裂隙岩体注浆模拟试验研究

通过在模拟的裂隙岩体中进行注浆试验,研究分析裂隙宽度d、注浆压力p、水灰比m的单因素和多因素对浆液扩散半径R、注浆后试件的抗压强度P和渗透系数K的影响规律和它们之间的相互关系。结果表明：R随着d、p、m的增加而增大,影响R最显著的因素是p,其次是d、m;P与d、p呈正相关性,与m呈负相关性,d对P有较大的影响,p次之,m则占有明显的优势;渗透系数K随着d、m的增大而增大,随着p的增大而减小,对K影响最大的是d,其次是p、m。利用计算机优化回归试验数据,得出了它们之间的关系式。     

裂隙岩体渗流模型及渗流参数的现场试验研究

裂隙岩体渗流常受控于主干渗流通道，表现出明显的分类、分带和分级性。以裂隙渗流主通道为骨架，以各向异性连续体渗流为基础的双重介质渗流模型较适合裂隙岩体诊流。针对拉西瓦工程花岗岩体渗流特点，综合样本单元体积理论研究，提出了以吸水率为裂隙网络渗透能力的特征量，分类划分两种模型，分带、分级地生成渗流网络的方法。并以导水系数和渗透张量为工具，利用改进了的气压或水压止水胶囊三段压水器，摸索了在同一钻孔中分别对主干渗流通道及合裂隙岩体测试渗流参数的双重介质同孔渗流参数测试法。     

裂隙岩体渗流网络生成及渗流特性现场试验研究

本文以拉西瓦水电站工程为对象，针对裂隙岩体的典型裂隙网络渗流和壳状渗流结构特点，利用同位素测试及双重介质同孔渗流参数测试法，建立了适合拉西瓦渗流网络，提供了双重介质相应渗流参数。     

岩体裂隙传导数研究

本文采用流体力学方法研究了粗糙裂隙和充填裂隙的水流特性，证明了单一裂隙的有效工小于平均隙宽，且依赖于平均隙宽的均方差。研究了充填裂隙接触面积对流态的影响，论证了一些经验公式的局限性和有效性，对各种单宽流量公式的偏差进行了分析。     

典型小流域裂隙岩体渗流补给特性试验研究

采用野外试验,在分析典型小流域坡地地质结构特征的基础上,针对下垫面的非均质性和空间变异性,通过测定坡地岩土的水分变化和流域出口裂隙岩体渗流对降雨入渗的响应,对天然降雨条件下的小流域水量转化特性进行了分析.得到如下结论：裂隙岩体渗流对暴雨过程具有明显响应;岩土二元结构下垫面具有较强的储水和透水功能,为降雨入渗过程中土壤层与裂隙岩体层之间形成暂时饱和区创造了地质条件,这为坡地渗流的集蓄技术提供了理论依据;水分在风化裂隙岩体中的运动存在优先流现象,这说明考虑下垫面的非均质性和空间变异性将有助于正确认识水分在风化裂隙岩体中运动的真实性,也说明等效连续介质模型在风化裂隙岩体中是不合理的.     

高压隧洞裂隙密集区岩体原位变形试验

为了解深圳抽水蓄能电站高压隧洞裂隙密集区岩体变形特性,针对衬砌前隧洞围岩开展了钻孔变形和岩体声波试验工作。与前期勘探平硐内承压板变形试验结果对比,分析了裂隙产状对试验结果的影响,认为陡倾角裂隙对钻孔变形试验结果影响较大、裂隙区的岩体变形模量普遍降低。研究成果对提高岩体现场变形试验的准确性及代表性具有一定的参考价值。     

岩体裂隙传导系数研究

本文采用流体力学方法研究了粗糙裂隙和充填裂隙的水流特性，证明了单一裂隙的有效隙宽小于平均隙宽，且依赖于平均隙宽的均方差。研究了充填裂隙接触面积对流态的影响，论证了一些经验公式的局限性和有效性，对各种单宽流量公式的偏差进行了分析。     

三维裂隙岩体渗流混合模型研究

假设裂隙单元与岩体单元交界面上的水头连接，而允许流量不连续，建立了三维裂隙岩体渗流混合模型，给出了相应的有限元计算格式。采用本文建立的数学模型对重力坝坝基渗流进行数值计算，结果表明该模型是合理的，可行的。     

层状裂隙岩体锚固方法研究

层状裂隙岩体受水平推力作用所产生的溃屈破坏、压缩变形及沿结构面所产生的层间错动,严重威胁着工程岩体的整体稳定性,合理布设预应力锚杆可以提高此类岩体的工程稳定性。分析指出:预应力锚杆相应的优化布设角度宜在45°~75°之间选择;锚杆预应力量级(吨位)的选择,对层状裂隙岩体的锚固效果有较大的影响。     

固壁灌浆在破碎岩体锚索造孔施工中的试验与研究

黄河拉西瓦水电站Ⅱ号变形体高程2 610 m部位锚索施工,岩体破碎、拉裂缝较宽、架空严重,造孔施工中存在塌孔、掉块、卡钻、漏风等问题,造孔相当困难,采用跟管钻进、护壁灌浆处理,效果均不理想。为了实现顺利造孔,达到设计要求,采用固壁灌浆、大扭矩低转速地质钻机钻进及一些特殊处理方法,最终取得了成功。     

大足石刻砂岩模拟裂隙灌浆试验

裂隙渗水是导致世界文化遗产大足石刻文物破坏的一个重要因素。将一种无机环保的改性偏高岭土灌浆材料拟用于大足石刻保护工程,为研究该新型材料的可灌性,进行了室内模拟裂隙灌浆试验。通过石刻砂岩岩板控制裂隙的张开度,着重研究此种材料不同水灰比的浆液在不同灌浆压力、灌浆时间下的灌浆过程及浆体进入裂隙的最小宽度。试验表明浆液能进入的裂隙最小宽度值与水灰比、灌浆压力和灌浆时间均有关;水灰比是控制浆液可灌性的首要因素,而压力的提高并不能显著提高灌浆速度;提高水灰比、灌浆压力及灌浆时间均可改善细小裂隙的灌浆效果。     

地下水封洞库水泥-水玻璃防渗灌浆材料耐久性试验研究

针对地下水封洞库工程受灌体围岩条件特征,对拟采用的水泥-水玻璃防渗灌浆材料在不同材料配合比参数条件下,参照现行水泥砂浆相关试验标准开展抗硫酸盐侵蚀性能、抗冻融性能、干燥收缩性能试验。大量的样本试验结果表明:经过抗硫酸盐侵蚀后水泥-水玻璃灌浆材料抗折强度损失率均＞-50%;优选配合比冻融试件抗压强度损失率＜25%,质量损失率＜3.0%;优选配合比试件56 d干燥收缩率＜7.0%。通过研究在不同参数条件下水泥-水玻璃灌浆材料耐久性性能波动规律,探究差异性匹配地下水封洞库工程不同工况条件下防渗水泥-水玻璃灌浆材料品质控制要求,可为湛江国家石油储备地下水封洞库工程防渗灌浆材料工程运用提供技术支撑。     

裂隙岩体微生物阻渗机理试验研究

微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)作为一种新型微生物加固技术,能够改变裂隙岩体水力性能,具有阻渗作用。采用巴氏芽孢杆菌对劈裂法预制的贯通裂隙红砂岩试样进行微生物充填试验,并分析试样渗透性能改变情况,同时通过电化学阻抗谱法(EIS)分析微生物充填对裂隙岩体结构的影响,对微生物充填裂隙岩体的阻渗机理作综合研究。研究结果表明:①微生物充填可使裂隙岩体渗透系数降低1~2个数量级,充填率越高充填效果越好;②裂隙宽度和围压对微生物充填后渗透系数改变具有一定的影响;③裂隙岩体充填前后渗透系数随围压的增大呈幂函数降低;④EIS测量结果表明,微生物充填后,裂隙岩体导电性能提高,岩体密实,渗透性能降低。     

三峡工程岩体锚固注浆材料研究

 对锚固注浆材料配合比及有关性能进行了系统研究，得到了一批早强型锚固注浆材料，其水泥净浆和砂浆3d抗压强度分别可达33.0--45.4MPa和35.3--38.5MPa。经现场试验检验，满足设计技术要求，可应用于三峡工程现场施工。     

地下岩体裂隙蠕变渗流耦合分析

震后断层区岩体裂隙的愈合对于地震水力响应研究具有重要的作用.为研究裂隙岩体愈合对深部断层区渗透率时空演化规律的影响,在离散裂隙网络耦合模型基础上加入裂隙蠕变效应,建立裂隙岩体流固耦合时空演化模型,并利用COMSOL Multiphysics对建立的耦合方程进行求解.结果表明:封堵之前,常规的耦合渗流达到稳定状态,由于具有完整的通道,任意时刻的流固耦合并不能改变流体的压力;随着封堵发生,在蠕变效应下,裂隙开度减小,单元体渗透率降低,流体压力增大.该研究成果为震后破裂带岩体的愈合机理及渗透率演化分析提供了理论依据.     

黄河堤防劈裂灌浆试验分析

黄河大堤劈裂灌浆试验表明,可以形成顺堤向具有较密实的连续浆脉,截渗效果明显。堤身的几何尺度、内在质量、施工工艺等是影响浆脉厚度的主要因素。要提高施工工艺水平,应掌握好布孔间距、复灌间隔时间、复灌次数及注浆管周围封堵等环节。     

硅酸盐改性聚氨酯注浆材料在煤矿井下巷道加固中的应用

针对我国煤矿煤岩体化学加固材料与技术所存在的问题,介绍了硅酸盐改性聚氨酯材料的反应机理,并研发了加固型硅酸盐改性聚氨酯材料和充填发泡型硅酸盐改性聚氨酯注浆材料。详细介绍了这2种研发材料的性能特点,并将其应用于现场实践中,实践证明研发的材料在处理煤矿井下巷道冒顶以及破碎煤岩体加固方面具有一定优越性,在一定程度上可以替代目前纯聚氨酯注浆材料,为现代化煤炭企业实现高产高效提供了技术支持。     

盾构法隧道施工同步注浆材料研究

 为满足隧道盾构施工工法要求，研制了水泥、粉煤灰、膨润土、水玻璃系双液塑性同步注浆材料。探讨了材料组分对注浆材料流动性、凝胶特性、稳定性、强度等的影响，解决了大水灰比水硬性浆液的长期稳定性问题，较好地统一了材料的长期稳定性、早期强度等因素与施工性能的矛盾，浆材具有良好的综合性能，能满足同步注浆施工自动化技术要求。     

地应力对采动裂隙岩体渗流特性影响的研究

岩体总是赋存于一定的渗流场和应力场中的,在裂隙岩体中开挖洞室将打破最初的平衡状态 , 引起渗流场和应力场发生变化,因此研究地应力场对渗流场的影响具有重要的意义。采用 UDEC 程序 , 利用数值试验的方法 , 研究了块体边界尺寸以及初始地应力对在节理裂隙岩体中开挖洞室引起隧洞内涌水量变化的影响。结果表明,随着块体边界尺寸和初始应力比的增加,开挖后隧洞内的涌水量均减小。