超细水泥-水玻璃双液浆性能及注浆止水效果试验研究

北京地铁14号线高家园站的站厅层和站台层采用暗挖通道连接,地层为富水粉细砂层。为解决暗挖通道采用普通水泥-水玻璃双液浆注浆止水效果差且地表隆起较大的问题,提出采用超细水泥-水玻璃双液浆注浆止水的方案。首先对浆液流动性、凝结时间和固结体强度进行测试,根据测试结果确定了超细水泥-水玻璃双液浆的配合比:A液为超细水泥净浆,水灰比为1.0;B液为水玻璃溶液,波美度为20°Bé;缓凝剂为磷酸氢二钠,掺量为2.5%。A液约占总注浆量的80%,B液与缓凝剂各占约10%。采用颗粒流数值模拟方法,研究了超细水泥浆液中颗粒在地层中的运移距离与注浆压力的关系。结合浆液性能测试和数值模拟结果,提出了注浆压力0.5 MPa,注浆孔直径5 cm,间距50 cm,梅花形布置的注浆方案。经在暗挖通道现场注浆试验,采用超细水泥-水玻璃双液浆注浆止水效果良好。

一种新型双液浆加固材料制备及铁路隧道应用效果测试研究

针对传统水泥浆液对隧道进行加固效果不理想的问题,提出一种新型双液浆材料的制备。试验对双液浆材料的配比进行优化,并对优化后双液浆材料的性能进行研究,以沈阳某铁路隧道工程为依托,研究了双液浆材料对隧道工程的加固效果。试验结果表明,水泥质量分数为9%、粉煤灰质量分数为3%、偏高岭土质量分数为3%、水玻璃与水泥砂浆体积比为0.5、水玻璃模数为3.32、黄原胶用量为0.10%时,制备双液浆材料性能最优,此时材料流动度为292.5 mm,泌水率为4.2%,胶凝时间为110 s,7、28 d抗压强度分别为19.5、21.5 MPa,不透水性系数为9.1,满足DB11/T 1608—2018标准,表现出良好的综合性能。

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,此时更应该考虑迂曲度对双液浆渗透扩散的影响。

水溶蚀作用下水泥-水玻璃双液浆力学性能衰减机理研究

双液浆在富水环境中长期服役极易受到水溶蚀作用而力学性能大幅衰减。本文研究了配合比参数、养护制度对双液浆力学性能的影响,并结合多种微观分析手段,揭示了富水环境下双液浆性能衰减的作用机制。结果表明:10%、15%(质量分数)低含水率砂层中养护有利于早期强度发展,但后期强度逐渐衰减,而25%(质量分数)高含水率砂层中试块早期强度相比15%(质量分数)含水率砂层中试块降低了23.5%,但后期水溶蚀作用被大幅削弱,220 d抗压强度较90 d增加了15%;标准养护条件加速双液浆力学性能的劣化,试块强度分别较水中养护、绝湿养护降低了80.6%和91.0%;双液浆力学性能发展主要受水化反应及水溶蚀作用控制,早期阶段由水化反应主导,后期阶段由水溶蚀作用主导,力学性能的演变本质是两种效应相互叠加的结果;在富水环境中长期养护,基体外侧水化产物不断向外迁移溶出,在试块外层形成多孔结构包覆层,并成为内部结构中钠、硅酸根离子及水化产物的迁移通道,导致力学性能持续劣化。

基于聚合物塑性双液浆的管片抗浮性能分析

利用阴离子型聚丙烯酰胺有机高分子溶液的增稠保水特性,结合双液浆制备方式,研制了一种新型聚合物塑性双液浆。首先对该单液浆和塑性双液浆的凝结时间、沉入度及扩展度进行了测定,然后设计了管片上浮模型试验,对比分析了单液浆及塑性双浆液的浮力特性。结果表明:与单液浆相比,双液浆呈塑性状态,初凝时间延长了4.8%,终凝时间延长了2.2%,沉入度和扩展度分别降低了44.6%和60.0%;小球在单液浆和塑性双液浆中广义浮力分别为2.22、-35.15N,卸载后小球在单液浆中上浮,在塑性双液浆中仍浸没。经在成都轨道交通19号线二期工程盾构隧道中应用,与注单液浆段相比,注塑性双液浆段管片上浮量减小了约80%,抗管片上浮性能优良。

水泥-水玻璃双液浆材料的性能研究

以北京16号线地铁施工为背景,将可硬化抗剪性浆液分别与水玻璃、水泥浆体混合形成双液浆,并通过室内试验对两类双液浆的密度、强度等指标进行了对比分析。研究结果表明:当加入水泥浆体B液时,双液浆密度所有提高,泌水率会因所加水泥浆液水灰比的减小而减小,稠度降低速度和浆液8h抗剪强度与其相反,表现出随之增大的趋势。在加入水泥B液后,浆液抗压强度得到提升,且提升幅度随着水泥水灰比的减小而增大。当加入水玻璃B液时,双液浆的泌水率和密度明显减小,稠度和抗剪强度降低程度随着所加水玻璃波美度的提高而提高,且水玻璃在增强双液浆抗剪强度方面有更强的效果。双液浆28d强度在加入水玻璃B液后都处于0.8MPa之上。假如B液选择水泥浆体,其水灰比要在0.33以下才能使双液浆各项指标达到工程标准。假如B液选择水玻璃,其波美度要超过12Be'才能使双液浆各项指标达到工程标准。

盾构隧道壁后同步注双液浆配合比试验研究

盾构隧道施工中盾尾同步注浆对控制地面下沉等具有重要作用。为使盾构隧道同步注双液浆具有良好的性能,文章选用水、水泥、膨润土、稳定剂及水玻璃作为原料,利用控制变量法进行试验研究,探讨了双液浆的不同配合比对凝胶时间、流动度、泌水率、弹性模量、抗压强度等指标的影响。结果表明:水灰比对双液浆的抗压强度影响较大,对泌水率的影响较小,仅考虑抗压强度时A液的最佳水灰比为2.40;当水灰比恒定时,随水玻璃含量增加,双液浆的凝胶时间逐渐增大,且1 h,1 d,7 d和28 d的抗压强度先增大后减小;当水玻璃含量恒定时,28 d双液浆试件弹性模量随水灰比的增大而逐渐减小;当水灰比恒定时,28 d双液浆试件弹性模量随水玻璃含量的增加而增大。

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。

超细水泥-水玻璃双液浆的研究及应用

本文介绍了目前国内外超细水泥的发展现状，研究了超细水泥－水玻璃双液浆（简称ＭＣ－Ｓ双液浆）的基本性能指标，将该浆液成功地应用于广州地铁杨体区间饱和动态含水砂层。

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—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。

考虑水泥-水玻璃双液浆黏度时空效应的隧道预注浆研究

水泥-水玻璃双液浆作为典型的速凝型浆液开始在隧道超前注浆施工中得到广泛应用,但目前对于双液浆渗透扩散机理的研究较少,注浆压力、浆液扩散半径以及注浆量等关键施工参数的确定多以经验为主.本文考虑水泥-水玻璃双液浆为黏度时变性的宾汉姆流体,基于双液浆的流变方程,同时考虑双液浆的黏度时效性和黏度空间效应,推导得到了表征双液浆黏度增长时间Tu与浆液扩散半径l之间关系的表达式.根据此关系式并结合平衡方程和均匀毛管组理论,推导得到了考虑双液浆黏度时空效应的柱形渗透注浆浆液扩散半径l和浆液压力P的理论计算公式,并分析了公式中相关参数的确定方法与公式的适用范围.

水泥—水玻璃双液浆在井矿堵水施工中的应用

介绍了水泥—水玻璃双液浆浆材的组成,分析了水泥—水玻璃双液浆的化学特性及配合比,通过具体实例探讨了水泥—水玻璃双液浆在井矿堵水施工中的应用,得出了堵水效果非常明显的结论。

利用C-S双液浆和化学浆处理井壁淋水

本文介绍近年来三个矿井利用 C-S 双液浆和化学浆处理井壁淋水的方法、材料、反应机理和堵水效果。

盾构管片壁后新型同步双液浆开发及工程应用

针对盾构施工中管片易发生上浮、错台等不良现象,通过室内试验对促强干粉(A料)、液体激发剂(B料)不同掺比的同步双液浆进行物理特性测定,并基于此开发出一种新型可调节初凝时间的同步双液浆。研究结果表明:(1)合理调配A料、B料掺比,同步双液浆的初凝时间可控制在30~60 min;(2)新型双液浆的初凝时间、流动度主要由B料控制,随着B料掺比的增加,初凝时间、流动度显著减小,当B料掺比大于3%后趋于稳定;(3)新型双液浆结石体强度由A料、B料共同控制,当A料、B料掺比分别为1.5%、3.5%时,结石体强度基本达到最大值;(4)A料与B料的最优掺比分别为1.5%~3.71%、1%~2.2%。在广州市中心城区地下综合管廊工程采用该新型同步双液浆,管片拼装质量得到了大幅提高,表明开发的新型双液浆具有良好的充填性与泵送性,克服了单液浆和传统双液浆在全断面围岩地层同步注浆的施工难题。

水泥-水玻璃双液浆凝胶时间试验分析

为了研究水玻璃参数对普通硅酸盐水泥-水玻璃双液浆凝胶时间的影响规律,选择流动性及水下抗分散性良好的若干组普通硅酸盐水泥单液浆,分别与不同波美度、模数、掺量的水玻璃溶液均匀混合,采用倒杯法测定其凝胶时间。试验结果表明,普通硅酸盐水泥-水玻璃双液浆的凝胶时间随水玻璃波美度的增加而减小,随水玻璃掺量的增加而延长,随水玻璃模数的增加先缩短后延长。

C-S双液浆分段止水技术在木冲隧道中的应用

隧道施工过程中常常遇到涌水、流砂等地质灾害,如果采用单液注浆处理,止水固结效果不明显且延误工期,留下安全隐患。C-S双液注浆止水固结技术是一种更为新型、有效的止水固结技术,其在木冲隧道施工中得到成功运用,且使该隧道快速、安全、高质量地穿越了2条区域性富水断层和2条次级涌水断层,使隧道双液注浆止水固结技术展现了显著效果,取得了一定的社会和经济效益,值得在类似地质地段借鉴和推广。

双液浆加固盾构穿越老旧建筑群施工工艺研究

在城市中心区修建地下隧道时,往往遇到其上存在老旧建筑群的情况。此时,为保障建筑群的结构安全,应对老旧建筑群的房屋地基基础进行加固处理。根据北京某盾构工程,在穿越老旧建筑群施工过程中利用双液浆对其地基基础进行加固,经过监测和检测,双液浆加固建筑基础,能够有效控制地表变形,防止和减少建筑物或构筑物下沉,为以后类似工程提供借鉴和指导。

水泥-水玻璃双液浆在地铁施工中的应用

介绍了水泥-水玻璃双液浆的材料组成及反应机理,通过具体实例探讨了水泥-水玻璃双液浆在地铁施工中的应用。

双液浆封堵井壁漏水技术

该文介绍了黄河北煤田深厚表土层中井筒漏水的封堵方案、施工中采取的技术措施及取得技术经济效益。

水泥–水玻璃双液浆在工作面顶板突水溃砂治理中的应用

煤矿顶板突水溃砂威胁矿井安全。基于煤层顶板突水溃砂区"人工假顶"再造的思路,提出了水泥–水玻璃混合液速凝封堵突水溃砂通道的技术。以鄂尔多斯盆地西缘某侏罗系煤矿上组煤开采发生的一次顶板突水溃砂事件为研究对象,提出了通过双浆并列管进行水泥和水玻璃孔口注浆、孔底混合的地面治理方案;利用三维地质模型构建技术,呈现了类"马鞍型"溃砂区空间形状特征,以及溃砂区中部向四周边缘变薄、且局部"孤峰"凸起的浆液–溃砂混合体空间形状特征;充水含水层水头动态特征、地下水流场变化特征以及瞬变电磁电阻率特征指标,综合指示突水溃砂通道实现了完全封堵。形成的堵水及评价技术在类似工程应用中具有一定的借鉴意义。