公路采空区处治浆液扩散分析研究

采用水泥粉煤灰浆对公路采空区进行地基处治,浆液扩散距离受浆液水固比、介质空隙率、注浆压力影响,通过研究,得出浆液在介质中扩散距离与浆液水固比、介质空隙率、注浆压力呈幂函数关系,其中浆液水固比对浆液扩散距离影响最大,介质空隙率对浆液扩散距离影响次之,注浆压力对浆液扩散距离影响最小。研究成果修正了《采空区公路设计与施工技术细则》中注浆量公式,为今后采空区处治和浆液扩散规律研究提供数学依据。     

盾构隧道壁后注浆浆液毛细管渗透扩散模型

为探讨盾尾注浆扩散半径及管片所受注浆压力的计算方法,将浆液的扩散过程简化为其在土体中大量孔径不均匀的毛细管中的渗流运动,建立了浆液渗透扩散力学模型.基于柱面扩散理论,假定浆液为宾汉姆流体,引入等效孔隙率替代土体初始孔隙率,通过模拟浆液在单个毛细管中的渗透过程,得到了考虑浆液时效性的浆液扩散半径和管片所受浆液总压力的计算式.结合具体实例,讨论了浆液扩散半径、注浆对管片产生的压力与注浆压力和注浆时间的关系.分析结果表明:其他注浆参数相同时,在不同注浆压力和不同注浆时间条件下,浆液对管片产生的压力的增长速率均大于浆液扩散半径的增长速率;当盾尾建筑间隙影响厚度和土体等效孔隙率不变时,浆液流动锋面上毛细管总面积与浆液扩散半径成正比.      

地铁渗透注浆过程的数值模拟

以某地铁超前小导管注浆项目为依托,通过修正饱和渗流的Darcy定律模拟了浆液在砂质围岩中的非饱和渗流过程,研究了注浆压力、孔隙率及重力加速度对浆液扩散范围的影响。模拟结果表明:0.5 MPa、1MPa注浆压力下浆液扩散直径分别约0.4m、0.6m;在渗透系数相同的前提下,围岩孔隙率越小越容易被浆液填充,浆液扩散范围越大;重力加速度对浆液扩散范围与注浆时间有关,一般情况下重力加速度对浆液扩散影响很小。计算结果为实际工程注浆提供了决策依据。     

基于驱替效应的盾构壁后注浆微观模型分析

当盾构隧道位于水位线以下时,为了分析壁后注浆浆液驱动地下水体过程,基于毛细管组渗透理论,将浆液的渗流路径概化为毛细管,考虑牛顿流体浆液驱动地下水(牛顿流体)进行扩散,推导了半球形及柱形模型浆液渗流扩散半径计算式,并讨论了注浆压力、浆液水灰比、地层渗透系数的影响.研究结果表明:浆液扩散半径主要与注浆压力、渗透率、注浆时间...     

桩端点源驱水渗透注浆分析

推导了桩端点源驱水注浆渗透公式，采用该公式估算的浆液扩散半径明显小于马格公式计算的浆液扩散半径，更接近工程实际；分析了水泥浆液粘度、扩散时间、注浆压力、注浆管直径与浆液扩散半径之间的相互关系。     

压力注浆法在高速公路软土地基中的应用研究

对压力注浆加固地基的机理进行了分析,详细探讨了该地区软土地基的注浆边界范围、注浆材料与配比、浆液扩散半径、注浆压力、注浆量以及孔位布置等,提出了适合于软土地基注浆加固的一系列参数,为高速公路软土地基处理提供可靠的借鉴。     

黄土浆液注浆材料的室内试验研究

黄土浆液用于采空区注浆加固具有成本低、工艺简单、堵水防渗及抗震性能好等优势,以临县—离石采空区治理为例,通过室内试验确定使用黄土浆液进行采空区注浆加固的可行性及材料配方。通过试验表明：黄土浆液具有性质稳定的特点,其28 d抗压强度在适合的配比下能够达到甚至超越粉煤灰浆液,具有一定的可取性。     

非均质软弱围岩隧道注浆加固圈分布特性

基于随机分布理论和流-固耦合理论, 考虑注浆过程中围岩物性参数的动态变化和浆液黏度时变性, 推导了流-固耦合作用下非均质软弱围岩的浆液扩散方程, 并运用多场耦合软件COMSOL Multiphysics建立了小导管注浆浆液在非均质软弱围岩中的扩散模型, 系统研究了注浆参数与小导管布设等对浆液扩散与注浆加固圈形成的影响。研究结果表明: 浆液在非均质软弱围岩内以类椭圆形向四周扩散, 扩散形态随注浆压力、注浆时间与围岩参数等动态变化而不断变化, 最终趋于稳定; 在注浆过程中, 增大注浆压力和延长注浆时间在一定程度上可提高浆液的渗透能力并改善围岩的渗透性, 而适当的增大小导管布设长度或减小导管布设角度有利于注浆加固圈的形成; 为达到最优注浆效果, 洞头山隧道小导管预注浆加固压力宜设为1 MPa, 注浆时间宜控制在400 s, 小导管布设角度不宜小于30°, 布设长度应大于2.5 m; 经现场监测验证, 隧道围岩28 d抗压强度提高至2 MPa, 围岩渗透系数降至10-5 cm·s-1, 后续台阶法施工开挖拱顶沉降均小于3 cm, 围岩整体性和连续性得了显著提高。      

采空区浆液配合比研究与运用

主要阐述了采空区浆液配合比所要求的各种指标,系统地研究了浆液配合比的各项指标,在分析采空区注浆配合比各技术参数后,能满足各类采空区的设计和施工要求,能为同行提供一些实际设计和生产中控制的建议。     

考虑浆土应力耦合作用的劈裂注浆机理分析

浆土应力耦合作用对劈裂注浆浆液扩散规律具有显著影响，砂土劈裂注浆设计应充分考虑这种影响作用.将劈裂注浆视作平面无限域的圆形扩张过程，基于牛顿型本构方程分析了浆液流场变化特征，并将劈裂通道下侧砂层视作半无限空间弹性体，采用弹性力学推导了均布荷载下劈裂通道宽度、浆液压力的分布方程.通过设置不同的浆液黏度、砂土弹性模量参数，深刻揭示了耦合效应下砂土劈裂注浆基本机理.结合郑州地铁某在建工程进行了对比验证.研究结果表明：浆液压力在孔口及远端处急速衰减，而在中间区段呈稳定变化趋势，劈裂通道宽度基本由浆液压力决定，其分布趋势与浆液压力分布趋势相同；浆液黏度、砂土弹性模量是影响劈裂扩散半径的重要因素，黏度和模量均与扩散半径正相关，黏度与劈裂宽度正相关，模量则与劈裂宽度负相关；本文理论计算值与现场开挖实际值偏差12%～15%，基本符合预期要求.     

采空区路基变形基本特征及其影响因素分析

以山西某公路下伏采空区为例,通过对采空区覆盖岩层破坏特性、路基变形特征以及影响路基沉降变形的因素分析得出:采空引起覆盖岩层应力重分布进而发生碎落、开裂以及弯曲变形引起地表沉降最终导致路基变形甚至破坏,位于采空区中心的路基,弯曲作用使路基两侧受压变形,位于采空区边缘的路基发生不均匀沉降,靠近采空区一侧的拉应力引起路基滑移或开裂。煤层的倾角、开采宽度和深度、预留煤柱影响路基沉降变形,开采宽度越宽,深度越浅;预留煤柱越少、煤层倾角越小,越不利于路基稳定。     

浅谈山岭重丘区高速公路地基处理方法

随着高速公路网的细化,高速公路也从平原微丘区向山岭重丘区延伸,同时在高速公路地基处理方面也迎来了新的挑战。通过山西省几条高速公路地基处理的经验,做了归纳,总结出高填方路基、特殊性岩土、采空区、滑坡等山岭重丘区高速公路地基的处理方法。     

有地下采空层的岩石地区钻孔灌注桩成桩工法

笔者以神延铁路W8标段多座桥梁工程实践为基础 ,系统介绍了有地下采空层的岩石地区钻孔灌注桩施工的方法 .     

某下伏采空区公路滑坡变形机理分析及工程设计

分析了某采空区内新建公路的变形机理,主要采用了锚索微型桩挡墙对路基进行加固支挡,可以在兼顾采空区后期塌陷影响的基础上保证新建公路的稳定安全,可为采空区地区公路的勘察、设计和施工技术的完善提供详实的实践资料,具有十分重要的应用价值。     

采空区加固处治措施研究

针对高速公路下伏采空区对路基造成的不良影响,分析了填充、回填、强夯、注浆、跨桥等采空区处理方法及其适用条件,提出处理方案选取程序,并以山西某公路采用注浆法加固为例,对注浆材料的配比进行优化设计,计算采空区加固范围、注浆量,最后采用高密度电阻率勘探法对注浆效果进行评价。结果表明:注浆加固法改善岩体的强度最高幅度达4.24 GPa,电阻率最大降幅达3 346.8 OHM·M,有效改善了岩层的整体性能和强度性能。     

隧道下伏采空区病害特征分析及治理措施研究

通过对下伏采空区台子山隧道病害,对衬砌裂缝采用挂网加固及套拱加固,对影响隧道稳定性的采空区采用注浆处治,并且对两种处治措施进行质量检测,以便为类似工程建设具有一定的指导作用。     

公路采空区处治费用基础研究综述

公路项目穿越煤炭等采空区已较普遍,采空区处治工程成为公路建设质量控制的关键因素之一。但对处治费用的控制目前尚无统一标准,造成采空区处治工程投资确定依据不充分,投资规模得不到很好控制。为适应我省公路建设快速发展的需要,合理确定煤炭采空区处治工程造价,维护建设各方合法利益,我们开展对采空区处治工程定额测定基础条件的研究,编制补充定额作为采空区处治工程计价依据。     

高速公路采空区地基注浆施工技术

当前国内部分高速公路上进行了采空区治理的试验研究工作,特别是对注浆充填法的应用,积累了一定的经验,但尚未形成规范或规程,设计施工主要以经验为主,缺乏系统实践体系.结合工程实践经验,针对某公路采空区地基情况,就注浆材料的优选,以及注浆施工工艺设计等方面进行了探讨,旨在为高速公路下伏采空区注浆处治提供科学的施工技术,为同行提供参考.     

省道339线多层采空区地质灾害治理设计综述

省道339线K77＋420-K77＋500处由于下伏多层采空区,出现了严重的路面裂缝和沉陷,对行车安全造成了很大的影响,对该路段多层采空区的治理设计进行了说明。     

采空区治理中“混凝土墩柱式支撑”施工工艺探讨

通过在某高速公路特殊路段采空区治理中首次使用“混凝土墩柱式支撑”方法的施工，该方法对于埋深较浅、顶板较好、存在有明显空腔且充水的采空区治理有明显的效果。