富水隧洞注浆用水泥-水玻璃浆液室内配比试验研究

水泥-水玻璃浆液是目前各种注浆加固工程中常见的一种复合浆液。该浆液具有析水率低、凝胶时间可控、浆液凝结后结石率高、结实体抗压强度较高、材料来源丰富等优点,但其黏度一般不易控制,在涌水量较大时易被水冲散。针对该复合浆液的性能开展了室内试验,分析不同类型、不同掺量的促凝剂、减水剂对浆液胶凝时间、黏度、结实体强度等指标的影响,并通过正交试验进行极差分析,同时考虑缓凝剂单因素的影响,确定了3种混合浆液配比方案,可根据工程实际选用。     

基于室内物探模型试验的岩溶注浆效果研究

在岩溶发育的城市地区,通常采用注浆充填的方法填补空洞,但注浆时所使用的普通水泥浆液重度大,稳定性差,凝结时间长。针对这一不足,本文在原普通水泥浆液的基础上加入硅灰、铝粉膏等新材料进行多次试验调整,获得改良岩溶注浆材料,将浆液的性能测试分析与高密度电法检测注浆情况的室内模型试验相结合,分析岩溶注浆效果。结果表明：与普通水泥浆液相比,改良岩溶注浆材料析水率更低,凝结时间更早,浆液的膨胀性显著,所形成的结石体密度与强度均得到有效提高,整体注浆效果得到明显改善。高密度电法室内模型试验能够很好地反映注浆效果,对注浆效果检测有一定的参考作用。     

弱围岩下盾构隧道单液浆试验及 适用性研究

从地下水资源和地表植被保护、隧道结构耐久性的角度出发,单液浆更符合生态环境保护理念。为克服 浆液前期强度无法估算、硬化时间不可控,容易堵塞注浆管路等缺点,以能适用低塑性黏土和级配不良砂土地层 的单液浆为研究对象,进行水平塌落度、侧限排水固结、泌水性、硬化时间及无侧限抗压强度等试验。研究结果 表明：浆液与注浆管路之间的摩擦力、浆液自身的黏滞阻力等引起的注浆压力损失实测值为 0.016 MPa,相对于 注浆压力可忽略不计;单液浆性能发展时间的准确把握是可以完美契合盾构高效掘进对时间的要求;浆液的强度 随着固结压力的增加而增加;基于试验数据的地表沉降预测值和监测值的相互比较,验证了将固结排水试验中浆 液在一定压力下可承受部分强度的理论引申到盾构施工过程中具有合理性。     

高铁隧道IV级V级围岩全断面机械化施工掌子面高压注浆工艺试验研究

为解决郑万高铁复杂地质隧道建造中IV级V级围岩全断面机械化施工的难题,制定针对全断面机械化配套施工的隧道施工掌子面预加固的措施和方法。采用跳孔注浆、由下层到上层、由外侧到内侧的注浆工艺,按照约束-发散、定量-定压相结合的原则,控制浆液凝胶时间、单孔单段注浆量,划分合理的注浆分段长度,设置合理的注浆终压等措施,保证掌子面的强度满足IV级V级围岩全断面机械化施工的要求,提高了软岩大断面隧道的施工速度和施工安全性。工艺性试验结果表明:方法对于提升高铁隧道建设中机械化施工程度具有一定指导意义,符合当前铁路建设管理的需要,为建设、施工、设计、监理单位强化IV级V级围岩全断面机械化施工管理提供借鉴参考。     

海底隧道注浆材料试验研究及工程应用

研究目的:在海底隧道建设过程中,注浆能否达到加固围岩、防渗止漏的目的,浆液的配方至关重要。注浆材料的强度和耐久性是海底隧道长期正常工作的重要保障。海水环境引起的化学侵蚀、物理侵蚀以及自身因素的影响是注浆材料侵蚀破坏的主要因素。本文针对普通水泥、矿渣硅酸盐水泥和水玻璃组成的注浆材料开展正交试验,通过试验分析了普通硅酸盐水泥-水玻璃和矿渣硅酸盐水泥-水玻璃浆液的基本性能;利用正交试验设计方法,以抗压强度为主要指标,对浆液的配比进行了优化设计。研究结论:通过对两种浆液材料同龄期试块抗压强度的对比发现,矿渣硅酸盐水泥的抗海水腐蚀性能明显好于普通硅酸盐水泥。将优化配比后的浆液用于青岛胶州湾服务隧道地表注浆加固,收到了良好的效果。     

中梁一级电站库区防渗帷幕灌浆试验研究

中梁一级电站库区工程地质条件复杂,为获取符合工程地质条件的灌浆工艺和灌浆技术措施,选择代表性试验区进行帷幕灌浆试验。灌浆试验段布设三排帷幕灌浆孔,分三序钻灌,采用孔口封闭、自上而下分段灌浆方法。充填和半充填溶洞采用高压冲洗和高压喷射冲洗,并回灌水泥浆液和水泥—水玻璃浆液。通过压水试验和钻孔取芯检测,经灌浆处理后,浆液灌注效果较好,地层渗透性能得到很大改善,灌浆帷幕满足设计要求,取得了库区防渗帷幕灌浆设计参数和灌浆工艺。     

西湾海域花岗岩地层泥水盾构隧道弃渣资源化利用研究

以深圳西湾海域穗莞深城际铁路为依托,针对泥水盾构隧道在花岗岩地层掘进过程中所产生的弃渣展开室内试验和现场应用研究。通过对现场弃渣进行采样和性能测试发现弃渣中含有大量石粉,据此提出以石粉作为同步注浆浆液部分替代材料的弃渣资源化利用方案,并开展不同均匀试验设计配比下的室内浆液性能测定试验;将所研发的新型同步注浆浆液进行现场应用,结果表明,新型浆液能很好地满足工程需求且更具经济性,采用石粉替代砂石配制同步注浆浆液具有较高的可行性。     

石家庄地区无水砂层渗透注浆数值模拟研究

石家庄地铁矿山法施工地段需要穿越大范围中粗砂和粉细砂等无水砂性地层,这类地层的土体强度低,自稳能力差,为保证隧道施工安全,限制隧道变形及地表沉降,需进行超前注浆加固。以石家庄地区中粗砂地层为研究对象,考虑浆液粘度时变性,配置不同水灰比的水泥浆液进行室内试验,测试其粘度,得到不同水灰比的水泥浆液粘度的时间变化函数,并将粘度时变函数引入到有限元软件COMSOL Multiphysics中,研究不同注浆压力、浆液粘度、介质孔隙率等参数对注浆的影响规律,优化了注浆设计参数,研究成果对于指导工程施工,具有重要借鉴意义。     

管片双液注浆材料及配方研究

采用理论研究、室内试验、现场测试的方法,提出适用于深圳地铁7号线隧道管片背后同步注浆的双浆液适用方案。施工实践表明:该方案满足可注性和耐久性要求,效果可控,保证了施工期管片结构的安全,取得了预期效果,对同类型地层盾构施工具有一定的借鉴意义。     

盾构隧道注浆抬升浆液配制技术

注浆抬升是1种治理软土地区盾构隧道不均匀沉降的技术。其中,浆液性质是治理效果的关键因素之一。而浆液的初凝时间关系到注浆方案的确定,浆液后期强度关系到隧道治理的长久效果。结合宁波轨道交通某区间沉降治理,通过对不同配比的双液浆及单液浆展开研究,进行了大量室内试验,测定了2种浆液的初凝时间及抗压强度,为相关的盾构注浆施工提供参考。     

聚氨酯复合注浆材料浆液扩散特性及应用研究

山岭隧道所处地层大多节理裂隙发育，水系丰富，由此引发的突涌水灾害普遍具有突发性高、危害性大和破坏性强等特点，直接威胁隧道施工安全。基于化学改性和无机-高分子杂化技术，以聚氨酯材料与普通硅酸盐水泥为基础，结合复合功能助剂，制备得到聚氨酯复合注浆材料。通过对该复合注浆材料的SEM观测，分析浆材固结体的防渗性能。通过水槽注浆模拟试验，研究注浆材料的浆液扩散和抗冲刷特性。利用Galerkin有限元法建立连续模型方程，数值模拟浆液的流动过程，分析注浆过程中的流场特征。通过现场工程应用，验证该复合注浆材料对山岭隧道突涌水的注浆封堵效果。研究结果表明，有机/无机杂化的空间互穿网络凝胶结构，提高了结石体的力学性能和防渗性能。浆液在动水环境下的富水砂砾地层留存率高，扩散程度好，注浆封堵效果明显。数值模拟结果与现场试验基本相符，对复合注浆材料浆液流场特征进行分析，有助于实现地下突涌水注浆治理全过程的优化控制。山岭隧道突涌水的现场应用表明，使用复合注浆材料对富水地层注浆后无渗水现象，后期经过长时间观测，封堵效果和耐久性优异。     

考虑浆液时空效应的幂律型流体盾构壁后压密注浆模型研究

盾构壁后注浆已广泛应用于地下工程建设中,但是其注浆压力分布理论研究尚不能满足工程需要。为明确注浆填充压力大小及分布,基于流体力学、弹性理论相关原理及质量守恒定律,揭示了盾构壁后压密注浆机理,建立了考虑浆液时空效应的幂律型流体压密注浆模型,推导了相关计算公式,并得到以下结论:(1)浆液质点压力主要与初始注浆压力、管片半径、粘度增长时间、角增量、流变指数、盾尾间隙、粘性时变系数等参数有关;(2)通过分析计算考虑时空效应的幂律型流体压密注浆模型,得到浆液质点向上扩散时,浆液压力整体呈下降趋势;浆液质点向下扩散时,浆液压力整体上呈先上升后下降的趋势;(3)通过进一步分析浆液压力的分布变化规律,得到各注浆孔之间的最优夹角及浆液的最优扩散时间,同时与已有的研究成果相比较,可知本文的研究成果具有工程推广价值。     

盾构隧道同步注浆浆液压力扩散模式研究

基于典型的四孔注浆,将盾构隧道同步注浆中的浆液看作惰性浆液,以单位时间内形成的盾尾空隙为浆液充填的横断面,以横断面内浆液压力的扩散过程为研究对象,借助于牛顿流体模型,运用流体力学与极限平衡法的基本原理,推导出盾尾空隙横断面内浆液压力的分布模型。通过工程实例分析表明:采用推导的浆液压力分布模型得到的计算结果与实测值吻合良好;在浆液刚注入盾尾空隙时,浆液重度对浆液压力初值分布具有决定性作用;后期浆液黏度(时间)的增长将导致浆液压力急剧降低;四孔注浆宜用于半径约为3 m的地铁盾构隧道;浆液压力随着盾尾空隙厚度的增大先呈抛物线形式增大,后逐步趋于稳定。     

化学耗氧量无汞快速测定法的研究

在原标准回流滴定法的基础上提出了化学耗氧量（ＣＯＤ）无汞快速测定法，同时采用银—氨络合还原法对化学耗氧量测定废液中的银进行了回收。采用本方法将一次测定ＣＯＤ的时间由原来的３ｈ缩短至１ｈ，精密度实验的相对标准偏差在±４％之内，加标回收率达到９８％以上，可以满足环境监测规定的要求。     

高速铁路40 m跨度预制后张法预应力混凝土简支箱梁试验研究

高速铁路40 m跨度预制后张法预应力混凝土简支箱梁首次在我国郑济高速铁路郑州至濮阳段黄河特大桥北岸引桥进行工程应用。为了验证其预制工艺和结构受力性能是否满足规范要求,以3孔工程梁为试验对象开展了混凝土水化热测试、摩阻测试、预应力终张拉效果测试和静载弯曲试验。结果表明:试验梁水化热测试结果和浇筑工艺合格,预应力施加准确,预应力效果满足设计要求;试验梁抗裂安全性满足规范要求。3孔试验梁预制工艺和结构受力性能满足规范要求,40 m跨度简支箱梁可以推广使用。     

高速铁路大跨度预制后张法预应力混凝土简支箱梁试验研究

高速铁路40 m预制后张法预应力混凝土简支箱梁首次在我国郑济高铁郑州至濮阳段黄河特大桥北岸引桥进行工程应用,为了验证其预制工艺和结构受力性能是否满足规范要求,以3孔工程梁为试验对象开展了混凝土水化热测试、摩阻测试、预应力终张拉效果测试和静载弯曲试验。结果表明：试验梁水化热测试结果和浇注工艺合格,预应力施加准确,预应力效果满足设计要求;试验梁抗裂安全性满足规范要求。3孔试验梁预制工艺和结构受力性能满足规范要求,为40 m简支箱梁的进一步推广使用提供了有力保障。     

粉细砂地层水玻璃渗透注浆研究

石家庄地铁矿山法施工地段需要穿越大范围无水粉细砂地层,这类地层的土体强度低,自稳能力差,隧道开挖前需进行水玻璃超前注浆加固。为研究水玻璃混合液的性能以及在粉细砂介质中的渗透规律,优化注浆设计参数,保证注浆效果,以石家庄地区粉细砂地层作为研究对象,通过室内试验配置了以乙酸乙酯和吐温20为乳液的水玻璃,研究了不同配比下的混合液的胶凝时间以及粘度时变性,并将粘度时变规律引入到有限元软件COMSOL Multiphysics中,研究不同注浆压力对水玻璃扩散半径的影响,并进行了现场试验,结果表明,乙酸乙酯和吐温20的质量比为1∶0.5时,可较好地满足工程要求,且注浆压力对水玻璃的扩散范围有明显影响,施工中应根据工程环境、导管间距等合理选择注浆压力和浆液水灰比,以达到预期的注浆加固效果。     

膨胀土地基螺杆桩浅层断桩成因及处理方法

荆门—荆州铁路试验段路基地基加固螺杆桩浅层断桩率较高。为满足工程需要，本文分析了螺杆桩浅层断桩的原因，并根据低应变反射波法确定的断桩的位置，采用水泥灌浆+化学灌浆双液联合灌浆修复处理措施对断桩进行处理。采用水泥灌浆对宽度0.2 mm以上裂缝进行充填，采用化学灌浆对宽度0.2 mm以下水泥浆液无法灌入的微细裂隙进行充填。实践表明，双液灌浆能减少化学灌浆材料用量，节约成本，灌浆后桩基基本能达到Ⅰ、Ⅱ类桩标准。水泥灌浆+化学灌浆双液联合灌浆处理浅层断桩可以提高桩基的完整性，效果明显。     

土体化学注浆的物探检测技术

本文介绍了日本在化学注浆检测方面的三种方法：注浆孔内电阻率方法、电阻率层析法和地温法。三种方法可以圈定浆液的分布范围和充填程度，是目前评价注浆效果的有效方法。     

盾构法施工注浆新型填充双浆液配比试验及应用

盾构施工过程中产生的开挖间隙是导致地层变形的重要原因之一,通过及时、有效地填充开挖间隙可对沉降起到有效的控制作用,然而中盾位置的开挖间隙同样不能忽视,其填充材料的配比和性能也亟待研究.鉴于此,研制了一种用于中盾开挖间隙的新型填充双液浆,通过正交试验确定浆液的最优配比,在此基础上通过室内试验对浆液的初凝时间、强度、固结压...