富水砂卵石地层盆形冻结止水技术研究

为解决全断面砂卵石地层地下工程的地下水控制问题,提出盆形冻结止水技术。首先,采用三轴力学试验研究冻结砂卵石的压缩力学特性和蠕变力学特性;然后,采用大尺度物理模型试验和数值模拟方法研究盆形冻结的温度场扩展规律,并根据研究结果进一步提出盆形冻结积极冻结期的群孔布置技术和维护冻结期的精细化控制技术。结果表明:1)低围压(小于3 MPa)条件下,三轴抗压强度与围压呈正线性相关,然后围压继续增大时,强度基本不变;基于损伤理论建立冻结砂卵石全过程蠕变模型。2)荷载对冻胀率及融沉系数影响最大,细粒土质量分数次之,原状饱和砂卵石是不冻胀材料,并由此建立饱和砂卵石冻胀率及融沉系数三维预测模型。3)基于大型物理模型试验及数值模拟结果,盆形冻结可以在地下水渗流条件下形成完整的盆形结构,起到有效止水的效果。4)盆底冻结管在冻结过程中表现出与单管冻结迥异的“群孔效应”,根据试验结果提出包含冻结管间距、土体导热系数、渗流速度3因素的积极冻结期冻结管合理间距的确定与布置技术。5)为节约维护冻结期的能源,提出隔排切割冻结管、仅保留盆壁冻结管2种维护形式以对冻结区域进行精细化控制,经过分析,2种方式均可以有效满足盆形结构维护期的冷量供给,保持完整的盆形形态。

混凝土屋面工程材料层变形与协同作用

屋面材料在各类影响因素作用下产生变形,防水层会受协同作用,进而影响防水有效性。材料层变形量主要受温度、湿度、荷载的影响,适合采用试验、解析式或有限元计算得到;材料间相对变形可基于构造、材料变形量进行组合;材料变形的协同作用包含变形量和变形率,适合引入不确定参数计算。材料层变形及其协同作用的机理、计算方法是开展防水有效性研究的基础。

基于蒙特卡罗方法的混凝土屋面工程防水失效概率算法

工程防水适合采用失效概率作为量化指标,以科学选材,判断构造的合理性和适应性。结合工程防水中材料变形量计算的可行性,变形区间、协同作用的不确定性,引入蒙特卡罗方法建立的防水失效概率计算方法,可建立相对客观的算法,在此基础上对量化结果进行对比,可得出相对客观的结论。

新型有机硅改性聚丙烯酸酯类无氟防水剂的开发及在化纤面料上的应用

文章以自制反应型硅油和丙烯酸酯类防水单体为原料,通过乳液聚合制备了新型有机硅改性聚丙烯酸酯类无氟防水剂,并研究了其在化纤面料上的整理工艺。优化的工艺条件为:该新型无氟防水剂在涤纶春亚纺、涤塔夫、尼丝纺、锦纶塔丝隆面料上的用量分别为20~30、40~60、40~50、30~50 g/L;焙烘温度为170℃,焙烘时间为60 s;其与交联剂搭配使用,选定的涤塔夫、尼丝纺面料在水洗30次后,室温晾干防水性能均可达80分,防水性能及耐洗性能优于市场畅销的无氟防水剂A、无氟防水剂B,且面料色变小,手感好;该新型无氟防水剂适用于大批量面料的防水加工,是无氟防水剂中综合性能突出的新一代产品。

无压力注浆隔水地基处理施工技术研究

结合工程实际,介绍了一种通过无压力注浆进行基坑隔水的一种地基处理施工方法。通过孔位设计,无压力注浆隔水的方式,对施工场地进行地基处理,将地下水隔离,可实现地下工程无水施工;止水后经水压实验,基坑底部达到隔水层要求的,按照设计规范可以取消抗浮设计措施。在实际工作中,对无压力注浆在基坑隔水施工中的应用进行了尝试,通过注浆孔位置设计和注浆顺序,将水位较高的地下水区域从透水能力强的部位引至透水能力弱的部位,并形成隔水层达到降水的目的。并研究了基坑使用无压力注浆隔水降水的可行性。

喷膜防水衬砌在渗流场作用下的力学性能研究

喷膜防水衬砌结构在防水膜黏结作用和渗流场作用下的衬砌受力变形规律不明,影响了喷膜防水衬砌结构的使用与推广。为解决该问题,以某高速车行横洞为研究对象,首先,结合试验测得的界面法向、切向参数,采用FLAC3D有限差分软件内置的界面单元模拟不同防水衬砌结构的防水层形式;然后,通过内置的渗流模式赋予围岩渗流场与衬砌渗透属性;最后,对不同衬砌结构的力学性能和界面特性进行对比分析,模拟得到不同渗流场作用下的喷膜防水衬砌力学性能。研究结果表明:1)防水层对衬砌受力的影响显著,防水膜结构可以提高衬砌混凝土的协同受力能力,但也导致衬砌背后水压聚集;且在长期围岩荷载和高水压作用下,防水层对衬砌受力的影响更显著。2)高水压条件下喷膜防水衬砌与传统复合式衬砌的结构受力不同,应关注喷膜防水衬砌内力与安全系数变化。3)为了在保证隧道运营安全的条件下提高经济性,建议对可能出现高水压力的施工段采取排水设计和衬砌结构优化等措施。

自愈合防水混凝土的应用研究

自愈合防水混凝土包括水化反应型、微胶囊机制、微纤维机制和微生物等类型,文章重点介绍了微生物自愈合防水混凝土的作用原理,并通过试验测试了含有巴氏芽孢杆菌的微生物自愈合防水混凝土对裂缝的修复效果。结果表明,含有巴氏芽孢杆菌的微生物自愈合防水混凝土可通过细菌诱导生成碳酸钙沉淀封堵裂缝,在裂缝自愈合性能方面远超普通混凝土。

潜固化剂在单组分聚氨酯防水涂料中的应用效果研究

研究了不同种类潜固化剂对单组分聚氨酯防水涂料消泡效果、力学性能及储存稳定性的影响,结果表明,不同种类的潜固化剂均能有效消泡;醛亚胺类潜固化剂对涂料的力学性能基本无不利影响,但噁唑烷类潜固化剂会明显降低涂料的力学性能;分子结构中不含与异氰酸酯反应或引发其他反应基团的醛亚胺类潜固化剂对涂料的储存稳定性无不利影响。

小尺寸超深基坑支护效果分析

以北京中石化科学技术研究中心31.4 m小尺寸超深基坑工程为实例,基于整个工程施工的实际监测数据,对基坑支护过程的水平位移、竖向变形、周边道路沉降及止降水等变形规律进行了分析,得出该小尺寸深基坑受空间效应的影响,基坑中间部位水平位移大于基坑坑角部位产生的变形,且止水帷幕的设置能有效减小基坑变形,分析表明该超深基坑支护结构设计合理,可为类似工程提供参考。

基于有机氟碳树脂疏水性电致变色织物的制备及性能

为提高电致变色织物的耐用性能,以有机氟碳树脂为疏水整理剂,通过喷涂方式对电致变色织物(ECFs)进行处理,制备疏水性电致变色织物(H-ECFs)。对其微观结构、分子结构、防水性能、耐用性能、变色性能进行表征与性能分析。结果表明:H-ECFs具有优异的防水效果和良好的耐水洗性能,H-ECFs具有较高的强力和挺括性,且疏水处理对织物的电致变色性能影响很小。

橡胶沥青碎石封层技术在公路养护中的应用

文中以某高速公路工程为例,对橡胶沥青碎石封层施工流程及作业要点进行分析。实践表明,经过橡胶沥青碎石封层施工后,基层渗水系数降低至24 mL/min,降幅达61.29%,工程所采用的橡胶沥青碎石封层技术应用效果良好,具有推广价值。

解析给排水建(构)筑物防水工程发展应用

在有丰富地下水的钢筋混凝土结构建设中,桩头入底板(筏板)的防水工程,对防水卷材的材质要求尤为关键,因外部水压大,如沥青防水卷材在钢筋绑扎过程中,造成卷材局部贯穿性破损、脱胶、漏胶(即便只有一处),整个与其相连贯层面的防水功能将全部失去防水功能。墙体防水完成后因管线施工及土方扰动施工对外墙防水效果造成极大影响,不同部位选用针对性防水卷材涂料成为关键,文章将针对工程施工中优质卷材涂料如何选定做详细分析。

建筑防水卷材产品强制性标准实施情况分析研究

建筑防水卷材产品强制性标准已实施多年,本文对建筑防水卷材产品强制性标准开展研究,分析目前建筑防水卷材产品强制性标准存在的问题,提出了改进建议,以强制性标准GB 18242-2008《弹性体改性沥青防水卷材》为例评估实施效果。结果表明:实施过程评估分数为8.4,实施效果评估分数为8.5,综合评估分数为8.45,说明该标准实施效果良好。

明挖深埋隧道下穿施工对高速铁路桥梁的影响

甬金高速公路(宁波—金华)改扩建明挖工程下穿杭温高速铁路(杭州—温州)桥梁处挖深超过20 m。本文首先介绍了改扩建明挖工程施工基本原则,然后研究了明挖深埋隧道施工方案,基坑围护、铁路桥墩保护等技术问题,提出对基坑采用钻孔咬合桩+四道内支撑体系围护,对既有高速铁路桥墩基础采用钻孔桩隔离+搅拌桩作为止水帷幕。经数值模拟计算,基坑、高速铁路桥梁桥墩变形均小于规范限值。

热氧老化和应力耦合作用对SBS改性沥青防水卷材性能的影响研究

按照保温上人防水屋面设计,对防水构造做法中3 mm+4 mm双层SBS改性沥青防水卷材上的恒定载荷进行模拟配重,制作双层防水卷材与混凝土板的复合构件,研究了热氧老化和应力耦合作用对其低温柔性和剥离强度的影响。结果表明:双层防水卷材的低温极限随老化时间的延长而升高;卷材与混凝土板的剥离强度随老化时间的延长大致呈先提高后降低的趋势;卷材与卷材之间的粘结强度高于卷材与混凝土板的粘结强度。

热熔压敏胶配方对自黏高分子防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响

以苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、增黏树脂、增塑剂为原料,制备得到SIS热熔压敏胶。将其均匀涂布在HDPE片材上,制得所需自黏高分子防水卷材。考察了不同种类的SIS牌号、增黏树脂、增塑剂及其加入量对热熔型自黏高分子防水卷材与后浇混凝土剥离强度的影响,优化了自黏高分子防水卷材热熔压敏胶配方。研究结果表明:制备自黏高分子防水卷材热熔压敏胶的理想原料为SIS-1716、氢化C5石油树脂和聚异丁烯PB-950;最佳配方为100份总质量中,SIS-1716为30份,增黏树脂为53~55份,增塑剂PB-950为15~17份。此配方下制备的自黏高分子防水卷材与后浇混凝土的剥离强度可达3.60 N/mm以上。

地铁隧道施工缝及变形缝防水处理技术研究

对地铁隧道施工缝与变形缝防水处理技术开展了研究。地铁隧道施工缝防水,应用的材料主要为水泥基渗透结晶材料、镀锌钢板止水带、遇水膨胀止水条以及钢边橡胶止水带;安装止水条前,在施工缝厚度所在方向中线上设置预留凹槽,以此确保断面尺寸一致;施工缝部位浇筑混凝土时,将镀锌钢板止水带应用在水平施工缝表面,将钢边橡胶止水带应用在环向施工缝表面,最后在基层表面均匀涂刷水泥基渗透结晶防水涂料。地铁隧道变形缝防水,应用的材料主要为聚硫密封胶、中埋式钢边橡胶止水带以及变形缝衬垫板,具体实施时根据变形缝所处位置采取差异化处理方式。

单组分聚氨酯防水涂料与各类自粘防水卷材的粘结能力测试与分析

研究了不同类型自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜、湿膜的粘结剥离情况,结果表明:短时间内,干膜粘结效果优于湿膜粘结,改性沥青自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料的粘结效果优于高分子自粘卷材;由于单组分聚氨酯防水涂料中存在的游离成分会渗入自粘防水卷材,影响两者的相容性,实际工程应用中不建议采用单组分聚氨酯防水涂料和自粘防水卷材的搭配做法。

喷膜防水层在隧道复合式衬砌中的防水效能模拟试验研究

对丙烯酸盐喷膜防水层在隧道复合式衬砌中的不同工作状态进行模拟与测试,以对其防水效能及影响因素做出评价。通过单层、双层混凝土试验板对防水层及隧道衬砌的局部结构进行了模拟,并通过手动泵进行渗漏水压加载。由试验可见,在单层试验板中没有排水层或排水层不通畅时,较低的水压就能在防水膜后形成渗流通路;在双层试验板中没有排水层或排水层不通畅时,防水膜能抵抗一定程度的渗漏水压;只有在双层试验板中的排水层畅通时,防水膜才能有效地将渗漏水控制在排水层中排走。试验结果表明,衬砌间的挤压应力、防水层的弹性恢复能力、通畅的排水层对丙烯酸盐喷膜防水层在隧道复合式衬砌中的防水效能发挥重要作用。

保证明挖隧道防水效果应注意的几个问题

隧道渗漏往往带来结构损坏、设备腐蚀、影响外观和危害运营安全,甚至造成地面建筑物的不均匀沉降,因此保证明挖隧道的防水效果非常重要。文章从施工实践中总结出了保证明挖隧道防水效果应注意的几个问题,对类似工程具有借鉴作用。