新二管法高压旋喷灌浆在东江水利枢纽工程围堰堵漏施工中的应用

广东惠州东江水利枢纽工程围堰地层为结构松散的强透水基础,采用经高压旋喷灌浆新二管法处理后,有效地控制了围堰的渗漏。文章对其施工方法及工艺和处理后的效果进行了阐述。

可控挤入灌浆防渗堵漏施工工法在大建坝水电站引水隧洞加固工程中的应用

针对大建坝水电站引水隧洞中段沿软弱夹层与破碎带存在贯通水库的集中渗漏点,引起洞身围岩的稳定变形,导致内衬钢管变形,严重影响工程效益的正常发挥,采取对软弱夹层与破碎带进行固结、防渗堵漏处理,采用可控挤入灌浆防渗堵漏施工工法对围岩变形段进行充填固结灌浆,取得了良好的工程效果,既对软弱夹层与破碎带进行了有效固结,又封堵了变形段的集中渗漏。

筱溪水电站厂房基础化学固结灌浆试验浅析

湖南筱溪水电站厂房3#主机段基础内发育F28断层,断层宽度达20m以上、破碎带充填炭泥质物及碎裂岩,岩性软弱、承载力低,远低于设计要求。由于断层充填物吸水不吸浆,可灌性差,采用常规水泥及超细水泥灌浆处理达不到目的。2005年8月根据设计要求改用化学灌浆,并进行试验,对试验结果进行了取芯和声波检测,结果表明灌浆效果良好,此后化学灌浆被该工程F28断层处理所采用。

松软地层脉动灌浆封孔浆体止浆机制初步研究

浆体封闭脉动灌浆是松软地层防渗加固的有效手段,但封孔浆体的止浆机制尚不明确。基于工程断裂力学以及宾汉姆流体同心环状劈裂流动模型,对脉动灌浆封孔浆体的止浆机制进行了定性分析,并基于能量守恒,推导出了脉动灌浆封孔浆体止浆的控制方程。分析了脉动灌浆封孔浆体的止浆能力与浆液流变性能、封孔浆体性能以及脉动频率的关系,封孔浆体的承载极限灌浆压力随浆液塑性黏度和屈服应力的增大而增大,随封孔浆体塑性强度的增大呈线性增加,随脉动持续时间的增加而减小,随脉动间隔时间的增大而增大,随封孔高度的增加不断增大。利用自制室内试验装置,验证了脉动灌浆封孔浆体的止浆机制。在南水北调中线河南鹤壁段引水渠边坡防渗工程中,针对松软地质条件,采用封孔浆体止浆技术对边坡工程进行了自下而上分段脉动灌浆,灌后抽水试验表明地层渗透系数达到10-5~10-6cm/s,对比传统灌浆工艺节省20%工作量。

松软地层高压灌浆封孔浆体研制及应用论证

在松软地层进行防渗工程施工时,存在钻孔易塌孔,灌浆难起压易导致垂向挤密抬动,灌浆易漏浆串浆导致耗浆量大,灌浆过程难控制等技术难题。传统的"袖阀管灌浆法"、"预埋花管法"、"孔口封闭灌浆法"等工法在深厚松软地层的施工中很难达到设计要求。为降低成本、提高工效,研究提出一种"自下而上,浆体封闭,高压脉动灌浆"新工法,介绍其中的"浆体封闭技术"成果。针对施工工艺要求,研制出低强度快凝硬塑状封孔浆体,通过实验得到性能参数;基于浆体封闭力学机理,对封孔效果进行论证,结果表明,在灌浆过程中,封孔浆体材料具备足够的止浆、耗能作用;对灌浆所需的最低注浆压力进行了计算,为选择注浆设备提供依据;另外,对自下而上灌浆施工中,提管所需的拔管力进行了计算,为提高工效、避免灌浆管出现抱死事故,提出边灌边转工艺方法,可使灌浆管顺利提升,即使在深孔情况下也无需使用拔管机。通过在怀化托口水电站河湾地块深厚松软红层进行原型试验,验证研制的封孔浆体的应用效果,分别在浅孔全段注入、深孔(最大达120 m)孔底以上20 m深注入封孔浆体材料,实施"自下而上,浆体封闭,高压脉动灌浆"。试验中8 m深松软层达到1.5 MPa以上的灌浆压力,120 m深可达到近8 MPa的灌浆压力(均为孔口压力),地层抬动仅为12 mm,灌后效果达到设计要求,表明在高压灌浆情况下,封孔浆体使用效果良好;建议在深孔注浆过程中,灌浆管边灌边转,无需使用拔管机,工艺更便捷、高效。理论研究和工程实践表明,在松软地层实施高压灌浆,采用浆体封闭技术是可行的,研制的封孔浆体性能能满足施工工艺要求。

一种适合松软地层高效控制灌浆的新工法——自下而上、浆体封闭、高压脉动灌浆

全(强)风化岩体、松散土层、砂砾层、节理裂隙密集发育岩体等松软透水岩土体的防渗加固工程中存在钻孔易塌孔,灌浆难起压易导致垂向挤密抬动,灌浆易漏浆串浆导致耗浆量大,灌浆过程难控制等技术难题,研究提出"自下而上、浆体封闭、高压脉动灌浆"新工法,技术之一是基于以浆止浆的理念,钻孔后,在灌浆管与孔壁间注入封闭浆体材料,在注浆过程中达到消能阻浆的目的,技术之二是采用脉动高压实现对灌浆段的有效控制灌浆,使松软地层的土体强度与防渗性能得到较均匀有效提高,可实现自下而上,连续小间隔提管灌浆,极大地提高工效。在托口水电站河湾地块进行系列现场灌浆试验表明,该工法完全可行,且较大地节省成本,提高了工效,可在类似地层防渗加固工程中推广应用。

轻质泡沫水泥注浆材料的应用研究

用不同的发泡剂和稳泡剂,采用正交实验,对轻质泡沫水泥浆液作为注浆材料作了初步研究,测试了轻质泡沫水泥浆液的比重、粘度、析水率、结石体密度和结石率等指标,根据实验结果进行了分析研究,从结石体密度和结石体的结石率考虑优选出一种作为注浆材料用于充填防渗注浆的轻质泡沫水泥浆液的合理参数配比。

松软地层防渗灌浆帷幕结构性状实验研究

松软地层透水率较大,防渗灌浆工程吃浆量相对较大,浆液扩散极不规则,形成的防渗帷幕,包括防渗幕体厚度、力学性能、防渗效果等结构性状难以准确把握,现有的方法和技术主要采用压水试验、标贯、钻孔取心、物探等方法获取相关信息,但带有极大的不确定性,直接影响到防渗质量的评价。在现场进行多工况灌浆原型试验研究,通过注水试验、孔斜测定、取心测试、全断面开挖等多种方法,真实呈现防渗幕体的性状,包括幕体有效厚度及其影响范围、幕体强度性能和渗透性能。结果表明,在松软地层采用"浆体封闭、脉动灌浆"控制灌浆工艺,孔距1.5m,两排排距0.8m,并采用适宜的灌浆控制参数灌注可控性黏土水泥浆材,简便高效,孔周挤密区、结石体及胶结体形成的有效幕体均一性好,防渗效果达到5lu以下,灌后28d结石体强度达到3MPa以上。灌浆工艺和参数可直接供类似地层应用。对于不同类型地层在不同灌浆材料、灌浆工艺、灌浆参数情形下的灌浆结构性状,有必要研发物理模型进行大样本室内试验研究。

粘土水泥浆材流变性能及其对灌浆的影响

粘土水泥浆材性能优越,已广泛应用于水利、矿山、垃圾填埋场等防渗堵漏及基础加固工程,浆材的流变性能对其可灌性和扩散距离有重要影响。利用Brookfield+R/S流变仪对层流状态下不同配比的粘土水泥浆材的流变参数进行了试验研究,探讨水固比、粘土掺量、温度和岩土体吸附作用及压滤作用等因素对其流变性能的影响。结果表明:粘土掺量对水固比为0.6∶1与1∶1的浆材流变参数影响显著,对水固比为1.5∶1与2∶1的浆材影响微弱;同配比浆材在不同温度下有不同的流变模型。由于岩土体对浆材的吸附作用,浆材的粘度和屈服应力随时间逐渐增大;浆材在岩土体中的压滤效应对粘土水泥浆的流变特性影响较纯水泥浆小,但是同样空隙条件下,粘土水泥浆材更易发生压滤效应。浆材流变性能对其扩散距离的影响显著,粘土水泥浆材的扩散距离明显小于水泥浆材。

粘土水泥系列浆材流变性能研究

粘土水泥系列浆材性能优越,价格低廉,可广泛应用于库堤防渗、灌浆加固、溶洞充填、垃圾填埋防护等工程中,其流变性能对灌浆施工及防渗加固效果的影响不可忽视。利用Brookfield+R/S流变仪系统研究粘土水泥系列浆材的流变性能,包括流变模型、粘度时变性和触变性,进而根据其各自流变性能分析其适用范围。结果表明:粘土水泥浆材的流变性能与水固比及粘土掺量有关,其初始粘度较普通水泥浆大,扩散范围可控,在大空隙多孔地层使用适宜配比的粘土水泥浆材进行防渗灌浆,可很好地解决跑浆、串浆的问题,提高灌浆效益;粘土水泥膏浆的流变性能主要与固化剂掺量有关,其初始屈服应力及粘度大,具有良好的抗水流冲释性能,可用于地下动水条件下的防渗堵漏;粘土水泥砂膏浆流变性能与固化剂掺量和砂灰比有关,添加砂料后,初始屈服应力及粘度更大,不易流失,可作为溶洞填充材料,节约工程成本,是耗浆量大的地质条件防渗的优选灌浆材料。

轻质充气泡沫水泥注浆材料发泡剂的应用研究

轻质充气泡沫水泥注浆材料的关键是发泡剂。根据发泡剂的起泡机理,对5种发泡剂的发泡剂浓度、与稳泡剂复配的性能和矿化度3个方面进行评价,从而初步优选出较好的发泡剂。再将发泡剂和稳泡剂在水泥浆水灰比1∶1的条件下进行正交试验,测定制得的结石体模块的密度和结石率,进行研究分析,最终为工程应用确定出发泡剂Ⅳ为理想的充气泡沫水泥注浆材料的发泡剂。

泡沫水泥浆稳泡剂的优选试验研究

为了研究泡沫水泥浆中稳泡剂的优选,本试验选择了3种稳泡剂作为研究对象。通过正交试验对试验结果进行了分析,对比了3种稳泡剂对泡沫水泥浆的结石率和结石体密度两种性能指标的影响。经过综合分析,最终确定了泡沫水泥浆中稳泡剂的选择及适宜浓度。

地质雷达在可控压密注浆桩地基加固效果检测中的应用

可控压密注浆是在压密注浆的基础上发展起来的一种新型地基加固技术。本文采用地质雷达无损技术对神木县采兔沟水库泄洪洞可控压密注浆地基加固效果进行检测,发现:经过可控压密注浆处理的区域,注浆桩、砂土与桩—土界面的地质雷达图像存在明显的差别;同时,砂土密实程度、砂土疏松区的位置与范围均可在图中得到体现。因此,采用地质雷达对可控压密注浆桩处理的效果进行检验是可行的。

可控压密注浆加固砂土地基效果检测方法研究及工程应用

文章结合神木县采兔沟水库泄洪洞地基加固工程实例,根据点面结合、定性与定量相结合的原则,采用开挖检测、钻孔取芯强度试验、砂样密实度试验、标准贯入试验及地质雷达扫描等方法对复合地基进行检测,分别从可控压密注浆桩桩身的完整性、桩身强度、复合地基桩间砂土层的密实程度及地基整体密实程度等方面对地基处理效果进行了评价。

导水布袋复合压密注浆桩技术在软土质堤防加固处理中的应用研究

为更有效地对软土质堤防进行加固处理,将布袋注浆技术和可控性压密注浆桩技术融为一个整体,形成一项新的软土地基处理技术——导水布袋复合压密注浆桩技术。该技术利用布袋的良好导水性,有效解决了软土在压密注浆处理过程中,超孔隙水压力消散过慢的技术难题。将导水布袋复合压密注浆桩技术应用于洞庭湖软土质堤防加固试验处理,通过对处理前后的原状土进行标准贯入试验,对桩和桩间土进行取芯检测以及施工结束后位移观测、现场回访等,分析论证了导水布袋复合压密注浆桩技术对软土质堤防的加固效果。在加固处理一年后,监测结果表明,堤防侧向位移量趋于收敛,堤基已处于稳定状态。

新型粘土浆结构剂的研究与应用

采用粘土水泥浆在大体积坑洞及溶洞充填,为克服结石体抗压强度较低、水泥耗量较大的缺点,在综合现有土壤固化剂的基础上,研究开发了一种低耗能、低碳、低成本的新型粘土浆结构剂。同时介绍了新型粘土浆结构剂的研究方法、试验手段、材料性能以及与水泥作为固化剂时的强度对比,并提供工程实例应用,供类似工程参考。

可控挤入防渗堵漏灌浆工艺研究与应用

针对水利水电工程及边坡工程地基内强透水层出现的渗漏、基坑开挖后出现的涌、突水问题,结合室内浆材配比试验、性能测试和工程现场生产性试验,研究提出了可控挤入防渗堵漏灌浆工艺新技术。并在浯溪水电站堰基突水、百色水库库区汪甸防护堤基漂卵石层防渗、姑山矿边坡内砂卵石承压含水层防渗等工程中应用,取得良好的防渗堵漏效果。

地铁盾构施工中的地表沉降及其控制技术研究

地下盾构穿过复杂的富水地层时地层极易失水而造成地面沉陷。结合工程实例,阐述了采用注浆技术解决此类问题的技术思路、方法及具体实施工艺。

黏土水泥膏浆在强岩溶地区帷幕注浆中的施工应用技术

黏土水泥膏浆材料可操作性好,抗冲蚀性强,浆液扩散半径可控,已逐步成为动水条件下帷幕注浆工程中最主要的灌浆材料之一。在强岩溶区动水条件下,采用黏土水泥膏浆进行帷幕注浆,国内研究尚很少,其工艺中帷幕注浆方式、注浆压力、结束标准、注浆材料流体性能等缺乏经验数据或参考依据。通过对大型石灰石矿岩溶区的涌水进行帷幕灌浆处理,开展了黏土水泥膏浆在强岩溶地区动水条件下的相关工艺、技术参数研究,取得了一定的经验,可供类似工程参考。

静态爆破技术在临近水库大坝高边坡开挖工程中的应用

在临近已建水库大坝进行岩石边坡开挖施工中,采用炸药明爆施工将存在巨大的安全隐患,易造成山体滑坡、飞石破坏水工建筑物结构等重大安全事故;采用高效静态无声爆破的施工方法能有效解决该类问题。文章通过双牌大坝坝后边坡开挖工程实例,阐述静态爆破的工作原理及开挖工程中的施工方法、技术要求。供类似工程参考。