野外饱和土浆法快速测定土壤含盐量的研究

研究了在天津滨海盐渍土壤上,野外现场采用饱和土浆法快速测定的土壤电导率与质量法测定的土壤含盐量之间的关系。通过对160个不同类型盐渍化土壤样品的分析表明：野外饱和土浆法与土壤全盐量之间呈现分段极显著正相关关系,并得出了天津滨海新区土壤含盐量在0.04%~3.64%范围内野外饱和土浆法与质量法土壤含盐量的关系方程。经比较验证,野外饱和土浆法推算出的土壤含盐量与质量法实测的土壤含盐量有很好的吻合性。

氯丹土浆液灌注堤坝后对水质的影响

水利堤坝工程防治白蚁工作中,不少地方采用毒土心垟、毒上斜垟或毒上浆灌等工程措施,毒土中所掺药物常有六六六、氯丹等。有机氯药物在低含量的毒土措施下,药物是否流失?对环境有多大影响?对人体有无毒害等问题意见不一。为探清这些问题,在我区芝麻水库坝垟经氯丹土浆灌工程处理中,进行了氯丹土浆灌前后的库水取样,委请中国科学院上海昆虫研究所用气相色谱仪分析检测,自一九八六年冬起至一九八八年十二月止,前后历时两年整,取样四次。现将工程处理概况及检测结果整理如下:

膨润土浆脱模剂的应用

脱模剂是建筑行业广泛使用的材料,随着建材工业的发展,我国已经生产出各种各样的脱模剂,使用在建筑施工中发挥了巨大的效益。这里介绍的膨润土浆脱模剂,是我队自己研制的。1985年。

聚合物浆和聚合物粘土浆在井孔钻进中的应用

固相含量低的聚合物浆和聚合物粘土浆在大直径井孔钻进中已应用日广。聚合物浆和聚合物粘土浆均具有多功能的特性。由于流变和渗滤性能极佳,且能起稳定作用,这两种溶液可保证孔壁高度稳定,改善清除钻屑的条件,无需使用溶液清理机械。此外,聚合物的润滑性可延长钻机寿命。这两种溶液的固相含量低。

考虑管-浆-土接触状态的顶力计算方法

众多工程的顶管顶力估算值一般按照规范经验公式计算,而经验公式只考虑管道悬浮状态下的管浆摩阻力,没有考虑管土和管浆的接触状态,导致顶力估算值与实测值差异较大。为解决这一问题,在研究注浆减阻作用机理及管土接触模型理论的基础上,采用压力差的方法判断管-浆-土三者的接触状态,得到相应模型。再根据不同接触状态的受力分析,推导出相应顶力计算公式,并与规范公式、理论公式和实测顶力进行对比分析,结果与实测值结果相近,证明了本文公式预测顶力的准确性。最后根据实测顶力与顶程数据,得到管浆土平均摩阻力与顶程的变化关系,分析出顶管过程中管-浆-土接触状态的变化规律,为管-浆-土接触状态的顶力计算方法提供可靠依据。

考虑浆土应力耦合作用的劈裂注浆机理分析

浆土应力耦合作用对劈裂注浆浆液扩散规律具有显著影响,砂土劈裂注浆设计应充分考虑这种影响作用.将劈裂注浆视作平面无限域的圆形扩张过程,基于牛顿型本构方程分析了浆液流场变化特征,并将劈裂通道下侧砂层视作半无限空间弹性体,采用弹性力学推导了均布荷载下劈裂通道宽度、浆液压力的分布方程.通过设置不同的浆液黏度、砂土弹性模量参数,深刻揭示了耦合效应下砂土劈裂注浆基本机理.结合郑州地铁某在建工程进行了对比验证.研究结果表明:浆液压力在孔口及远端处急速衰减,而在中间区段呈稳定变化趋势,劈裂通道宽度基本由浆液压力决定,其分布趋势与浆液压力分布趋势相同;浆液黏度、砂土弹性模量是影响劈裂扩散半径的重要因素,黏度和模量均与扩散半径正相关,黏度与劈裂宽度正相关,模量则与劈裂宽度负相关;本文理论计算值与现场开挖实际值偏差12%~15%,基本符合预期要求.

考虑砂土压密特性的劈裂注浆机理分析

砂土自身压密特性对浆液扩散形态具有显著的调控作用,“浆-土”耦合效应下的劈裂注浆机理分析需妥善考虑砂土的压密特性。通过调整黏性土含量与初始含水率,对砂土压密特性进行了试验研究。试验表明黏性土是影响砂土压缩变形的重要因素,黏性土含量低时砂土内部形成砂骨架,砂层整体抗压缩性较强;黏性土含量超过临界值后,砂土内部难以形成有效抵抗外荷载的骨架体,砂土可压缩性发生质变。基于二次函数模型对砂土非线性压密过程进行描述,模型采用砂土初始压缩模量Es0和终级荷载下的极限应变εu进行表征,可准确应用于“浆-土”耦合效应下的注浆设计计算。注浆条件相同的情形下,劈裂通道宽度随黏性土含量增加而增加,浆液扩散半径及压力随黏性土含量增加而减小。在相同注浆终压条件下,浆液劈裂扩散极限距离与黏性土含量呈正相关特性。该研究结果可为堤防、桩基等砂土场地工程建设提供科学指导。

围土注浆缓释和抑制井壁附加力效应及应用

阐述了预防与治理厚表土层立井井壁破裂的围土层注浆加固方法的机理,将围土层注浆“缓释”和“抑制”井壁竖直附加力的原理应用到某一矿井工程治理中并取得成功。通过埋设于井壁中的混凝土应变传感器实测数据表明,井壁已有的竖向附加应变减少了330με,这一结果说明井壁中既有的竖直附加力得到有效“缓释”;间歇期间的井壁附加应变几乎无增量,这一演变表明井壁附加力的增长得到了有效“抑制”;而地面变形与井壁受力实测趋势完全吻合。围土层注浆加固能够有效地改善井壁的受力状态,对井壁的既有应变有显著的缓释作用,对矿井疏排水造成的井壁附加应变的增长有明显的抑制作用。这一理论与技术可以在类似矿井井壁破裂防治与治理工程中推广应用。

高压注浆土钉特性及应用

面对重力注浆土钉的一些不足,提出了高压注浆土钉,并对它的一些特性作了一些探讨。通过土钉抗拔力学模型探讨了高压注浆土钉的抗拔荷载传递机理,简单介绍了其施工工艺。从土钉长度、抗拔安全系数、界面粘结强度、抗滑稳定性等方面说明了高压注浆土钉的优越性,并从实例分析证明其可行性。

压密效应对新型压密注浆土钉的强化研究

注浆压密效应是影响新型压密注浆土钉抗拔性能的一个重要因素。基于大型模型箱,开展了有压密效应和无压密效应的两组对比拉拔试验,研究了注浆压密效应对新型土钉性能的影响。另外,针对抗拔力随拉拔位移的演化规律,提出了抗拔力计算的双曲模型。研究表明:注浆压密效应对拉拔前期的抗拔力影响较大,而对最终抗拔力影响甚微。当土体条件发生变化时,注浆压密效应对抗拔力的影响取决于注浆压力,而非节泡直径。注浆压密效应引起的土体响应差异,其中包括垂直剪胀效应以及垂直和水平的挤压效应,是引起两种试验条件下抗拔力增加速率差异的根源。引入压缩模量和极限拉拔应力两个参数,建立的抗拔力计算双曲模型,可对新型压密注浆土钉的抗拔力进行有效计算。

端头扩大型土锚的新发展——船锚式注浆张开型土锚

作为提高锚固性能的一种有效手段,端头扩大型土锚被广泛应用于实际工程。介绍了端头扩大型锚杆的各种扩孔方法,重点阐述一种新型的船锚式注浆张开型土锚。带有锚抓的新型土锚,不需要专门的扩孔机械,在注浆作用下能连续完成端头扩张与灌浆,具有施工方便、锚固面大、效果好等优点。通过对土锚进行张开试验,证明了在上海等软土地区通过灌浆压力使锚抓张开并形成扩大头是能够实现的。

注浆模式对土遗址裂隙修复浆-土界面黏结性能影响研究

浆-土界面黏结性能是裂隙加固与土遗址修复领域的焦点问题,其抗剪性能则是衡量界面黏结性能的重要标准。为探究SH-(CaO+F+C)浆液、起伏界面以及微型石灰桩单独或组合所形成的4种注浆模式对浆-土界面的黏结性能的影响,通过室内模拟裂隙注浆后的界面直剪试验,对不同龄期、模式下浆-土混合体波速和界面抗剪性能的(界面破坏形式、剪应力-应变特征和抗剪强度参数)变化规律进行对比研究与分析。结果表明:在生石灰、粉煤灰和SH溶液的共同作用下,4种注浆模式浆-土界面的抗剪性能均随龄期增加呈增长趋势,且63d达到稳定;整个龄期界面的破坏形式以黏结破坏为主,表面残留土体厚度、峰值剪应力、界面等效剪切系数的大小关系均表现为起伏有桩模式>起伏无桩模式>平直有桩模式>平直无桩模式;而且以上规律是由浸润、膨胀挤密、升温加热、机械咬合与离子迁移机制的不同组合而导致的。

土工织物应用于新型压密注浆土钉的试验研究

针对乳胶膜式压密注浆土钉的潜在缺陷,提出了采用土工织物替代乳胶膜改进该土钉的新思路。首先,基于自研的土工织物反滤性能测定装置,开展了一系列水泥浆液反滤试验,研究了水灰比、浆液体积和注浆压力对土工织物反滤性能的影响,得到了注浆过程中上述影响因素影响下反滤时间和水灰比的变化规律。其次,对反滤前/后的砂土进行了贯入试验,评估了由于浆液中黏性物质入渗引起的周围土体强度提高。再次,对反滤前/后的水泥试块进行了单轴压缩试验,探明了节泡(水泥试块)强度显著提高的原因是土工织物反滤过程中节泡内水灰比的降低。最后,开展了土工织物和乳胶膜式压密注浆土钉的两组对比拉拔试验,验证了土工织物改进压密注浆土钉的优越性。研究成果能为压密注浆土钉的优化和应用奠定基础。

纳米SiO_2改性水泥土钉注浆体性能的研究

采用亲水性的纳米SiO_2粉体与P·Ⅰ42.5水泥制备了纳米SiO_2改性水泥土钉注浆体.测定了不同纳米SiO_2掺量下浆体的泌水层高度、扩散度和强度;采用X射线衍射(XRD)分析、热重-差热(TG-DTA)分析方法研究了不同龄期下纳米SiO_2改性水泥土钉注浆体的微观结构与组成.结果表明:随着纳米SiO_2掺量的增加,浆体的扩散度下降,而泌水层高度逐渐减小;掺入纳米SiO_2可以提高浆体的抗压强度和抗折强度,尤其是后期抗压强度和抗折强度.纳米SiO_2的最佳掺量为1.0%~2.0%(质量分数).与纯水泥浆体相比,纳米SiO_2改性水泥土钉注浆体中Ca(OH)_2含量较少而C-S-H凝胶含量较多.

潞安矿区煤田钻井造浆土实验研究

针对潞安矿区煤田钻探造浆用土进行了室内实验测试与分析,通过造浆率的测试和造浆改性实验,得出其造浆率极低、利用常规的方法不能调节现场造浆土造浆性能的结论;实验研究了现场造浆土的矿物成分、粒度成分及其造浆后的失水量、胶体率和比重,得出现场土不适合作为泥浆造浆用土,进而对潞安矿区煤田钻孔造浆土进行了推荐。

应用于压密注浆土钉的土工织物反滤性能试验研究

针对现有乳胶膜压密注浆土钉的潜在缺陷,提出了采用土工织物替代乳胶膜改进该土钉的新思路。基于自研的土工织物反滤性能测定装置,开展了一系列水泥浆液反滤试验,研究了水灰比、浆液体积和注浆压力对土工织物反滤性能的影响。并且,对反滤前后浆液成型的试块进行了强度试验。试验结果表明:随水灰比的增加,浆液最终滤出质量、反滤结束时间和质量流量都相应增加,但反滤结束时间的增量会逐渐减小;浆液体积的变化不会影响质量流量的变化,而反滤结束时间与浆液体积呈线性增加的关系;随注浆压力的增加,浆液质量流量逐渐增加。同时,土工织物撑开面积的增加率与注浆压力呈线性增加的关系;采用土工织物替代乳胶膜后,节泡内浆液水灰比明显减小,强度得到显著提高。研究能为土工织物改进新型压密注浆土钉的应用奠定基础。

砂质土体脉动注浆浆-土耦合动力响应分析

脉动注浆作为解决松散土体注浆的新工艺,尽管已经得到一定应用,但脉动荷载作用下浆-土耦合的动力响应研究,远滞后于工程实践。基于脉动注浆原理,设计了一套脉动注浆监测响应系统,设定不同脉动周期压力和土体孔隙比,研究不同脉动周期荷载作用砂质土体的响应规律;依托COMSOLMultiphysics平台结合MATLAB,二次开发了适用于模拟脉动注浆浆-土耦合应力-应变的程序;通过物理试验对比现有注浆地层响应理论,验证了数值模拟适用性。研究结果表明:当脉动压力增大,土体的孔隙比不变时,骨架力承担脉动应力传递速率增快;脉动频率越大,土体内部应力越大;脉动压力会破坏恒载作用下土体形成的强弱力链,导致应力传递均布;土体的孔隙比越大,土体越松散,脉动频率越大对于浆液在土体内部运移越有利。脉动注浆相比于稳压注浆会导致应力区域集中,应力区域集中造成的浆液渗透与挤密注浆,有利于降低注浆过程地层抬升位移;相比稳压注浆的浆液易沿小主应力或者地层缺陷处浆液持续劈裂,脉动注浆浆液扩散更可控。数值模拟方法为不同脉动施工参数、地层条件以及注浆材料下,浆液扩散规律研究提供了新思路,研究结论可为工程实践提供较强的指导意义。

QC小组在提高溶(土)洞注浆合格率方面的应用

采用QC小组模式对溶(土)洞注浆工程前期调查、目标设定、对策制定、技术执行和后期检查等阶段进行管理,并对其在注浆合格率的影响程度进行量化,结果表明:QC小组在提高注浆合格率、避免返工等方面具有显著功效。

中空注浆土锚杆支护在溪洛渡水电站高边坡加固和治理中的应用

中空注浆土锚杆支护技术作为一项边坡加固治理技术已广泛应用于大、中型水电站高边坡的加固、治理中,并取得了较好的实施效果。本文着重阐述了中空注浆土锚杆支护的施工工艺、施工中的注意事项以及加固效果,为类似工程的设计、施工提供参考。

导管注浆导管—浆土界面拉拔力学性能研究

介绍导管注浆加固技术用于边坡加固防护的作用机理,分析使用传统加固力作用下的边坡稳定性计算方式计算注浆导管锚固力所存在的问题。采用注浆导管拉拔试验研究得到导管埋置深度、水灰比等因素对导管-浆土黏结强度的影响,利用有限差分软件FLAC^(3D)对锚固体及其周围土体进行建模,模拟拉拔过程中土层内部的土体变形与应力分布情况,根据理论分析,推导锚固体界面力学模型,得到轴向拉拔力与界面剪切力本构关系。研究结果表明:①浆体的性能对导管与原土体间的界面力学性能以及锚固深度对外部荷载的承载力和导管锚固的稳定性有重要影响;②拉拔过程中,越靠近锚固体的土体径向变形增量越大,而最大应力存在于锚固体与土层交界的一定范围内;③根据理论分析推导出的本构关系计算得到的拉拔力与实测的拉拔力误差很小,可知该本构理论计算精度良好。