劈裂灌浆在水库主坝防渗加固工程中的应用

本文结合工程实例,在科学分析的基础上,对劈裂式帷幕灌浆法在库坝防渗加固工程中的设计与施工技术要点进行了详细阐述,并就灌浆施工过程中遇到的问题处理措施和施工效果作了扼要介绍。     

劈裂灌浆在水库主坝防渗加固工程中的应用

本文结合工程实例,在科学分析的基础上,对劈裂式帷幕灌浆法在库坝防渗加固工程中的设计与施工技术要点进行了详细阐述,并就灌浆施工过程中遇到的问题处理措施和施工效果作了扼要介绍。     

试论劈裂灌浆施工技术在水库加固中的应用

笔者通过对劈裂灌浆施工工艺在水库加固防渗的应用,阐述了坝体劈裂灌浆设计。劈裂灌浆工程旌工及劈裂灌浆效果分析。     

对《土坝坝体灌浆技术规范》(SD266-88)修改的建议

《土坝坝体灌浆技术规范》(SD266-88)可分为充填式灌浆和劈裂式灌浆两部分,但重点阐述劈裂式灌浆方面的内容,而这种劈裂式灌浆技术是建立在白氏法基础上的。随着劈裂式灌浆实践的不断深入及应用范围的不断扩大,灌浆理论和施工方面都在不断突破现行规范的限制,出现新的劈裂灌浆施工工艺,如章氏法、循环劈裂式充填灌浆法、新的衍生的劈裂灌浆法等,提出灌浆起始劈裂点、帷幕形态及帷幕耐久性、灌浆压力计算、浆液运动规律的物理模型、复灌次数及复灌间隔时间的确定等问题,都需要充实到新的灌浆规范之中。故提出修改现行规范的具体建议,可扩大劈裂式灌浆至所有土坝(不再限制坝高、坝型),将白氏法劈裂式灌浆中的接触带劈裂灌浆、土坝基础劈裂灌浆、渠道防渗劈裂灌浆、地基无限体劈裂灌浆、基础固结劈裂灌浆,以及章氏法劈裂式灌浆的内容增添到规范中;强调必须进行灌浆试验,确定对堤防工程及土坝岸坡段每孔复灌次数不少于3次,灌浆间隔时间不得少于3 d,计算得到的灌浆压力乘以1.1～1.3的系数等;强调必须以开挖探井检查灌浆效果为主,增加灌浆定额部分,实行监理制度等内容,以便指导灌浆实践活动。     

西埠上坝劈裂灌浆

本文通过西埠土坝坝体劈裂灌浆试验,系统地观测了孔隙水压力、土压力、灌浆压力、裂缝开展、坝体变形、泥浆和坝体固结等的变化过程;初步论述了劈裂灌浆的规律,给出了控制劈裂灌浆的压力和浆液收缩等计算公式。对改进灌浆工艺,提高灌浆效果也提出了建议。     

一种新的衍生的劈裂灌浆现象

在对望花亭水库既有土坝坝基大理岩灌浆过程中发现,存在劈裂坝体及坝顶出现劈裂缝、坝顶或坝坡冒浆等异常劈裂现象,该现象既不同于白氏劈裂式灌浆法,也和章氏劈裂式灌浆法不同,是在对坝基灌浆过程中形成的一种新的衍生的劈裂灌浆现象。考虑到对坝基所用的灌浆材料为水泥浆液,并且凝结后在坝体内形成的结石体改变了既有土坝的均质性,因此,人们总是担心这种坝基灌浆方法是否会对坝体构成新的隐患。在介绍传统劈裂式灌浆方法的基础上,对新的衍生的劈裂灌浆现象与章氏灌浆法的灌浆目的、出浆位置、灌浆材料、帷幕形态、坝体变形以及坝体稳定性计算等方面进行了简单的对比与分析。建议重点研究这种新的衍生的劈裂灌浆现象劈裂坝体后所形成的结石体与坝体土的结合程度、结石体的形态、结石体与坝体土的变形状况、结石体对坝体结构安全性及渗流安全性的影响程度及灌浆机理等,这不仅有利于灌浆实践活动,也会进一步促进劈裂灌浆理论的发展。     

论堤防工程劈裂灌浆防渗技术

本文详细地论述了堤防工程劈裂灌浆防渗技术的概念。从灌浆钻孔、灌浆压力的确定、帷幕厚度的控制、泥浆土料的选择、泥浆过程控制等方面进行劈裂灌浆设计的论述;从钻孔、制浆、灌浆等方面进行劈裂灌浆施工的论述;并对劈裂灌浆质量的检查进行了详细的说明。为从事相关水利工程的技术人员提供理论依据。     

用劈裂灌浆技术处理湿陷性黄土地基

本文分析了湿陷性黄土地基事故的原因；同时对劈裂灌浆的机理，劈裂灌浆在土体中运动的三个阶段、条形基础下地基土应力场特点，以及劈裂灌浆工艺过程进行了论述；最后根据灌浆前后地基承载力的变化及楼房变形情况，论证了劈裂灌浆的加固效果。     

浅谈劈裂灌浆在土坝防渗处理中的设计与应用

重点介绍了土坝坝体劈裂灌浆的设计要求和土坝坝体劈裂灌浆的施工要求,通过劈裂灌浆在某水库上坝防渗加固工程应用的实际情况,说明了该项技术在水利工程中应用的可行性及其良好的效果。     

浅谈劈裂灌浆在土坝防渗处理中的应用

重点介绍了土坝坝体劈裂灌浆的设计要求和土坝坝体劈裂灌浆的施工要求,通过劈裂灌浆在某水库土坝防渗加固工程应用的实际情况,说明了该项技术在水利工程中应用的可行性及其良好的效果。     

薄互层储层水平井压裂裂缝延伸规律模拟分析

为尝试研究非均匀层状岩层中的复杂水力压裂裂缝延伸行为,以胜利油田某典型砂泥薄互层储层的水平井压裂为背景模型,利用基于有限元的数值模拟软件,开展了一系列水平井压裂裂缝延伸行为的数值模拟研究。在模拟中,表征远场地应力的模型围压、层理(界面)的强度和地层岩性是考虑的主要因素。数值模拟表明,水力压裂裂缝的延伸模式是远场地应力、界面性质及地层岩性的综合作用结果。裂缝延伸过程中遇到层间界面会出现偏转、分叉和钝化终止行为,总体可分为4类延伸模式:直接穿透、钝化、T型扩展、偏转。这些非平面、复杂裂缝并非体积压裂改造裂缝,因此,不但不利于油气的流动,而且也是压裂压力畸高、有效主裂缝长度减少甚至压裂失败的原因之一。数值模拟初步解释了裂缝延伸过程中应力演化及其与层间界面的相互作用机制,可望为水力压裂改造工程相关的设计与机理分析提供参考。     

围岩性质对于注浆压力变化规律及浆液扩散模式的

采用注浆模拟试验及理论分析研究了围岩性质对于注浆压力变化规律及浆液扩散模式的影响。试验采用在注浆模型架内分区充填不同孔隙比土体的方法模拟被注围岩显著的向异性及非均质性;采用多个注浆管依次注浆的方法模拟实际注浆工程中的不同注浆施工阶段。通过开挖揭露浆脉(浆泡)特征研究围岩性质对于浆液扩散形式的影响;通过分析注浆过程中注浆压力数据研究围岩性质对于注浆压力的影响;通过对注浆前后围岩试样进行室内试验测试,获取注浆对于围岩孔隙比及压缩系数的影响规律。研究结果证实：注浆压力变化规律及浆液扩散模式与围岩性质密切相关,通过分析注浆压力变化规律与浆液扩散模式可判定围岩性质,从而为注浆施工过程中的注浆参数动态调整提供依据。相关研究结论在永莲隧道帷幕注浆工程中进行了现场试验,进一步验证了其正确性。     

层次注浆工艺在松软巷道破碎围岩加固中的应用

煤层回采过程中,受支撑应力的作用工作面前方煤岩体被破坏,注浆技术是控制煤岩体破坏的有效途径,而注浆工艺对于注浆效果的优劣具有重要意义。以山西某矿为试验矿井,采用层次注浆工艺和传统注浆工艺对其巷道破碎围岩进行加固,并对注浆效果进行对比分析。数据表明:层次注浆工艺注浆速度较传统注浆工艺快了40%;层次注浆工艺段巷道变形量明显小于传统注浆工艺段;层次注浆工艺能使浆液在煤岩体裂隙内得到有效充填,完整性有较大提高;层次注浆工艺煤壁有较小部分落下,但不影响采煤机正常回采,而传统注浆工艺煤壁比较破碎,完整性差;层次注浆工艺整体优于传统注浆工艺。     

注浆纠偏隧道水平位移的数值模拟

为研究影响注浆效果的影响因素,以天津市某基坑工程为背景,在既有隧道与基坑之间的场地开展原位注浆试验,同时利用大型有限元模拟软件PLAXIS模拟注浆过程,研究了注浆距离、注浆量、注浆深度、基坑开挖以及多孔同时注浆对注浆效果的影响。另外,对比分析了基坑周边有隧道和基坑周边无隧道2种情况下隧道与土体的变形规律。结果表明:采用注浆法控制隧道变形时,协调选择注浆量与注浆距离才能达到较高的注浆效率,注浆量应根据基坑开挖情况及隧道位移情况及时调整,同时后续需要在相同或相近位置进行重复注浆补偿隧道位移恢复值,才能使隧道变形得到整体控制; 当注浆范围顶部埋深与隧道轴线埋深相同时,隧道的水平位移恢复值最大,为注浆深度的确定提供了参考; 基坑开挖后注浆纠偏隧道位移的效果相较于无基坑情况时出现一定程度的削弱,并且注浆量越大,注浆效果削弱越明显; 根据注浆影响范围布置注浆孔,充分利用多孔注浆的叠加效应能够使隧道变形得到均匀控制。     

软黏土中上覆荷载对注浆抬升长期效果影响的模型试验研究

利用注浆模型试验装置进行了一系列室内注浆试验,研究在不同上覆荷载条件下,软黏土中注浆抬升长期效果的变化规律,以及注浆间隔时间、土体超固结比和软黏土中加固措施对注浆抬升长期效果的影响。结果表明:正常固结土的最终补偿注浆率随上覆荷载的增大而减小,注浆峰值压力随上覆荷载的增大而增大,且与上覆荷载呈线性关系;总注浆量相同时,采用重复注浆方式时,上覆荷载较小时最终补偿注浆率小于连续注浆时最终补偿注浆率,上覆荷载较大时则大于连续注浆时最终补偿注浆率;相同上覆荷载条件下,重复注浆间隔时间越长,最终补偿注浆率越小;对超固结土,注浆抬升效果较好,最终补偿注浆率随超固结比的增大而增大,当上覆荷载大于75 k Pa或者超固结比增大到2.0后,最终补偿注浆率几乎不随上覆荷载的变化而变化;对软黏土进行预先加固后再进行抬升注浆,可显著提高其最终补偿注浆率,注浆抬升效果明显。     

基于三维地质模型的坝基灌浆工程可视化分析

利用 Struts 和 Hibernate 技术，对灌浆数据进行采集和整理，在灌浆分析系统中将这些灌浆数据转化为三维灌浆孔模型，实现三维地质模型和灌浆数据耦合；在耦合模型的基础上对灌浆效果进行可视化分析：对任意排灌浆孔模型进行三维地质模型剖切，揭示每排灌浆孔模型的不良地质体垂直分布情况；通过改变单位注灰量较大灌浆孔模型的颜色属性，耦合其对应的三维地质模型，从而实现单位注灰量在地质模型中的可视化分析；在灌浆参数基础上自动生成其对应的综合剖面，将地质条件耦合到剖面中，赋予综合剖面图地质信息属性；通过对任意灌浆孔段进行地质信息数字化，明确每个灌浆孔段是否通过不良地质体以及各个不良地质体的高程分布；以施工单元为基准，对单位注灰量和地质信息进行耦合统计分析。通过工程应用实例表明，基于三维地质模型对整个坝基灌浆工程的可视化分析，可以有效指导灌浆工作并能对灌浆效果做到及时、有效的反馈分析，为工程管理人员做出快速的决策提供可靠的依据，从而提高工作效率和工作水平。     

海底沉管隧道基础注浆扩散规律的试验研究

基础注浆的扩散规律是注浆基础沉管隧道注浆孔设计的重要依据。通过对舟山沈家门海底隧道注浆基础模型试验研究,分别记录了单孔注浆和双孔注浆模式下随注浆试验时间进程的浆液扩散距离和注浆量,分析了注浆浆液扩散距离与时间的关系以及注浆量与时间的关系,总结了注浆扩散的规律。试验结果表明,本文所选用注浆材料和注浆设备在较低注浆压力条件下,扩散半径可达600cm,确保隧道基底空间密实充填,并对注浆孔布置间距提出了建议。其对类似注浆基础沉管隧道工程的注浆扩散半径确定具有借鉴价值。     

湿陷性黄土中水泥浆液注浆加固机理

通过分析湿陷性黄土的组成结构、湿陷机理、力学性能,研究了外界荷载作用下湿陷性黄土的变形及破坏机理;在湿陷黄土中做原位水泥浆液注浆加固试验,分析了注浆过程中不同时间段两者之间的相互作用;对注浆后土体纹理结构以及变形进行分析,研究了水泥浆液在湿陷性黄土中的加固机理;采用弹性力学和断裂力学进行理论计算,研究了水泥浆液与土体之间在注浆过程中的相互作用。结果表明:水泥浆液注浆对湿陷性黄土能起到有效的加固作用;湿陷性黄土注浆过程中水泥浆液造成湿陷量极小,并在压力作用下能够迅速对湿陷进行补偿;水泥浆液在黄土中的加固机理包括填充注浆、劈裂注浆、压密注浆,控制注浆压力能有效实现在湿陷性黄土中的压密注浆、劈裂注浆。     

考虑浆液扩散路径的多孔介质渗透注浆机理研究

多孔介质注浆的扩散方式以渗透注浆为主,传统的多孔介质渗透注浆往往忽略了浆液渗透过程中的扩散路径,导致理论结果与实际偏差较大。基于对多孔介质浆液渗透过程中扩散路径分析,根据浆液扩散运动方程,建立了考虑浆液扩散路径的多孔介质渗透注浆模型,设计了一套多孔介质渗透注浆扩散模拟实验装置,并采用常规注浆材料-水泥浆液,获得不同被注介质渗透率及不同注浆速率下的注浆压力的时空变化规律。研究结果表明:考虑浆液扩散路径的多孔介质浆液渗透注浆模型计算值为试验值的1.1~1.3倍,计算值与试验值误差在允许的范围之内,所建模型可较好的描述了浆液渗透扩散过程;不考虑浆液扩散路径的多孔介质渗透注浆模型计算值为试验值的1.8~3.2倍,显著高估了注浆扩散过程的浆液压力。研究成果成功用于青岛地铁砂层治理工程,因此,在多孔介质渗透注浆扩散设计中应充分考虑浆液扩散路径。     

基于桩基后注浆分布效果的承载力试验和分析

从试验入手,分析了粉土中后注浆灌注桩的承载力机理,观测了浆体在土中的分布情况,分析了不同注浆范围和注浆量对承载力的影响.并根据注浆的分布效果,提出了简化设计方法,建立了后注浆桩的数值模拟模型.计算结果表明,注浆范围对计算有较大影响.