水泥-水玻璃双液浆的特性试验研究及应用

针对盾构施工过程中常出现的壁后注浆问题,比较单液浆和水泥-水玻璃双液浆的优缺点,得出水泥-水玻璃双液浆更适合于城市地铁施工的盾构壁后注浆,因此进行水泥-水玻璃双液浆的相关特性研究试验,得出水泥-水玻璃双液浆凝胶时间、一轴抗压强度的影响因素及相关规律.将其应用于某实际工程取得了良好效果,可以为相关的盾构注浆施工提供借鉴.     

盾构隧道施工用双液浆强度及其σ-ε特性三轴试验研究

利用静力三轴试验系统(GDS)对水泥一水玻璃双液浆终凝强度及其σ-ε特性进行了三轴试验研究.研究了不同水泥参数、不同水玻璃参数及不同水玻璃配比情况下,双液浆试件峰值强度、应力-应变全过程曲线和弹性模量的变化情况.结果表明:随着水泥强度和水玻璃模数的增加,峰值强度增大;当水泥强度较高时,随水玻璃配比的增大,峰值强度增大,而当水泥强度较低时,水玻璃配比存在一个"最佳值",在最佳值可获得最大峰值强度;根据试验结果,提出了水泥-水玻璃双液浆的最优配方.     

考虑迂曲度的水泥-水玻璃双液浆柱形渗透机制研究

目前,水泥-水玻璃双液浆在工程中的应用日益增多,但对考虑迂曲度的双液浆扩散机制研究较少。假定水泥-水玻璃双液浆为具有黏度时空效应的宾汉姆流体,考虑迂曲度的影响并认为浆液沿柱形渗透扩散,推导得到水泥-水玻璃双液浆的浆液扩散半径计算公式。对比浆液扩散半径的计算值与工程案例试验值,两者吻合较好,从而验证了计算公式的可靠性。分析注浆终压、注浆管内浆液流速和柱形加固区高度对不同水泥-水玻璃双液浆配比的浆液扩散半径的影响。研究结果表明：当水泥-水玻璃双液浆配比不变时,浆液扩散半径随注浆终压和注浆管内浆液流速的增加而增加,随柱形加固区高度的增加而减小;当水灰比为1时,保持注浆终压、注浆管内浆液流速、柱形加固区高度不变,水泥-水玻璃体积比为1∶1时的浆液扩散半径较2∶1和3∶1时大,应优先选用水泥-水玻璃体积比为1∶1的双液浆,此时为达到1 m的浆液扩散半径,考虑迂曲度时所需注浆终压约为不考虑迂曲度的1.4倍,因此有必要考虑迂曲度对双液浆渗透扩散的影响;考虑迂曲度后,浆液渗透扩散能力降低,且随着注浆终压、注浆管内浆液流速的增大和柱形加固区高度的减小,考虑迂曲度和不考迂曲度的浆液扩散半径的差值逐渐增大,...     

高压动水粉细砂层充填型溶洞注浆材料研究

研究目的:圆梁山隧道2#溶洞为高压动水粉细砂层充填型溶洞,该类溶洞在国内外工程施工中尚未遇 到,无成功的经验可以借鉴。本文通过大量的理论及实践,以研究该类型溶洞的注浆材料,从而解决该溶洞的注 浆施工。 研究方法:在2#溶洞下导坑施工中,采用普通水泥-水玻璃双液浆和超细水泥-水玻璃双液浆注浆,十分艰 难地通过了溶洞。随后,平导又遇到溶洞后,采用双液浆未达到良好的注浆效果,调整注浆材料,引入普通水泥 单液浆和超细水泥单液浆,形成组合式沣浆材料。组合式注浆材料提高了平导的注浆效果,但在地表降雨后,注 浆固结体仍被高压水“击穿”,造成注浆失效。经过认真总结注浆的经验与教训,又引入TGRM浆和HSC浆,形 成6种注浆材料配套体系及选择模式。 研究结果:6种注浆材料配套体系较好地解决了随后圆梁山隧道2#高压动水粉细砂层充填型溶洞平导与 正洞的注浆难题。 研究结论:采用普通水泥单液浆、超细水泥单液浆、普通水泥-水玻璃双液浆、超细水泥-水玻璃双液浆、 TGRM浆、HSC浆6种注浆材料组合体系,采取合理的工艺模式,能较好地加固高压动水粉细砂层充填型溶洞, 确保工程的安全顺利施工。     

袖阀管双液浆工法在超深基坑中的应用技术

对水泥水玻璃双液浆的性能进行了较为深入的分析,并结合天津地铁三号线10A标段解放桥站的施工,详细论述了袖阀管双液浆工法在超深基坑施工过程中预防和处理渗漏水险情的实用经验。     

水泥——水玻璃双液浆在处理软弱地基中的应用

作者通过几年的工程实践，对用水泥－－水玻璃双液浆处理软弱地基的经验作了总结，并对其作用机理作了进一步的分析和探讨。     

铁路隧道大型溶腔注浆加固施工技术

某铁路隧道在进口段有一个大型溶腔,施工中多次发生了涌水、涌泥等工程灾害,给工程的安全施工造成了危害。针对该溶腔的特点,研究出了由普通水泥单液浆、普通水泥—水玻璃双液浆、TGRM单液浆组成的注浆材料配套体系,采用108 mm的大管棚注浆超前预加固,开挖后采用网锚喷临时支护,达到了预期的处理效果。该工程可为类似工程提供借鉴。     

粉细砂层富水岩溶处置方案研究

本文针对溶洞发育规模大、含水量大、水压高且邻近既有隧道,提出"溶洞高位泄水洞+溶洞超前帷幕注浆+大管棚支护"的综合施工方案,并对不同水灰比的水泥净浆进行强度试验,另添加不同比例的水玻璃进行双液浆试验,最终选定水灰比为0.8:1、水泥浆与水玻璃体积比为1:0.5的双液浆作为施工浆液。最后,通过钻芯取样以及孔内成像技术对注浆效果进行验证。研究成果可为类似铁路隧道溶洞处置提供依据。     

钢板桩围堰结合注浆防水施工技术

介绍在浙赣铁路浣江特大桥水中墩承台施工中，利用长12m拉森钢板桩围堰，结合承台底部注水泥、水玻璃双液浆以固结承台底部砂卵石河床防水技术措施，为施工水中墩承台和墩身混凝土提供借鉴。     

盾构下穿13号线地面施工沉降控制

结合北京地铁8号线霍营站—育新站区间盾构隧道工程,对盾构在穿越13号线的过程中地面沉降难以控制的原因进行了分析。为了保证城铁13号线轨道的允许沉降值10mm,提出了洞内采用二次补水泥-水玻璃双液浆的方法,达到了很好的效果,保证了盾构顺利下穿13号线的安全施工。     

劈裂注浆法在软流塑地层中的应用

南京地铁2号线上海路—新街口站区间市区施工采用暗挖法施工,该地区的软流塑淤泥质地层必须采用注浆法对地层进行加固,才能保证暗挖施工开挖过程中隧道本身和地面建筑物和管线的安全。在施工实践中采用水泥-水玻璃双液浆全断面劈裂注浆的工艺进行地基预加固,取得良好的效果。     

化学注浆堵漏技术在鹰鹞山隧道混凝土渗漏水病害整治中的应用

隧道混凝土注浆方式主要有全断面封闭注浆、周边半封闭帷幕注浆、小导管注浆、围截注浆、劈裂注浆、充填注浆、径向注浆等几种,主要是普通水泥-水玻璃双液浆(CS浆液)和普通水泥单浆液材料。而化学注浆堵漏是利用IP-11以多氰酸酯和多羟基聚醚进行聚合化学反应生成的高分子化学注浆堵漏材料,遇水后立即进行聚合反应,分散乳化或发泡膨胀并与结构体固结,用IE-01型高压灌注堵漏机,通过RUTH止水针头进行注浆堵漏施工。     

齐岳山隧道F11断层注浆截水帷幕施工技术

研究目的:山岭隧道在穿越断层破碎带时,经常会遇到高压水,如处理不当,往往会引起突水突泥、坍方甚至泥石流的严重威胁,给施工安全造成极大的威胁,施工进度也无法保证,严重时,还会使周围生态环境发生恶化。因此在隧道穿越该区域时,必须采取一种有效措施来确保施工安全及周边生态环境免遭破坏。研究结论:齐岳山隧道在穿越F11断层高压富水带时,在该段钻孔过程中,单孔最大涌水量达到1 800 m3/h,水压高达3.2 MPa,给施工带来巨大风险。在施工过程中,按照"以堵为主,限量排放"的原则,采用硫铝酸盐水泥单液浆、普通水泥单液浆、普通水泥-水玻璃双液浆,通过合理匹配注浆参数,精心组织施工,对掌子面前方的高压富水地段进行了注浆封堵,形成一道截水帷幕,同时对前方破碎围岩进行了有效加固,为施工创造了条件,确保了隧道施工安全及周边生态环境不被破坏,对今后类似工程具有重要的指导意义。     

用劈裂注浆法快速通过隧道土夹石坍落体的施工技术

用劈裂法对隧道土夹石坍落体进行水泥水玻璃双液注浆 ,显著提高松散土夹石的自稳能力 ,成功地穿过不良地质地段     

秦岭隧洞突泥涌水段处理措施研究

秦岭隧洞穿越岩性不整合接触带时发生突泥涌水现象,施工中先期安排超前地质预报,再实施超前地质钻孔进行验证。最终确定采用超前大管棚配合水泥-水玻璃双液注浆止水的施工方案,取得了超前支护和注浆加固的双重效果。     

碱激发矿渣粉煤灰透水混凝土性能研究

以磨细矿渣(SL)和粉煤灰(FA)为原料、钠水玻璃为碱激发剂,石灰石碎石为粗骨料,制备碱激发矿渣粉煤灰透水混凝土(AASFPC)。研究浆体层厚度与液固比对AASFPC抗压强度、有效孔隙率及透水系数的影响,并对比AASFPC与普通透水水泥混凝土(OPC)的力学、透水及耐酸雨侵蚀性能。研究结果表明:液固比为0.45,包裹骨料的浆体层厚度为0.40～0.50 mm时,随浆体层厚度增加,AASFPC的抗压强度增大,有效孔隙率和透水系数减小;当包裹骨料的浆体层厚度为0.50 mm,液固比在0.45～0.55时,随液固比增加,AASFPC的抗压强度减小,有效孔隙率和透水系数稍有增大;包裹骨料的浆体层厚度对AASFPC性能的影响力要显著于液固比,可将其作为AASFPC配合比设计重要指标参数;浆体层厚度相同时,AASFPC的力学性能和耐酸雨性能均优于硅酸盐水泥配制的透水混凝土(OPC),透水性能略低于OPC但仍满足规范要求,碱激发矿渣-粉煤灰胶凝材料可用于制备高性能绿色透水混凝土。     

青岛地铁1号线过海隧道工程双护盾隧道掘进机应用关键技术

青岛地铁在国内首次采用双护盾TBM(隧道掘进机)技术,实现了硬岩地层地铁区间隧道快速、安全、高效建设.结合青岛地铁1号线过海隧道TBM隧道段的施工实际,采用豆砾石、水泥浆、水泥-水玻璃双液浆复合灌浆材料及环箍分段注浆工艺成套技术,有效地解决了管片成型质量问题.根据近海区域穿越断层破碎带的施工风险,提出了地面精细化控制注浆、超前地质预报等综合技术,保障了施工安全.针对超深竖井垂直提升出渣效率低下的问题,创新性地研发了TBM洞内翻渣技术,其工效较常规方案提高1倍,为复杂条件下TBM高效施工提供了新的方案和思路,具有良好的推广价值.     

纵环向注浆联合支护技术在滑坡体黄土隧道中的应用

结合工程实践,采用方案比选优化、现场试验测算及实施验证,归纳总结青兰高速公路青皮塔隧道纵环向注浆联合支护施工技术,本工程穿越原始森林浅埋偏压黄土滑坡带,滑坡段土体极发育,土体松散,含水率达25.8%~31.5%,基底承载力不足200 kPa,隧道埋深浅,围岩稳定性极差。本技术在普通隧道超前纵向注浆支护的基础上进行改进,增加径向浅层注浆,采用水泥-水玻璃双液浆,形成了钢拱架、超前纵向与径向注浆导管、固结体联合的支护体系,提高了岩体的稳定性,有效控制了洞体整体变形,减小岩体变形,确保偏压高含水量黄土隧道施工质量和安全,保证了后续作业施工和运营安全,加快了施工速度。     

宜万铁路野三关隧道高压富水充填溶腔溃口处理技术

研究目的:宜万铁路野三关隧道602溶腔双层初期支护完成后,受地表强降雨影响,使溶腔内形成高压水,从而击穿双层初期支护。通过实施高位泄水支洞降低水压力,采取注浆堵水固结溃口块石堆积体,以及超前管棚预支护措施,完成溃口处理。研究结论:采取注浆技术和管棚预支护措施,可以有效固结块石堆积体。采用大扭矩、高转速钻机,当扭矩为1 200~2 000 N.m、转速为300~500 rpm时,钻穿一榀I20钢架时间为30~1 h 30 min。采用硫铝酸盐水泥单液浆和普通水泥-水玻璃双液浆组合型注浆材料配套体系,按由下到上、先外后内、间隔跳孔的注浆顺序,采取合理分段长度进行前进式分段注浆,按定量定压相结合原则,可以解决周边排水条件下的注浆控制。块石堆积体经注浆改良后,施作76 mm管棚超前预支护,能保证隧道溃口段的安全施工。     

青岛地铁1号线过海隧道工程双护盾隧道掘进机应用关键技术

青岛地铁在国内首次采用双护盾TBM(隧道掘进机)技术,实现了硬岩地层地铁区间隧道快速、安全、高效建设.结合青岛地铁1号线过海隧道TBM隧道段的施工实际,采用豆砾石、水泥浆、水泥-水玻璃双液浆复合灌浆材料及环箍分段注浆工艺成套技术,有效地解决了管片成型质量问题.根据近海区域穿越断层破碎带的施工风险,提出了地面精细化控制注浆、超前地质预报等综合技术,保障了施工安全.针对超深竖井垂直提升出渣效率低下的问题,创新性地研发了TBM洞内翻渣技术,其工效较常规方案提高1倍,为复杂条件下TBM高效施工提供了新的方案和思路,具有良好的推广价值.