产性试验,并采用多种检测手段测试,结果表明:全风化花岗岩地层经采用高压脉动灌浆技术灌注离析浆液进行防渗处理后,地层透水率可达到小于5Lu,耐久性和帷幕破坏性试验结果均可满足设计要求。     

黏性浆液在小孔隙多孔介质中扩散的流固耦合分析

该文基于有效应力原理建立了描述黏性浆液在小孔隙多孔介质中扩散的流固耦合模型.通过对小孔隙多孔介质注浆过程中的浆液渗流场分布与固体骨架的应力应变特性的流固耦合分析,得到了各动态参数如孔隙率、应变率等的相互关系并在施工现场进行了试验.经过与施工现场试验数据对比,得到的数值分析结果与试验结果基本一致,验证了该流固耦合模型运用于注浆工程的可行性与实用性,可作为小孔隙多孔介质地层防渗注浆设计和注浆效果的初步评判.     

某污水管网改造工程穿越不良地层顶管施工技术

为研究某污水管网改造工程穿越不良地层顶管施工技术，依托某在建市政管网工程，根据地勘资料对顶管施工前的不良地质进行双液注浆预加固处理，再进行顶管施工，并围绕整个施工过程对临近既有房屋沉降监测结果进行分析。结果表明：采用双液注浆工艺能有效改善不良地层强度，减小了与花岗岩层物理力学性质差异，处理后的地层整体性更好，避免了施工过程中发生顶管机头上翘的问题；同时，可有效控制临近建筑物沉降，使其累计竖向位移逐渐趋于稳定，累计竖向位移都控制在1 cm以内，未出现超限情况。     

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。     

上沟水利枢纽工程帷幕灌浆施工技术

常规的灌浆施工是钻孔垂直于施钻面，个别有钻孔倾向迎水面，钻孔角度与地层构造没有关系。浆液采用由稀到浓的多级配比浆液。而近年来发展的灌浆新方法是通过对地层构造特征的数据采集、分析，计算出钻孔的矢量；通过室内浆液配比再进行现场灌浆试验，确定合理的浆液配比和灌浆参数。与常规的灌浆方法相比，新的灌浆方法充分考虑了钻孔与地层构造特性的关系，以及浆液在灌浆过程中的性质，更切合实际的地层构造特性，有利于发挥浆液的功能和效力。文中以上沟水利枢纽工程帷幕灌浆为例对斜孔帷幕灌浆施工技术进行介绍。     

盾构隧道新型浆液试验与应用研究

同步注浆的浆液类型、性能指标等对注浆效果影响很大.研究了以消石灰、粉煤灰、膨润土、砂、水和减水剂为原料的新型浆液,并制定了拌浆原材料要求和浆液性能指标评价管理标准.通过试验研究对新型浆液、惰性浆液和可硬性浆液的性能进行了对比,得出了新型浆液的综合指标优于其他两种浆液.对盾构机注浆设备进行改造后,在上海和苏州不同地层中现...     

全风化花岗岩替代砂土材料灌浆应用效益分析

在灌浆工程中,浆液材料经常要用到砂和黏土,在地层吃浆量较大的情况下,施工材料成本将大幅增加。本文介绍了在位于湖南郴州全风化花岗岩地区的莽山水库工程副坝防渗灌浆施工中,率先应用全风化花岗岩原岩替代砂和黏土材料配制浆材进行灌浆处理的工程实例。施工材料的优化,大大节省了施工成本,取得了良好的经济效益,经检验最终施工效果满足设计的防渗要求。     

羧甲基纤维素在盾构C-S浆液中的应用

水泥浆液(C-S)中加入膨润土后可以减少水泥浆液的泌水率,然而对于盾构浆液来说加入膨润土量少时泌水率较大,浆液不符合工程要求.加入量过多,浆液的粘度较大,对泵送浆液很不利,泌水率与可泵性二者之间的矛盾较难调和.对掺入羧甲基纤维素的盾构隧道注浆A液的泌水性、粘度以及凝胶体的强度进行了试验.试验结果表明,羧甲基纤维素对注浆材料具有良好的保水性,而且羧甲基纤维素还可提高注浆材料的稳定性,在水泥浆液中加入羧甲基纤维素能使浆液的泌水率在符合要求的条件下粘度也符合工程要求.     

变态混凝土成孔注浆浆液扩散研究

为探究变态混凝土注浆浆液扩散情况,根据变态混凝土注浆的特点,建立注浆模型,分析影响注浆效果的主要因素,根据注浆扩散试验结果,用多元回归分析各个试验因素对试验结果的影响,得出各个参数之间的定量关系式。通过对公式中的自变量和因变量的相关系数分析,可知注浆扩散情况与受注介质的注浆压力、单孔注浆量以及浆液的水胶比具有较强的相关性。该研究所得公式可以指导变态混凝土注浆施工,优化变态混凝土注浆施工工艺。     

TGRM分段前进式深孔注浆技术在西蓄工程中的应用

为减小暗涵开挖对通信、雨污水等埋地管线的影响,重点论述了TGRM深孔注浆施工方法在西郊砂石坑蓄洪工程中的应用,对深孔注浆施工中的注浆量计算、孔位布置、钻孔施工及浆液配制等重要环节进行详细的阐述,从此工程中取得的效果来看,达到了对现有管线加固、保护的作用,解决了施工过程中在不影响既有管线正常运转的情况下安全施工这项难题,对今后类似工程有一定的借鉴意义.     

岩体裂隙产状对速凝类浆液扩散规律影响研究

通过选取地下工程灾害处理中常用的水泥－水玻璃双液浆（Ｃ－Ｓ浆液）为速凝浆液注浆材料,将其当作一种具有黏度时变性的宾汉流体。基于流体力学理论,建立了综合考虑浆液自重及其黏度时空变化的倾斜裂隙注浆扩散模型,继而推导了注浆扩散过程中浆液黏度和压力时空分布方程。在此基础上,借助室内试验和三维有限元程序,对理论模型的有效性和合理性进行验证。最后,基于构建的注浆扩散模型,系统分析了岩体裂隙产状对浆液扩散规律的影响。研究表明,岩体裂隙倾角和浆液扩散方位角均会对浆液扩散特征产生显著影响,在实际注浆过程中应给予足够重视。