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。     

隧道软弱下卧地基注浆加固试验

注浆法是提高软土地基承载力和控制其压缩沉降的传统加固方法,由于其过程不可控性与加固效果的不确定性,在应用于加固运营地铁隧道下卧土时,须考虑加固过程的扰动及长期效果。通过现场试验,研究注浆加固的工艺参数对饱和软土扰动和加固效果的影响,以获得安全合理的精细化注浆工艺参数,对处理软土地铁隧道长期沉降问题具有现实意义。     

锚固注浆体性能试验研究

水泥基注浆体广泛地应用于锚固工程中,其物理力学特性是锚固体系优化设计的关键参数,当今所有的锚固规范仅对注浆体的水泥标号及抗压强度等级作了相应规定,有关注浆体方面的研究还较少。因此,在广泛调研实体工程所使用的注浆体的情况下,设计11种不同配合比的注浆体,分别测试各自的物理力学性能,采用室内抗拔试验研究其对锚固性能的影响。结果表明:降低注浆体的水灰比对提高岩锚的极限抗拔荷载的效率较低,而在注浆体中掺入适量的砂可以提高注浆体的抗拉强度、弹性模量及剪切模量,增强岩锚的界面黏结强度及锚固刚度,从而显著改善岩锚的锚固性能。     

复合地层盾构施工泡沫剂与同步注浆参数研究

为降低近接线盾构施工对周围环境的影响,对南京城际轨道交通盾构隧道下穿句容河区间段复合地层的注浆参数进行研究。通过分析现场施工实测的土仓压力与注浆压力、注浆量之间的关系,确定以土仓压力为依据的注浆压力和注浆量的预测公式。研究结果表明:以土仓压力为依据的盾构注浆压力和注浆量可以很好地指导盾构注浆施工。     

锚固注浆体性能试验研究

水泥基注浆体广泛地应用于锚固工程中,其物理力学特性是锚固体系优化设计的关键参数,当今所有的锚固规范仅对注浆体的水泥标号及抗压强度等级作了相应规定,有关注浆体方面的研究还较少。因此,在广泛调研实体工程所使用的注浆体的情况下,设计11种不同配合比的注浆体,分别测试各自的物理力学性能,采用室内抗拔试验研究其对锚固性能的影响。结果表明:降低注浆体的水灰比对提高岩锚的极限抗拔荷载的效率较低,而在注浆体中掺入适量的砂可以提高注浆体的抗拉强度、弹性模量及剪切模量,增强岩锚的界面黏结强度及锚固刚度,从而显著改善岩锚的锚固性能。     

盾构法隧道掘进用同步注浆设计

阐述了盾构法隧道掘进采用同步注浆的原理和作用,介绍目前常用的同步注浆方式及其系统组成,对同步注浆设计的两个关键参数--注浆量和注浆压力作了理论分析及施工管理介绍,并提供注浆量和注浆压力的经验设计数据,介绍主要注浆设备的功能、类型及结构特点,提出设计建议和经验公式,具有一定的实用性.     

压力注浆加固软土地基注浆参数的确定

确定注浆参数是设计中的主要任务,包括确定浆液扩散半径(R)、容许注浆压力、注浆孔布置方式等,这些参数相互联系,与地基土体渗透性等相关,计算选用比较困难,因此工程施工前应通过小规模试验确定注浆参数。     

Ⅴ级围岩隧道锚杆锚固参数优化模型试验研究

为了研究不同钻孔直径、锚杆直径和注浆配合比对Ⅴ级围岩隧道锚杆锚固质量的影响,设计了简易锚杆拉拔试验台架.依托实际工程按照相似理论配置了围岩相似材料,运用能够大幅减少试验次数并且不会降低试验可行度的正交试验法选取不同试验参数组合进行了室内锚杆拉拔模型试验.结果表明:试验所选取的3个因素对锚固质量的影响程度的排列顺序为:钻孔直径→锚杆直径→浆液配合比;锚杆直径为22mm,注浆体厚度为14mm时,锚杆强度足够、注浆体厚度合理,锚固体传力效果好而且不易破坏或滑移,锚固质量最优;注浆配合比为0.4时注浆体与围岩能够很好地胶结,使得锚杆耐久性为最佳.本次试验所设计的简易锚杆拉拔试验台架可以在实际工程中推广,研究的方法及结果可为类似工程研究提供一定的指导和借鉴意义.     

粉质黏土注浆试验研究

结合具体工程,进行室内和现场注浆试验,通过试验研究粉质黏土地层条件下注浆加固机理,注浆加固可行性及相应的注浆工艺和参数。以便安全顺利施工,并为类似工程提供借鉴。     

钻孔注浆施工技术及效果分析

分析了注浆技术应用于地质灾害防治工程的作用,研究了注浆技术的施工工艺,分析了影响注浆效果的主要因素和注浆过程可灌性的变化规律,为注浆施工技术提供技术依据.     

半断面法超前周边注浆在煤层采空区治理中的应用

以煤层采空区治理工程为依托,详细介绍了超前周边注浆参数的选取原则,讨论了全断面注浆和半断面注浆作业的优缺点和适用范围.介绍了周边注浆施工材料、设备及施工工艺,采用分析法和检查孔法对注浆效果进行了对比分析.结果表明,采用超前周边注浆加固,能有效控制涌水量,加固松散岩体.     

渗透注浆扩散理论探讨

本文在现有渗透性注浆理论基础上,考虑毛细力情况下,运用渗流力学对平面径向流、球形向心流两种渗透性注浆模型进行了推导,得到了球形和柱形渗透性注浆扩散公式.并以球形扩散公式为例,结合工程实例和现有常用的Maag球形扩散公式比较,从结果可初步推断:由Maag公式计算注浆所需时间偏小,本文所推导公式相对Maag公式更接近工程实际.最后对注浆参数对扩散半径的影响进行探讨,得到扩散半径对注浆参数的变化均较敏感,采用Maag公式和本文公式得出的趋势基本一致.     

渗透注浆扩散理论探讨

本文在现有渗透性注浆理论基础上,考虑毛细力情况下,运用渗流力学对平面径向流、球形向心流两种渗透性注浆模型进行了推导,得到了球形和柱形渗透性注浆扩散公式.并以球形扩散公式为例,结合工程实例和现有常用的Maag球形扩散公式比较,从结果可初步推断:由Maag公式计算注浆所需时间偏小,本文所推导公式相对Maag公式更接近工程实际.最后对注浆参数对扩散半径的影响进行探讨,得到扩散半径对注浆参数的变化均较敏感,采用Maag公式和本文公式得出的趋势基本一致.     

注浆技术在桩底补强中的应用

针对桩底持力层缺陷、不同地层组成和件状,选用劈裂、高压旋喷等注浆技术进行补强,并介绍了注浆工艺、选用参数及注意事项,供参考应用。     

路基压力注浆处治的离心模型试验与数值仿真

针对绵广高速公路路基病害压力注浆处治工程, 采用现场调查测试、离心模型试验以及数值仿真对压力注浆处治路基病害的工艺过程及影响因素进行了研究。揭示斜坡路基断面几何异型是导致路基不均匀沉降的主要原因, 并进而导致路面出现纵向开裂。离心模型试验表明: 注浆方式宜采用2次注浆法, 第1次注浆压力为0.2MPa, 第2次注浆压力控制在0.4⁰.5MPa; 注浆孔的合理间距推荐为2.0m;工程实际中应兼顾经济性, 选择合理的浆液配合比和养护时间。数值仿真结果表明: 压力注浆包括应力累积、裂纹延伸和裂缝扩张3个阶段, 土体劈裂所需要的压力随均质度及土体强度的提高而增大。     

基于灰色理论的砂卵石地层盾构施工参数控制对地表沉降影响分析

为了揭示地面沉降对不同盾构施工参数的敏感性,以成都地铁17号线来凤路站—凤溪站盾构区间隧道为例,采用灰色理论对总推力、刀盘扭矩、同步注浆压力等9项控制参数的实测数据进行分析.研究结果表明:地面沉降对盾构施工参数敏感性最主要的3个因素依次为推进速度、注浆压力(注浆量)和螺旋机转速;在成都地区富水砂卵石地层中进行盾构施工时,盾构总推力控制范围为19000～41000 kN,刀盘扭矩控制范围为8000～23000 kN·m,同步注浆压力为1～3 bar;灰色理论模型能客观、准确地反映富水砂卵石地层盾构施工参数控制与地面沉降之间的关系.     

砂土基坑开挖下临近地铁隧道变形与保护措施研究

针对不同施工参数工况下,分别开展了基坑临近地铁隧道采用隔离桩及注浆加固措施的控制效果研究。主要结论如下：隔离桩桩顶埋深对地铁隧道的保护效果有较大影响,设计不当将会“牵引”隧道产生变形;随着注浆区域增加至一定宽度,注浆加固的保护效果将稳定在一定范围,而不会持续增加,一味加宽注浆区域并不能取得合适效果,适当控制注浆区域宽度也能够保证较好的控制效果。研究结论对砂土地区类似工程施工具有指导意义。     

桩端压力注浆桩承载力径向基遗传神经网络研究

压力注浆是目前有效解决桩基施工工艺固有缺陷的有效手段,影响注浆加固效果的因素较多.本文采用径向基遗传神经网络实现持力层性状、桩长桩径、注浆压力、注浆量与承载力增大系数之间的非线性映射,研究结果表明,承载力增大系数随着注浆压力的增加而明显增加;存在最大的桩端注浆量,当超过最大的注浆量以后,承载力增大系数几乎不再增加.     

基于半刚性基层脱空的热沥青注浆效果评价

基于半刚性基层脱空受力特征,设计了热沥青注浆修复半刚性基层脱空室内试验,探讨了热沥青注浆修复半刚性基层脱空的修复效果。分析结果表明:热沥青注浆对半刚性基层脱空的修复能力显著,脱空接触面条件和沥青老化程度对热沥青注浆修复效果有较大的影响。通过弯拉强度和抗变形能力的对比,表明热沥青注浆是一种比水泥基注浆更好的半刚性基层脱空修复技术。     

基于球孔扩张的盾构隧道壁后注浆压密模型

为研究盾构隧道壁后注浆的压密效应, 假设压密阶段浆体在土体中呈半球形扩张。应用弹塑性理论对球形浆体的扩张过程进行了理论推导, 建立了盾构隧道壁后注浆压密模型, 计算了压密注浆体的扩张率、土体塑性区扩张率以及注浆对管片产生的压力, 分析了注浆压力和土体的弹性模量、粘聚力、内摩擦角等特性参数对管片压力荷载的影响。分析结果表明: 注浆对管片的压力随着注浆压力和土体泊松比的增大而增大, 随着土体弹性模量、粘聚力和内摩擦角的增大而减小; 注浆对单位面积管片产生的压力不随注浆压力和土体特性的改变而改变; 注浆对管片产生的压应力随着远离注浆孔而减小。