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。     

地层污染控制模拟装置的研制及应用

为治理地下水中Cr~(6 )污染,了解受污染地下水在地层中直接处理的可能性,在处理工艺,静态水土体系反应以及小型土柱实验可行的基础上,设计制作了大型的地层污染控制模拟实验装置。在近似模拟了野外现场水文地质实体的动态条件下进行了Cr~(6 )污染治理实验,取得了较好的效果,为在地层中用一步法处理Cr~(6 )进行了有益的探索。同时对治理不同类型地下水污染也具有一定的参考价值。     

地层污染控制模拟装置的研制及应用

为治理地下水中Cr 6＋污染，了解受污染地下水在地层中直接处理的可能性，在处理工艺，静态水土体系反应以及小型土柱实验可行的基础上，设计制作了大型的地层污染控制模拟实验装置。在近似模拟了野外现场水文地质实体的动态条件下进行了Cr 6＋污染治理实验，取得了较好的效果，为在地层中用一步法处理Cr 6＋进行了有益的探索。同时对治理不同类型地下水污染也具有一定的参考价值。     

铁城电站坝基岩体改良固结灌浆试验实践

针对铁城电站花岗片麻岩坝基岩体特点,选定5个特征试验区,梅花形布孔进行固结灌浆试验,进而布孔检验。通过波速测试、压水试验、岩芯等多种手段来对灌浆试验效果进行系统评估。数据结果分析表明,坝基岩体的可灌性较好,主体坝基固结灌浆设计方案可行。试验同时得出一些经验,并分析提出工程建议。     

MDES2000型微钻实验装置的研制

MDES2000型微钻实验装置可模拟真实钻进情况,可开展岩石研磨性与可钻性试验、金刚石钻头性能参数及寿命试验、优化钻进规程参数试验等室内的各种微钻实验研究工作。该实验装置可通过手动或程序控制完成模拟钻进工作,能够实现钻进过程中各项钻进参数（钻压、钻速、扭矩、转速及进尺）的监测、采集、处理及存储功能,还可建立钻进参数报表文件数据库。该实验装置对岩心钻探研究工作具有很好的实际指导意义。     

帷幕灌浆在坝基防渗处理中的应用——以新疆乌什水水库为例

新疆乌什水水库为注入式水库。于1984年始修,总库容3850×104m3,灌溉下游农田。因坝基严重渗漏,2002年被新疆水利专家评为险库,对坝基需进行防渗帷幕灌浆处理。为此,设计和施工中确定了坝基防渗处理原则,从而探索出一套最佳的灌浆工艺。现场运用多种手段对灌浆质量进行全面检查,对施工全过程实施质量控制和跟踪监理,使施工的838个灌浆孔(总进尺25804.18m)的优良率达84.8%,7个固结灌浆单元和21个帷幕灌浆单元工程合格率达100%。固结灌浆和帷幕灌浆部分工程及坝基防渗帷幕单位工程均被评为优良工程。     

多功能注浆测试装置的研制

介绍了一种基于径向注浆扩散模型的新型注浆测试装置,该装置较好地模拟了实际注浆工艺,可进行单液压力注浆和双液压力注浆试验及循环式等多工艺注浆试验,并可同时测试防渗性、可注性、扩散性及固结体强度等指标,实现了用一台仪器进行多工艺条件下的多项指标或数据测试,具有多功能性;试验研究也证实了其可行性和实用性.     

有压动水覆盖层帷幕成幕及控制灌浆技术研究与应用

蓄水条件一定水头下的坝基覆盖层渗漏采用灌浆进行防渗处理时,面临水泥浆液抗动水冲释性差而被流水稀释分散、水流冲失以致灌浆难以成幕防渗以及耗浆量极大等难题。结合工程实践,本文研究了采用抗动水分散浆液、膏状浆液,遵循先堵后灌原则,上下游分排灌注不同浆液,解决了有压动水覆盖层防渗帷幕成幕及控制灌浆相关问题。工程应用效果好,为类似渗漏工程治理提供了重要的参考借鉴。     

冻土沉降钻孔数码监测装置的研制

变形监测是岩土工程的重要组成部分,但大量常温工作环境下的岩土工程监测设备在面对低温环境时,将会遇到较非冻结区更为复杂的问题,其性能也将大打折扣。结合冻土区变形监测的特殊性,吸取数码监测、光纤传输的优点,研制了冻土变形钻孔沉降监测装置,详细介绍了该装置的原理和实施方式,并将其运用到青藏铁路试验路堤的现场监测中。结果显示该设备操作简单方便、监测结果可靠,精度满足科研、工程要求,可在冻土工程中运用。     

构造附加(围压)静水压力的理论、模拟和实验研究

部分研究者假设：地下岩石处于静水压力状态。按此理论，某一深处的地下岩石各方向压力都相等，而且都等于从该处至地表岩石柱的总重量。换句话说，地下的压力只来自重力，且随深度直线增加，即依此，形成了“压力／比重”的深度的测深方法。然而，地壳应力状态主要是由重力和构造力引起，作者提出其（围压）静水压力部分是由重力所附加的静水压力和由构造作用力所附加的静水压力叠合而成。本文用固体力学方法分析地壳中静水压力部分是由重力所附加的静水压力和由构造作用力所附加的静水压力叠合而成的特点，     

青阳水库坝基帷幕灌浆防渗工程施工方法

介绍了青阳水库坝基基岩帷幕灌浆防渗工程的施工工艺以及在钻孔和灌浆施工过程中,针对特殊情况所采取的技术措施。     

LU型压水试验数据特征分析在灌浆工程中的应用

Ｌｕ型压水试验数据特征分析在软土灌浆工程中的应用表明,软土（土洞）与岩溶地层具有相似的流态特征,提出根据Ｌｕ值、单位注灰量数据特征指导、检验灌浆施工质量、分析、评价、灌浆效果     

中关铁矿帷幕灌浆实验孔孔斜成因及处理

中关铁矿帷幕灌浆孔设计深度深、钻孔垂直度要求高，加之地质条件、水文条件的特殊性和复杂性，钻孔偏斜超标严重，经过实践，摸索出一套有效的防斜、纠斜技术措施。在分析孔斜原因的基础上，介绍了该工程的防斜、纠斜技术措施和取得的效果。     

基于裂隙充填特征的坝基岩体灌浆效果评价

灌浆是水工建筑物基础处理中最常用的技术手段,通过灌浆封堵裂隙使基础岩体的防渗性、结构强度等达到设计要求。裂隙是透水透浆的最基本结构面,在灌浆处理中浆液对裂隙的充填程度是灌浆效果最直观的表现,由于灌浆工程的隐蔽性,裂隙的充填特征难以直接获取到,目前大多采用间接的压水试验法进行效果评价。利用钻孔摄像技术对灌浆钻孔进行成像探测,获取钻孔360°壁面图像,识别灌浆后的裂隙充填特征,考虑不同充填特征对灌浆效果的影响,建立以充填裂隙和未充填裂隙为要素的灌浆效果评价指标——钻孔内裂隙充填指数(borehole fracture filling integrity,BFFI),探讨BFFI与常规压水试验透水率结果的相关关系,利用三次多项式拟合两种评价指标的函数关系,建立基于钻孔内裂隙充填指数的灌浆效果评价标准,并将该方法应用到雅砻江桐子林水电站厂房坝区帷幕灌浆补充试验中,结果表明,(1)压水试验法和BFFI法的灌浆效果评价结果吻合度较高,进一步说明了BFFI法评价灌浆效果的可行性;(2)利用钻孔摄像技术开展灌浆效果评价,既直观地展示浆液在裂隙中的充填特征,又能反映灌浆效果,为灌浆效果评价提供了新的思路和方法。     

分步替水灌浆法在科学钻探西藏钻孔坍塌 地层中的应用

地层压力异常是指岩石孔隙流体的压力异常,存在异常压力的井段容易井塌.西藏罗布莎科学钻探孔处于雅江缝合带,异常压力层段多,地层复杂,深孔钻进过程中经常出现垮孔、钻孔失稳现象.采用常规孔内灌浆进行护壁封孔,成功率极低,主要表现为封孔水泥浆由于异常压力原因产生回顶现象而偏离目标孔段,造成灌浆失败.分步替水灌浆法则利用了孔内异常压力流体的平衡原理,把替水量分两步压入注浆管,防止了水泥浆液偏离目标孔段,灌浆效果好,有效解决了异常压力地层中的固孔护壁问题.论文研究总结了分步替水灌浆法的原理和工艺方法,并结合实际工程详细剖析了灌浆压力异常的原因、分步替水控制过程,提供了一种异常压力地层灌浆新的技术方法.     

宝泉抽水蓄能电站引水系统上斜井古风化壳地层灌浆处理

宝泉抽水蓄能电站引水系统上斜井开挖揭示,在高程668000～651000 m和高程526000～514000 m处,分别穿过古风化壳地层。古风化壳地层岩石极为破碎,夹泥较多,基岩裂隙发育,地下水丰富,透水率较大。古风化壳地层段地层的灌浆处理,成为斜井开挖能否顺利通过该地层的关键,并且直接影响着电站的安全、稳定运行。针对上述问题,通过采取阻水帷幕、高压固结、锥形帷幕灌浆几种方法联合处理,取得了满意的效果。详细介绍了具体的灌浆处理技术措施,分析了处理效果。     

基于以气驱水技术的含水地层灌浆改性试验研究

当对含水地层进行灌浆改性时,通常会受到土体孔隙中自由水的不利影响。为此,考虑将以气驱水技术应用于含水地层化学灌浆中,以提高改性效果。对饱和黏土与粉质砂土开展以气驱水可行性试验,结果显示在饱和粉质砂土中充气驱替孔隙中自由水具有较好的可行性,在饱和黏土中则难以顺利进行。这是因为土体内部孔隙大小会直接影响初始进气值Pc,同时充气压力亦不能超过极限压力Pmax,否则土体内部会发生劈裂破坏,形成大范围空气通道;研制含水地层以气驱水化学灌浆模拟装置,以粉质砂土为研究对象进行对比试验,试验结果显示在以气驱水技术的辅助下进行化学灌浆可更加显著地改善原有土体的渗透性、无侧限抗压强度与微观结构,电子显微镜扫描也显示出相似结果,这是因为通过充气能够在含水地层中产生空气隔幕,为浆液提供良好的灌注、凝硬环境。     

煤层气井自调偏式井口密封装置研制与试验

针对煤层气井现有井口密封装置密封效果不好,造成井口有水、气体泄漏的问题,研制了一种适用于煤层气井的自调偏式井口光杆密封装置。该密封装置从上而下依次由盘根密封盒、自调偏机构、下接头3部分组成。自调偏部分由万向节结构总成和高压挠性胶管巧妙结合,使密封盒与光杆能够始终保持随动对中。现场应用表明,该井口密封装置密封性能可靠,结构简单,具有推广应用前景。     

坡面薄层流水动力学特性的实验研究

采用变坡实验水槽研究了坡面薄层水流水动力学特性——流态、流速、水深及阻力系数随流量和坡度的变化规律,实验坡度5°～25°、单宽流量为0.625×10-3～12.5×10-3m3/(s·m).研究结果表明,坡面薄层水流流态与水深密切相关,坡面流的流态基本上呈过渡流和紊流;薄层水流平均流速、水深和Darcy-Weisbach阻力系数主要受流量控制,坡度的影响并不显著,其关系均可用流量和坡度的幂函数形式模拟,相关系数(R2)分别为0.98、0.97和0.95,去掉坡度后相关系数分别下降7%、16%和3%.随着雷诺数的增大,Darcy-Weisbach阻力系数下降.当单宽流量小于0.008m3/(s·m)时,坡度对阻力系数的影响较为显著;当流量大于0.008m3/(s·m)时,阻力系数基本受流量控制.随着流量增大,阻力系数呈幂函数形式递减.     

隧道新型恒阻让压装置的工作机制研究

恒阻让压支护是挤压大变形隧道的大变形控制中较为理想的支护形式,现有技术在高承载力、大变形量及荷载稳定3个方面尚难统一。针对这一难题,受启发于金属拉拔工艺,结合钢拱架支护受力特点,自主研发了拉压转换恒阻让压装置,论述了其工作原理,分析了其力学响应规律与特征,并通过室内试验和数值模拟,对其设计参数的影响规律进行了分析,确定了拉压转换恒阻让压装置性能衡量指标。分析表明:(1)拉压转换恒阻让压装置可在压力条件下恒阻变形,将其安装于钢拱架分段接头处,与钢拱架嵌合为一体,即可保证钢拱架的稳定性,提高钢拱架的大变形适应能力,也可为围岩提供恒定的支护力;(2)基于锥角、摩擦系数、让压杆截面收缩率和直径4个设计参数,该装置可实现让压恒阻力和让压量可控,且其荷载稳定性好,可为软岩隧道大变形及支护稳定控制提供重要技术支撑。