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。     

公路隧道富水松散围岩内帷幕注浆参数的选择

为有效处治公路隧道突水突泥地质灾害,结合现场注浆试验及类似工程注浆经验,提出了注浆参数的名称、影响因素及其选择方法。研究表明,注浆参数主要受围岩性质、空隙率、空隙与注浆加固区外的沟通能力、富水程度、注浆浆液类型、注浆设备能力及注浆方式等因素的影响。     

考虑浆液黏度时变性的单裂隙动水注浆扩散模型

通过理论推导建立了考虑浆液黏度时变性的单裂隙动水注浆扩散模型.研究结果填补了在动水条件下考虑浆液黏度时变性注浆扩散理论模型的空白,对于根据具有不同黏度时变性的浆液和不同水流流速来设计注浆工艺有一定的指导作用.     

大型沉管隧道水下基础注浆试验平台的开发

基于我国北方首座沉管隧道天津市滨海新区中央大道海河隧道工程,自主研发了“大型沉管隧道水下基础注浆试验平台”,试验平台由灌浆装置平台（即钢筋混凝土平台）、大型试验水池和浆液观察窗等三部分组成,以实地模拟沉管隧道工程基础处理即水下注浆工艺过程。通过试验平台验证了浆液的可泵性、流动性、和易性、缓凝性以及强度等重要性能指标,确定了浆液最佳配比,确保了该隧道基础注浆工艺的合理与可靠性。     

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。     

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.      

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...     

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。     

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。     

公路隧道穿越充填型溶洞注浆处治技术研究

以西南地区典型岩溶公路隧道为例,针对侧穿与正穿2种隧道与溶洞穿越模式,采用前进式注浆工艺,并对充填物注浆前后物理性质的变化、注浆压力和注浆量的P-Q-t曲线进行分析,同时利用数值分析软件分析了注浆加固前后隧道拱部的变形情况,最后给出了公路隧道穿越大型充填溶洞加固注浆技术的关键点.     

矿山法隧道下穿火车站加固注浆方案研究

软弱地层矿山法开挖过程中,地层加固直接影响到开挖的安全和效率。基于西安地铁4号线下穿火车站咽喉区暗挖施工实例,结合对类似地层注浆工艺及其效果的调研,对特殊地段隧道围岩注浆加固方案进行了研究。同时,通过对开挖前不同段的注浆加固试验,确定出钻孔长度、注浆压力、扩散半径及浆液配合比等工艺参数,确保了隧道开挖处于无水作业环境,保证了施工与施工过程中火车运行的安全。     

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。      

兰州地铁下穿黄河段同步注浆参数控制研究

以兰州轨道交通1号线泥水盾构下穿砂卵石黄河地层为工程背景,对同步注浆施工过程中的浆液类型、注浆压力、注入率、注浆量以及注浆速率参数进行研究.通过统计与有限元方法分析,得到如下结论:对比三种同步注浆浆液的类型的优缺点,得到同步注浆的浆液为单液硬性浆,然后用有限元软件Plaxis对下穿黄河段注浆压力进行数值分析,计算了隧道中心线埋深分别为15 m、21 m、27 m情况下,注浆压力为0.2 MPa、0.4 MPa、0.6 MPa、0.8 MPa、1.0 MPa下盾构隧道中心线位移,确定盾构隧道穿越黄河段的注浆压力为0.4 MPa;分析现场盾构施工实际参数,得到注浆率控制在130%～180%,注浆量为4.3～6 m~3,注浆速率为0.07～0.17 m~3/min.     

同步注浆浆液性能的评价方法与影响因素

盾构背后注浆已有几十年的应用历史，但对浆液性能的检测，各施工方所用测试手段不尽相同，在方法的选择上，本着能够反映浆液性能，又简便易行利于现场控制的原则，经查阅《地基注浆加固实用手册》、《注浆设计与施工》等资料咨询专家，实验尝试，最后确定了强度、凝胶时间、稠度等测试规程。对其性能的研究．主要对浆液流动度、浆液稳定性、浆液凝胶时间控制、结石强度控制的影响因素进行分析。     

高聚物注浆技术在公路病害修复中的应用研究

高聚物注浆技术是公路非开挖维修技术,主要是将多组份高聚物材料注射到道路结构体内,利用其体积膨胀后形成泡沫状固体来充实公路结构中的空隙,进而加固路面。从高聚物注浆技术的工艺原理入手,探讨其在公路病害修复中的应用。     

北京地铁十号线呼家楼站超前小导管注浆材料试验及注浆工艺

北京地铁十号线呼家楼站,主体结构开挖其拱部地层为粉细砂、圆砾、高含水量粘土,其自稳性差。通过水泥—水玻璃浆液、改性水玻璃浆液不同配比在不同地层止水、加固的试验应用及优化注浆工艺,提高了工效,确保了地面沉降的控制范围和施工安全。     

公路采空区碎裂岩体注浆试验研究

采用砂卵石模拟采空区碎裂岩层,通过改变采空区碎裂岩体的性质、注浆压力、浆液浓度等,研究水泥浆液在采空区碎裂岩体中的扩散规律,获取特定压力、浓度条件下浆液通过不同碎裂岩体的扩散效果,为确定扩散距离、注浆材料的配比和浓度、注浆控制压力、注浆填充率及结石体强度提供依据,以期为生产实践提供指导和帮助。     

双线盾构隧道施工沉降影响因素分析

盾构隧道施工引发的地层沉降一直是困扰工程界的难题。以北京地铁14号线方庄—十里河站区间双线隧道为背景,构建三维数值计算模型对先后线路隧道开挖和注浆过程进行分析。采用修正的剑桥模型计算地层土体,采用刚度迁移法模拟盾构掘进过程和同步注浆的施工过程。分析了壁后注浆压力、注浆量、浆液随时间固结硬化及先后掘进施工对地表变形的影响。结果表明:合理确定注浆量和注浆压力能够有效控制地表沉降,考虑浆液硬化的沉降计算结果要大于不考虑硬化因素的结果;在最优注浆压力和注浆量的条件下,用体积应变法模拟注浆并考虑浆液硬化的计算结果更与现场监测值非常吻合;后期线路施工不仅引起地层进一步沉降,还增大了先施工隧道的结构变形。     

盾构施工对盾尾浆液压力波动变化的影响

为探明盾构隧道同步注浆过程中管片壁后浆液压力不稳定变化的原因,通过对珠海马骝洲隧道工程进行现场测试及施工参数统计,获得了盾构掘进过程中管片外荷载的变化规律与注浆滞后时间;将盾尾视为充满高压液体的密闭容器,盾构推进视为改变容器的边界条件,推导了盾尾体积应变与浆液压力的关系式;并用钱江隧道及Sohpia隧道的监测结果对其适用性进行了验证. 研究结果表明:造成同步注浆过程中管片壁后浆液压力不稳定变化的因素主要包括浆液注入口压力的波动变化,管片脱离盾尾过程中浆液的扩散及施工过程中同步注浆相较于盾构行程的滞后效应;马骝洲隧道注浆相较于盾构推进的平均滞后时间为86 s,当盾尾间隙体积变量为1 × 10–4时浆液压力变化值达到了0.218 MPa,盾构机从静止到掘进的短时间内滞后效应会使管片壁后浆液压力急剧降低的现象得到了验证.      

提高聚氨酯化学注浆材料性能的试验研究

在试验研究工作中成功地将聚氨酯化学浆液进行改进，使其性能满足高压富水粉细砂层水文地质条件下的施工需求，为隧道施工的注浆工艺提供了一种新的技术措施。