双液灌浆在某水电站防渗帷幕工程中的应用

某大型水电站水垫塘廊道防渗灌浆工程中出现灌浆孔无压无回的异常问题,通过孔内摄像、岩芯分析、示踪法等方法确定灌浆孔内存在渗漏通道。结合工程实际并参考同类案例,拟采用水泥-水玻璃双液灌浆进行防渗堵漏。现场生产性试验表明:水泥水灰质量比选用1.0、水玻璃选用模数3.2及浓度40°Be′、水玻璃掺量为水泥浆的8%,选用单液式、自下而上、孔口封闭、纯压式灌浆工艺,对地质异常孔具有较好的防渗堵漏效果,能够明显降低廊道渗流量,可为类似工程提供技术参考。

岩溶隧道精准帷幕注浆施工处治技术研究

福宜高速公路梁王山隧道施工过程中多次发生突泥涌水灾害,极大地增加了施工安全风险。本研究通过现场灾害调研、综合超前地质预报结果等,采用全断面精准帷幕注浆技术,精准加固岩体,精准地指导了后续设计施工。得出以下结论:(1)突泥涌水段的冒顶地质灾害体现为“多层富水、破碎软岩、陡倾裂隙密集、风化带”塌陷,塌陷空间形态呈柱状;(2)注浆中后期采用硫铝酸盐水泥,可注性较好,能有效控制浆液扩散半径,结实率高,能够有效地精准加固底层;(3)根据对帷幕注浆效果进行“注浆压力–注浆量–时间”曲线分析、抽样钻探检验和孔内成像检查结果,得出精准帷幕注浆施工效果良好,地层被加固密实、出水量在设计值以内、浆液结实率高等,施工效果良好,可为类似工程提供参考。

高渗透性注浆材料渗透能力对比试验分析

为探究不同高渗透性注浆材料渗透能力的大小,以超细水泥、脲醛树脂、硅溶胶3种材料为研究对象,设计了室内无压河砂介质及有压黏土介质注浆试验,根据注浆后两种介质中的固结体几何形状及裂隙发育程度,分析3种材料的孔内渗透能力强弱及扩散机制。结果表明,3种材料中,硅溶胶孔内渗透能力最强,脲醛树脂次之,超细水泥最小,且随着介质渗透性降低,其扩散方式由孔内渗流向劈裂裂隙管道流转变,浆液渗透能力越弱,这一过程转变的越快。

临江深厚砂卵石地层止水帷幕改良试验研究

为了使止水帷幕发挥更好的效果,首先采用室内试验确定合理水泥掺入量,其次对传统高压旋喷桩设备进行改良,并将室内试验的研究成果应用到现场试验,形成一种强力搅拌旋喷桩。研究结果表明,为了保证止水帷幕的防水质量以及经济性,可在实际工程中采用11%的水泥掺入量。此外,采用全新设备形成的强力搅拌旋喷桩,提高止水帷幕成桩质量合格率,节约了施工成本,加快了施工进度,为今后类似工程的开展提供了借鉴。

地下工程动水注浆速凝浆液黏度时变特性研究

注浆法是地下水害治理的主要方法,而浆液的黏度时变特性是注浆治理的关键因素,因此浆液黏度时变特性研究十分必要。针对地下工程动水注浆中常用的2种速凝浆液,水泥-水玻璃浆液和高聚物改性水泥浆液,开展室内试验并对试验数据进行拟合分析。采用振动式黏度计测试其黏度时变性和反应温度变化,分析2种材料在不同水灰比和不同混合体积比下的黏度和温度时变特性,根据黏度时变特性将浆液反应过程划分为3个阶段,并分析不同阶段的黏度特性,对数据进行分析得到不同水泥浆水灰比和不同浆液混合体积比下的黏度时变方程,在此基础上得出速凝注浆材料的适用性。

聚合物改性特种水泥灌浆料的性能

研究了聚合物改性特种水泥浆的非压力灌浆性能及其它性能.结果表明,在水泥浆体粘度相同的情况下,聚合物改性水泥浆体可灌性得到明显的改善;同时,聚合物改性水泥浆体与老混凝土的粘结性能大大改善.丙烯酸酯乳液和丁苯乳液改性水泥浆的拉伸粘结强度比对比水泥浆体提高约100%～300%.丙苯乳液改性硫铝酸盐水泥的1,4d剪切粘结强度最大可提高100%和140%,聚合物的最佳掺量(聚合物占水泥的质量分数)应在25%左右.聚合物改性水泥浆体的干燥收缩与聚合物的品种、填料掺量和水灰比有关.

粘土固化注浆技术在垃圾填埋场防渗中的应用

通过室内与现场试验研究，表明粘土固化浆液在垃圾填埋场防渗工程中应用是可行的．工程实际使用证实，其堵水效果完全可以满足填埋场防渗的要求。

帷幕灌浆量区间预测的Bootstrap-IGWO-SVM模型研究

由于帷幕灌浆注灰量预测过程中存在地质参数、预测模型和输入数据的不确定性,传统的点预测结果存在误差,并且难以对不确定性进行量化。针对上述问题,本研究提出基于Bootstrap方法和改进灰狼算法的支持向量机(Bootstrap-IGWO-SVM)的帷幕灌浆量区间预测模型,量化了预测模型的不确定性。首先通过Bootstrap算法对初始训练集抽样生成样本数据集;其次,通过灰狼优化算法对惩罚因子C、RBF核函数方差g和损失因子p进行参数寻优,提高SVM算法的预测精度;再次,利用非线性收敛因子、动态权重因子、概率混沌图谱和Levy飞行对灰狼算法进行改进,解决灰狼算法局部搜索和全局搜索的平衡问题;最后,对构建的数据集分别使用IGWOSVM算法和随机森林方法分别预测得到系统误差和随机误差,并将两者累加得到总体误差,进而通过构建正态分布模型得到注灰量区间预测结果,实现了预测模型不确定性的量化。结果表明,改进的IGWO-SVM的预测精度为RMSE=85.32,R^(2)=0.53,MAE=45.64,相比GWO-SVM方法(RMSE=96.58,R^(2)=0.40,MAE=48.45)明显提升,相比BP神经网络算法(BPNN),极限学习机(ELM)存在明显精度优势;在置信度为99%下预测区间覆盖率(PICP)、预测区间宽度(MPIW)和宽度综合指标(CWC)分别为98.71%、363.59 kg/m、363.59 kg/m。

新型可控性粘土水泥膏浆试验研究

本文研究了一种改性粘土水泥膏浆。通过对其凝胶时间、流动度、粘度、屈服强度,及结石体性能等进行大样本长周期室内试验,与常规水泥基注浆材料及水泥膏浆比较,表明该改性粘土水泥膏浆具有抗水冲释、浆液的凝胶时间可调、浆材扩散范围可控等优点。针对湖南托口水电站河湾地块防渗工程中,平均厚80 m的上部中等透水红层和最大孔深80 m的下部溶蚀地层,灌注常规水泥浆材耗浆量大、灌浆存在单层夹饼等问题,通过生产试验,表明应用改性粘土水泥膏浆辅以常规浆材可实现控制灌浆,降低造价明显、提高工效显著,其性能指标也能满足工程要求。

林南仓矿新风井井筒注浆堵水技术研究

针对林南仓矿新风井井底水窝及马头门涌水过程复杂、裂隙复杂、水量大、水压大等治理难点,采用帷幕注浆技术进行注浆堵水,即开辟导水通道,将涌水进行疏导,拉低水位,降低水压;然后自上而下分层分段进行注浆,依次封堵上部和下部裂隙,最终形成有效帷幕。结果表明,治理后马头门顶板基本没有了淋水现象、井窝内出水点全部封堵,水量由2.8m3/min降至0.1m^3/min,效果显著,从而达到了节能减排,节支增效的目的。

改性水泥基注浆材料物理力学性能试验及应用

针对煤矿采煤工作面破碎煤岩体深孔高压注浆过程中,化学浆成本较高、用量大,普通硅酸盐水泥浆液结石体与煤体黏结性较差的问题,开发了应用于普通硅酸盐水泥浆改性液,并对其进行了改性水泥基注浆材料黏度、结石率、‘8’字模抗拉强度及锚杆拉拔条件下浆液结石体黏结性能等物理力学性能的实验室分析。结果表明,当水泥改性液用量不大于20%时,对浆液的流动性影响较小,满足高压深孔注浆浆液的要求;不同水灰比条件下,浆液结石率都在98%以上,改性液对浆液的结石率效果提升不是很明显,但不会造成结石率降低;锚杆拉拔条件下黏结性能试验表明,水灰比为0.7∶1.0,改性液用量为15%时,结石体黏结性能最好。高压深孔注浆宜采用单液水泥浆,水玻璃添加量为水泥质量的3%~4%,水泥改性液用量为水泥浆液用量的15%~20%为宜。采用改性水泥基注浆材料在山西潞安常村煤矿N1-3孤岛工作面收尾期间进行了高压深孔注浆井下试验,现场试验表明,浆液消耗量及注浆成本大幅降低,并缩短了收尾工期。

注浆防渗技术在地下溶浸中的应用

介绍寿王坟铜矿上部采空区内存窿矿石地下溶浸注浆防渗试验结果和现场施工效果。试验采场注浆孔总长798 4m ,注浆量 11 3 7L·m- 1 ,注浆压力 1 5～ 2 0MPa,注浆成本 1 0 6元·t- 1 矿 ,注浆后矿体吸水率 0 2 5 9L·min- 1 ·m- 1 ·m- 1H2 O ,渗透系数 0 0 3 0 1m·d- 1 。注浆防渗技术用于解决地下溶浸浸出液渗漏问题是可行的。

高压下水泥灌浆材料的性能研究

通过室内模拟灌浆试验研究了高压下 (P=5 .0 MPa)水灰比、水泥品种等因素对浆液及其结石力学性能的影响。结果表明 :高压下水泥浆材的凝结时间明显缩短 ,结石的力学性能显著增加 ;与常压下不同 ,当水灰比为 1∶ 1时 ,结石的抗压强度最高。在 3种灌浆材料中 ,湿磨细水泥结石抗压强度最高。

水泥土搅拌桩加注浆止水技术在某基坑工程中的应用

依托开封市某人防工程,对高水位下,水源补给充足,强渗透性粉土粉砂地层中深基坑工程的止水方式进行研究,提出较适于上述地层的深层水泥土搅拌桩加竖向注浆止水技术。结合现场监测数据,分析了该技术实施的可行性、操作流程、可能遇到的问题、解决办法及工作原理。工程实践表明,该技术实施效果良好,取得较好的经济与社会效益。

中梁一级电站库区防渗帷幕灌浆试验效果分析

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。灌浆试验段布设双排帷幕灌浆孔,分3序钻灌,采用孔口封闭、自上而下分段灌浆方法;采用C20混凝土回灌溶洞,水泥砂浆充填较大裂隙;选用水泥-水玻璃浆液、水泥-粉煤灰浆液与水泥-氯化钙浆液处理泥砂碎石层。压水试验检测结果表明,地层经灌浆处理后渗透性能得到很大改善,但检查孔有5段透水率超过设计要求,试验成果未达到预定目标,灌浆试验孔孔排距很难保证把所有的渗漏通道全部堵住。建议在吃浆量大的地方和地层破碎带进行加密灌浆处理。通过试验证实灌浆工艺可行,试验区采用混凝土回填溶洞和水泥-水玻璃浆液灌注泥砂碎石层效果较好,水玻璃添加量以质量分数3%为宜。

广州地铁燕塘站基坑降水的三维渗流场有限元分析

基坑降水是地铁深基坑工程施工设计所关注的重点问题,尤其要关注基坑降水后的三维渗流场分布、降水效果和渗透稳定等。本文采用了潜水承压水稳定渗流场理论和改进的截止负压法对广州地铁燕塘站深基坑降水后的三维渗流场进行了有限元分析。研究了布置不同抽水井和帷幕灌浆等多个工况的渗流场分析和基坑涌水量。研究结果表明,采用抽水井和对承压含水层进行灌浆帷幕的设计方案,深基坑降水后的渗流场和地基的渗透比降满足设计要求。

水泥灌浆帷幕的耐久性分析

通过分析国内外大坝基础防渗帷幕运行过程中出现的典型问题，认为影响帷幕耐久性的因素主要有4个方面：（1）施工质量的影响；（2）幕体本身密实性的影响；（3）特殊地层的影响；（4））也下水侵蚀的影响．并通过林溶试验具体研究了水泥帷幕结石在地下水侵蚀作用下CaO的溶出速率及幕体结石强度的衰减情况，最后对试验数据进行了回归分析，并结合实例尝试性地提出了推求水泥灌浆帷幕防渗有效时限的方法．

大水矿山截水帷幕注浆工程施工关键技术

大水矿山开采的难点之一是防治水,如何进行有效治理乃是困扰这些矿山开采的重要课题,也是一项系统性工程。通过对新桥硫铁矿二期扩建防治水工程的实践,重点讨论了新型粘土改性固化浆液帷幕注浆工程成功应用的经验,对富水矿山的治理工程进行了有益探索,具有探索性的意义。

岩溶矿床帷幕注浆截流新技术

岩溶矿床地下水害的防治一直是矿山防治水界的一个难题,而传统的帷幕注浆技术存在堵水率低、投资高、针对性不强等问题。以新桥矿为例,总结了我院在帷幕注浆截流技术方面取得的新进展,包括运用数值模拟技术对帷幕进行优化设计及动态指导、采用超声波透视技术探查导水通道并指导布孔、大量使用改性粘土浆控制浆液扩散。

托口电站河湾地块帷幕灌浆效果可视化分析与评价

帷幕灌浆工程施工条件隐蔽、影响因素复杂,对灌浆效果的分析与评价是灌浆工程的重要研究课题.由于受传统评价方法本身的限制,对灌浆效果的评价多依赖对局部灌浆质量的分析,而忽略浆液宏观分布的影响.文章以托口电站河湾地块帷幕灌浆工程为例,依据帷幕灌浆各孔段的灌浆参数和施工数据,通过三维可视化分析方法生成单位吸灰量的分布云图,从浆液宏观分布上对灌浆效果展开分析和评价,结果表明:1)灌浆断面中以白垩系红层为代表的风化程度高、结构疏松、孔隙率大、岩体软弱破碎的地层,单位吸灰量较其他地层显著增加;2)岩溶孔洞越完整、岩溶通道越丰富、连通性越强的岩溶区域的单位吸灰量越大,并且在溶洞周围单位吸浆量有增大的现象;3)可视化分析成果图显示出防渗帷幕具有良好的连续性,帷幕的覆盖范围达到设计要求;4)实践表明,引入三维云图,从浆液宏观分布上对灌浆效果的评价是可行的.利用可视化分析的方法表达灌浆物理量空间分布,从宏观上展示了灌浆效果,为评价灌浆效果提供一种行之有效的辅助方法,同时可为帷幕的补漏提供直观的决策依据.