基于浆液黏度时变性的水泥-水玻璃浆液动水注浆模拟研究

【目的】研究地下动水注浆工程中水泥-水玻璃浆液在不同因素影响下的注浆扩散规律。【方法】基于浆液黏度时变性,采用有限元数值模拟分析方法对浆液在各方向上的扩散状态以及地下水流速、注浆速率和浆液混合体积比对浆液扩散半径的影响进行分析。【结果】研究结果表明:在地下动水条件下,浆液在顺水流方向上的扩散距离明显大于横向和逆水流方向上的扩散距离;浆液扩散半径与地下水流速成反比,与注浆速率成正比,且注浆变量对浆液扩散半径影响程度为地下水流速>注浆速率>浆液混合体积比。【结论】模拟分析结果对水泥-水玻璃浆液在实际注浆工程中的应用具有一定参考价值。

空井井喷失控条件下的控制技术——垫25井空井井喷控制实例

垫25井在钻井施工时出现了严重的井喷事故,本文介绍了处理垫25井井喷事故的工艺技术。实践表明,以水泥和水玻璃配成的速凝水泥浆具有良好的切断气流、封堵漏层的作用,在控制该井井喷的工作中发挥了重要的作用。

水泥基-玻璃纤维浆液在隧道注浆堵水工程中的应用

针对水泥基-玻璃纤维浆液注浆堵水可行性问题,借助理论分析、数值模拟、工程试验相结合的技术手段,对水泥基-玻璃纤维浆液治理突水灾害进行了全面、深入的研究。研究水泥基-玻璃纤维浆液对调节裂隙发展的机理,以及浆液的掺入对岩体弹性模量、黏聚力和内摩擦角的影响;通过数值模拟方法,分析注浆效果,结合实际工程的涌水量监测和围岩变形监测,验证模拟的准确性。主要结论为:①玻璃纤维的存在使裂缝产生的应力发展得到减缓,并使尖端应力强度因子减弱;②对比分析隧道注浆前后的数值模拟结果,得到不同工况下围岩衬砌的竖向、水平位移值;③通过对比工程试验数据与模拟结果,证明了水泥基-玻璃纤维浆液实际应用的可行性。

水玻璃在注浆法治理采空区工程中的性能研究

目前,注浆法已普遍应用于矿层开采后覆岩发生了较严重的垮塌、滑落采空塌陷区,或经稳定性评价处于欠稳定的公路路基部位。由于掺有水玻璃的水泥浆液以其具有凝固速率可控性强、材料来源广以及浆液不流失等特点,能起到及时填充、加固、防水堵漏等目的,因而在采空区治理工程中得到了广泛的应用。依托山西吕梁环城高速公路郭家沟1号大桥桥下采空区治理工程,在1∶1~1∶1.5的水固比范围内,进行了纯水泥浆液和水泥-水玻璃浆液的黏度和结石率室内对比试验,研究发现同比例浆液在掺加水玻璃前后结石率差异值越来越小,黏度差异值却越来越大。

高流动性磷酸铵镁水泥硬化浆体耐盐腐蚀性能试验研究

为研究高流动性磷酸铵镁水泥(MAPC)硬化浆体耐盐腐蚀性能,通过测试高流动性MAPC的抗压强度、抗折强度、变形、吸水率、流动性、水化温度曲线以及微观形貌,对比研究了空白组M0和单掺水玻璃M1的MAPC硬化浆体长期浸泡在清水、氯化钠和硫酸钠溶液中的相关性能。试验结果表明:单掺水玻璃提高了MAPC硬化浆体的早期水化反应速率以及流动性;单掺水玻璃提高了MAPC硬化浆体的强度,改善了变形,降低了吸水率。此外,单掺水玻璃的M1浆体试块无论在何种溶液下进行浸泡,其性能均优于空白组M0,其中在硫酸盐溶液下性能最佳。

富水隧洞注浆用水泥-水玻璃浆液室内配比试验研究

水泥-水玻璃浆液是目前各种注浆加固工程中常见的一种复合浆液。该浆液具有析水率低、凝胶时间可控、浆液凝结后结石率高、结实体抗压强度较高、材料来源丰富等优点,但其黏度一般不易控制,在涌水量较大时易被水冲散。针对该复合浆液的性能开展了室内试验,分析不同类型、不同掺量的促凝剂、减水剂对浆液胶凝时间、黏度、结实体强度等指标的影响,并通过正交试验进行极差分析,同时考虑缓凝剂单因素的影响,确定了3种混合浆液配比方案,可根据工程实际选用。

水泥-水玻璃浆液松散体注浆堆体试验及扩散过程研究

针对我国松散体注浆尤其是井下松散体注浆工程较少、跟管钻进在硬岩松散体中适用性少等问题,本文依托某铁矿溜井封堵工程,找到合适的满足工程要求的注浆浆液,开展一定粒径碎石堆体中不同注浆工况下的浆液扩散特性试验,以确定浆液配比、注浆段长、停止注浆判据、整体注浆顺序优化选择等关键参数。研究结果表明:凝结时间为60s的浆液具有不易堵管、浆液扩散范围较好、便于工人操作等优点,为后续工程实施提供可靠依据。

超细水泥-水玻璃浆液在富水粉细砂地层暗挖隧道中的注浆止水效果研究

针对富水粉细砂地层中暗挖隧道采用普通水泥-水玻璃浆液注浆止水效果差且导致上方道路隆起变形超标的问题,提出了超细水泥-水玻璃浆液注浆方案。采用可根据设定的注浆压力调整注浆量的注浆设备实现注浆流量和压力的可调可控,确定了浆液配合比、注浆参数、注浆孔布置等,并将该方案用于北京地铁14号线一联络通道工程。注浆加固后开挖揭露的掌子面特征表明,超细水泥-水玻璃浆液注浆取得了良好的止水效果,可为浅埋富水致密粉细砂地层暗挖隧道工程提供参考。

双液注浆堵漏工艺在煤田地质孔应用

在煤田地质孔施工中,经常遇到钻孔内产生不同程度的坍塌、漏失和涌水等问题,给钻探生产带来了极大的影响。以磁西40-7孔和武安ZK11-1孔为例,介绍了水泥—水玻璃双液注浆堵漏的机理、施工工艺及主要技术参数。从堵漏的效果来看,该方法具有堵漏成功率高、施工简便、安全可靠和费用低的特点。

岩堆高陡边坡注浆加固与植被修复技术

辽宁省本溪市田桓铁路大前石岭段高陡岩堆边坡的加固与修复面临着注浆易流失和土壤稀缺的难题,因此经过实地考察并结合设计要求,提出了"U"型止浆帷幕注浆法+边坡喷播种植方案,并通过对5种注浆材料现场试验结果的比选,决定采用水泥-水玻璃双液作为注浆材料。试验结果证明:"U"型止浆帷幕注浆法能有效解决岩堆体孔隙大和浆液外流污染环境的问题;水泥-水玻璃双液材料与含有植被种子的基材可以完全契合;灌木与植被种子结合能有效起到岩堆高陡边坡的加固和绿化作用。研究提出的岩堆高陡边坡加固和生态环境修复技术,可为后期类似工程项目提供一定借鉴和参考。

注浆加固地层技术在兰州地铁区间的应用与研究

兰州地铁1号线东岗站后配线区间为单洞双线隧道,原设计采用双侧壁导坑法进行暗挖,初期支护体系采用0.5 m榀格栅钢架+超前小导管注浆+Φ89大管棚支护体系。施工过程中洞内出现2次较大渗水现象,经排查未查明水源来向,土体经水长期浸泡,含水率、液性指数等物理力学参数已发生改变。为保证施工安全及后期运营安全,采用水泥-水玻璃双液浆进行了地基加固处理,同时也采用了增加交通疏解、增加排水井、给水管管箍等综合治理措施。实践证明了注浆加固方案的可行性和有效性,可为类似工程提供一定的借鉴和参考。

水泥水玻璃浆液在矿井井筒防水堵漏中的应用

为了解决矿井井筒在富水地层中的渗水问题,采用无毒无害且胶凝时间可控的水泥-水玻璃浆液治理矿井井筒的渗水漏水问题。通过室内实验确定酸性条件下水泥水玻璃浆液的胶凝时间和结石体强度。根据井筒渗水地层的地质条件提出井筒壁后注浆的注浆方法以及最佳的浆液配比。研究表明水泥水玻璃可以很好地封堵岩土体的裂隙,阻断地下水的渗流路径,水泥水玻璃浆液可以作为封堵材料用于治理矿井井筒渗水漏水。

聚合物水泥防水浆料粘结性能影响因素研究

采用聚合物乳液加入一定比例的水和助剂作为聚合物水泥防水浆料的液料,普通硅酸盐水泥和填料为粉料,制备了一种聚合物水泥防水浆料,并且研究了乳液类型、乳液玻璃化转变温度、外加水量及厚度等因素对防水浆料粘结强度性能的影响。结果表明:乳液类型、玻璃化温度是影响防水浆料粘结性能的关键因素,采用高玻璃化转变温度在不外加水、1 mm厚度时,施工性能和粘结性能最优。

隧道穿越富水软硬岩层接触带的创新注浆堵水技术

新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路工程建平隧道施工过程中,注浆采用"先止水、后加固"的注浆理念,即先压注"磷酸+水玻璃"注浆液快速堵水,接着再压注"水泥+水玻璃"注浆液提高止水固结体强度的创新注浆堵水技术,顺利、安全地通过了隧道富水软硬岩层接触带的开挖施工。文章介绍了这种注浆堵水技术的工艺原理、施工工艺流程,详细阐述了施工操作要点。对同类工程有一定的参考价值。

铝盐添加剂超细水泥水玻璃浆液配比试验研究

随着煤炭资源的减少,人们正在努力寻找可以替代煤炭的新能源,煤炭行业急需改变。赵庄煤矿1313巷道属于软煤巷道,巷道渗水严重,给施工带来了巨大的安全隐患。在原有的普通超细水泥水玻璃注浆中,巷道的强度偏低,渗水问题严重,不能达到应有的注浆止水效果,所以选取添加铝盐添加剂的超细水泥水玻璃浆液和普通水泥水玻璃浆液对强度、凝结时间和膨胀性三个因素进行对比,发现铝盐添加剂在一定程度上能增强浆液的固结强度,减少水的渗透,凝结时间也可控。

波美度对水泥-水玻璃浆液性能的影响

水泥-水玻璃(C-S)双浆液在铁路隧道灌浆、堵水等工程中具有广泛的应用,而水玻璃的波美度对C-S双浆液的灌浆及堵水效果等具有重要影响.基于此,研究了不同波美度(12~35°Bé)对C-S浆液灌浆性能、力学性能及干缩性能的影响规律,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及比表面积测试(BET)等测试技术探究了微观机理.结果表明,随着波美度从12°Bé增大到35°Bé,C-S浆液的胶凝时间呈线性增长规律,由最初的18s延长到31s;抗压和抗折强度随波美度的增大逐渐增加,前者呈线性增长规律,后者呈指数变化规律,当波美度超过25°Bé趋于平缓;56d自收缩率由12°Bé的0.32%、25°Bé的0.62%增大至35°Bé的068%.C-S浆液的固结机理归结为水泥水化、碱激发以及碳化3种作用,大量C-S-H凝胶和CaCO3等晶体物质生成,致使C-S浆液结石体结构较致密,且随着波美度的增加致密度不断增加,适用于注浆体的防渗堵漏或加固补强.