露天煤矿富水深孔爆破间隔器研发与应用

为解决露天矿开采中,遇到的富水炮孔无法安装空气间隔器进行间隔装药爆破的问题,在分析空气间隔器适用性和结构的基础上,研发了一种水孔专用间隔器,用于减少乳化炸药使用量。通过地面实验与现场检验的方式研究了水孔间隔器的膨胀效果、对乳化炸药的支撑作用,以及对爆破效果的影响。结果表明:该水孔间隔器应用于富水深孔爆破中,爆破后爆堆情况、大块率和铲装后根底均与周边非间隔装药爆破情况相当,实现了降本增效。

基于钻孔信息的含水分层定位与富水区分析

针对煤系地层含水层组中含水层位与富水区精细分析问题,开展地质钻孔信息深度挖掘研究。理论分析了多种钻孔数据因素蕴含的富水信息,以东欢坨矿北二采区ⅣA含水层组为对象,开展了底板含水层组内岩性对比与含水分层定位,划定了富水区域。结论认为:充分利用地质钻孔信息,弥补抽水试验孔不足的缺陷,基于岩性、厚度与连续性、被上下隔水层限制的情况、岩芯裂隙与溶隙描述、泥浆漏失量是否偏大及是否抽水试验层段等钻孔信息,能够划定含水分层且更准确划定富水区,为疏放水钻孔的终孔目标层位及设孔位置选择提供具有实际意义的指导。

下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工技术研究及应用

下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工技术包括技术原理、实施思路和具体施工步骤,其由密布群桩富水砂层水平引孔、富水砂层水平引孔砂土流失控制、常规水平MJS注浆加固3个环节组成。技术采用引孔机钻杆+外套管进行水平引孔,实现立柱桩和高强度管桩的穿越,以及富水砂层中的长距离成孔,引孔过程中通过双液注浆对注浆线路进行一次加固,同时利用洞口安装的法兰盘+止回阀来进行砂土流失控制,减少引孔对地下构筑物和周边环境的影响,引孔完成后,进行常规MJS注浆加固,达到预加固目标,并形成具体的下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工步骤指导施工,大幅减少对地下构筑物和周边环境的影响,减少泥浆浪费,提高施工效率,经济社会效益较好,具有较好的推广应用价值。

富水海积砂层渗透注浆加固技术研究

富水海积砂层突水破坏是隧道建设极易诱发的地质灾害,不同的地质环境、注浆法浆液类别与海积砂层相互作用关系极为复杂。结合传统的水泥基浆液注浆施工工艺,综合运用半球形和柱形渗透扩散理论分析、模拟试验和现场监测等方法,研究富水砂层注浆扩散与加固机理,建立了注浆扩散范围与浆液对管片的压力的计算理论,并应用于特拉维夫市地铁联络隧道工程。研究结果表明:相较于冻结法,注浆法具有显著的经济效益。富水砂层扩散加固形式与砂层可注性与注浆压力相关,壁后注浆一般由渗透扩散向压密扩散的形式发展。在渗透阶段,半球形模型与柱形模型所揭示的浆液扩散规律基本一致,大小存在差异。浆液扩散半径主要取决于水泥基液中有效固体颗粒体积分数,当浆液体远离注浆口,浆液固体颗粒体积分数减小,浆液对土体孔隙的填充效果降低。浆液作用在隧道管片上的压力分布呈指数形式,沿注浆口径向急剧减小,后趋于平稳。

谦比希铜矿井下深孔加密注浆堵水技术研究及效果分析

谦比希铜矿主矿体是典型的大水矿山,其深部开采过程中面临涌水量大的问题。防治水工程已成为主矿体深部开展采矿作业、确保生产能力的首要任务和重要保障。根据主矿体复杂水文地质特征,结合国内外优秀大水矿山井下防治水工程经验,首先揭示主矿体深部涌水机制,基于注浆堵水现场工业试验最终选用深孔加密注浆堵水技术治理涌水问题。为综合分析该技术在主矿体的应用效果,深孔注浆作业完成后,采用水文观测孔、叠加效应分析及检查孔多维度评估堵水效果。结果表明:通过在主矿体770 m中段2070~2700线矿体下盘进行深孔加密注浆堵水工程,涌水量明显减少,深孔注浆参数合理,有效解决了主矿体深部工程的突水威胁,并以此注浆隔水层为基础构筑下向充填采矿法的假顶,为后期回采矿体提供有利的开采条件。井下深孔加密注浆堵水技术在谦比希铜矿的成功应用,为国内外类似大水矿山深部开采过程中的防治水工程提供了经验借鉴。

富水砂层旋挖灌注桩施工技术研究及应用

富水砂层旋挖灌注桩施工技术是由富水砂层旋挖成孔及常规地层旋挖成孔成桩组成。技术采用旋挖钻头上安装由注浆管钢管固定装置、含喷嘴高压注浆管钢管、高压注浆管软管组成的可拆卸高压注浆装置,高压注浆管软管外接压力泵和泥浆池,在富水砂层段边向下旋挖,边旋转喷射膨润土泥浆,实现钻孔范围内的富水砂层固化,待富水砂层段成孔后即可进行常规地层成孔及后续成桩施工,最终达到了成孔成桩质量目标,降低其对富水砂层影响的同时,还可减少泥浆用量,提高工效。

富水砂卵石层超长钢管桩围堰施工技术

针对西安地铁10号线跨泾河大桥超长钢管围堰施工面临的砂卵石层沉桩困难、高水头差对围堰的刚度要求高、沉桩精度控制难等问题,采取加工处理锁扣钢管桩、改进钢管桩定位方法、引孔辅助钢管桩下沉、结合渗水情况制定开挖方案、施工承台混凝土圈梁等措施,高质量地完成了围堰施工。总结的经验可供类似地质条件下锁扣钢管桩围堰的施工中借鉴。

富水厚砂层引孔旋喷施工技术研究

本文以萝岗新城外环路(11#路-开创大道)道路及市政工程(第一标段)施工总承包项目高压旋喷桩在富水厚砂层中的施工难题作为研究对象,针对传统高压旋喷桩施工工艺在富水厚砂层中易出现塌孔埋钻、钻杆无法自然下钻、喷嘴堵塞、成桩质量较差等问题,提出了富水厚密实砂层高压旋喷桩引孔成桩施工技术。通过对自行设计调整配比的PVC花管进行现场引孔试验对比,经过工程实践检验,对传统引孔高压旋喷工艺进行优化改进,最后形成引孔旋喷施工新技术。该技术在富水厚砂层旋喷桩施工中取得良好成桩效果,具有广泛的推广意义。

岩溶富水隧道水压变化引起的结构力学响应及防治措施

针对岩溶富水隧道水压变化引起的结构失稳破坏问题,通过采用数值模拟方法研究了不同影响因素下“全封堵”型衬砌结构的受力特征,结果表明:对于高压富水隧道,仅通过增加衬砌强度来提高隧道极限水头是不科学且不经济的,必须采用“排导”型衬砌,以减小作用在衬砌上的水压力。鉴于此,文章研究分析了仰拱下泄水洞、围岩径向排水孔、仰拱泄水降压孔及排水沟等减缓隧道衬砌水压力的措施,结果表明,这些措施均可在不同程度上有效减小衬砌水压力并降低水害程度,在实际施工中,可结合具体工程进行选择或组合使用。最后,结合具体工程案例,文章针对降雨条件下岩溶隧道衬砌背后和仰拱水压过大问题,采用了增设横向泄水孔和竖向降压孔的具体施工措施,该措施降水压效果明显,确保了衬砌结构的安全。研究成果可为岩溶富水隧道设计、施工以及运营维护提供参考。

某露天矿富水炮孔底部间隔装药技术研究

介绍了BJK气体间隔器在某露天矿台阶深孔富水孔炮孔中的试验研究,采用底部间隔装药技术,取得了较佳的技术经济效果,既降低了爆破成本,也改善了爆破质量。

化工厂富水破碎带中人工挖孔桩的施工探讨

针对在某化工厂由富水断层破碎带和淤泥质软土组成的复杂地基中施工人工挖孔桩时,所遇到的孔壁坍塌、流砂(土)、掉块及有害气体伤害等工程问题,采用了桩孔超前疏水、钢筋栅栏、钢模护筒、井底灌浆护壁及鼓风换气等处理措施,取得了较好的治理效果,确保了桩基工程的顺利完成。

深厚富水砂卵石复杂地层桩基施工技术

阐述了新昌江北房建项目二期桩基在遇到富水卵石复杂地层时使用的一种桩基施工工艺,通过采用长护筒+旋挖钻机成孔灌注工艺完成了桩基施工。施工过程中没有出现塌孔,确保了桩基施工质量,加快了施工进度。该工艺适合土质、淤泥层、碎石土、低硬度岩石层等地质条件的桩基施工。

土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术研究

针对青岛土岩组合地区富水砂层特点,对比分析超前深孔注浆和帷幕注浆加固技术在上软下硬地层中的施工关键技术,通过现场监测及开挖取样对比分析其在土岩组合地层中的适用性。研究结果表明:当富水砂层位于隧道拱顶范围内,采用超前深孔注浆,注浆效果较难控制,拱顶离砂层越近,注浆效果越难把握,隧道渗漏水问题越严重;施工容易对地层产生隆起,且隧道内渗漏水较多;当砂层位于拱顶以上采用帷幕注浆,跟踪监测表明,洞内变形、地表沉降能控制在有效范围内,表现出了更好的适用性,值得进一步优化和推广;土岩组合富水砂层段,开挖采用松动爆破,使加固地层中重新形成部分漏水通道。

富水砂层单液水泥浆水平孔注浆模拟试验研究

研制了水平孔注浆模拟试验台,并针对富水砂层进行了注浆模拟试验。结果表明:单液水泥浆液在该砂层中以压密、劈裂为主,渗透效果一般;水平孔上部浆液分布比例大于水平孔下部,且随着注浆量的增加,上部浆液分布比例越大;注浆完成后加固圈形态呈U形。试验结果对揭示水平孔注浆机理及指导工程应用具有较高科学价值。

富水砂质地层钻孔灌注桩施工技术研究

钻孔灌注桩具有施工噪声小、桩截面限制小、承载能力强等优点,是一种应用广泛的基础形式。但是钻孔灌注桩成孔过程中的质量稳定性一直难以得到有效的控制,尤其是在富水砂质地层,结构松散以致稳定性较差,在外部水压力的影响下,极易出现漏浆、扩孔、塌孔、卡钻、埋钻等现象,给成孔灌注桩施工带来较大的难度。本文以某铁路客运专线项目桥梁桩基施工为例,该桥桩基穿过富水砂质地层,采用常规钻孔方式成孔合格率难以得到保障;针对这种特殊地质,提出了注水成孔全护筒灌注法施工,提高了富水砂质地层桩基成孔的合格率。

富水砂层浅埋地铁隧道深孔注浆扰动机理研究

针对青岛地铁隧道穿越富水砂层施工过程中存在的涌砂、涌水等不稳定性问题所采取的深孔注浆加固措施,文章结合地铁3号线某区间富水砂层隧道工程实例,通过FLAC3D数值计算与现场实测手段进行了富水砂层地区地铁隧道施工中深孔注浆加固扰动机理研究。研究结果表明:(1)注浆深度和注浆压力对地层扰动变形影响显著,应综合考虑、合理选取,青岛富水砂层地区宜采用1.4~1.5 MPa的注浆压力;(2)地表持续隆起时,双线隧道上方的地表地层呈现M状隆起,隧道中线部位注浆压力对地层扰动影响明显,隆起最大位于拱顶部位;(3)地表在注浆初期迅速隆起,掌子面开挖至监测断面前-3D范围内时地表开始快速沉降,-2D范围内沉降放缓,开挖通过监测断面后至1D范围内地表较快沉降,然后逐渐趋于稳定;(4)注浆施工对建筑物的影响程度要小于单纯的地表抬升,上方建筑物随地层的M状变形出现正曲率变形,损害建筑物结构时,建筑物墙体一般会形成倒八字裂缝;(5)隧道内拱顶沉降和净空收敛均在下穿监测断面时变形较快,当开挖至距监测断面2D范围后,变形趋势逐渐减小,至3D范围后逐渐趋于稳定。

现场混装炸药及逐孔起爆技术在开段沟爆破中的应用

从装药效率、爆破效果和爆破成本等方面讨论了现场混装乳化炸药的优点,采用现场混装乳化炸药和逐孔起爆技术进行南泥湖矿山段沟开挖爆破施工,取得了良好的爆破效果,解决了炮孔富水装药难与确保其装药量等问题,有效地降低了爆破振动对周围建筑物的危害,保证了爆破安全,可对类似露天矿山富水炮孔爆破施工提供一定的参考。

城市地铁穿越溶洞施工技术

以大连地铁2号线松江路站—东纬路站暗挖区间工程为例,介绍了暗挖爆破法穿越富水岩溶区时的施工工序和超前地质预报手段。利用地质补勘钻孔、地质CT探测、洞内超前探孔等技术手段探明溶洞发育位置、形态,通过洞内与地表相结合的处理方式消除或减小溶洞对暗挖施工的影响。

地质雷达与跨孔电阻率CT成像法协同在岩溶塌陷及富水区勘查中的应用

随着我国城市化进程的加快,浅层岩溶塌陷及富水区引起的地质灾害日益严重,直接威胁人民生命财产安全,阻碍国家经济发展,尤其在道路、隧道、地铁等市政工程建设方面,造成的人员伤害和经济损失更为巨大,所以探明岩溶塌陷区及富水区尤为重要,且勘查精度要求较高。为此,本文尝试利用地质雷达浅层探测分辨率高与跨孔电阻率CT成像法探测深度较深的特点协同实施,探明岩溶塌陷及富水区分布情况,取得了较好的效果,提供的地质成果精度高,满足后期治理使用的要求。

富水区爆破深孔孔眼封堵与安全防护

在富水区实施钻孔爆破作业时,水流量大,无法借助外力排水、阻水和隔水,周围的水源不断渗入孔内,给炸药下沉、封堵孔眼造成了一定的困难。在杭州地铁6号线凤美盾构区间爆破作业时,在富水区爆破施工,通过采用含水炮孔快速填塞袋装料堵孔、竹笆与沙袋覆盖防护及搭设防护棚的形式,有效保证了爆破效果,实现了安全防护,效果明显,可为类似工程提供参考。