应用于压密注浆土钉的土工织物反滤性能试验研究

针对现有乳胶膜压密注浆土钉的潜在缺陷,提出了采用土工织物替代乳胶膜改进该土钉的新思路。基于自研的土工织物反滤性能测定装置,开展了一系列水泥浆液反滤试验,研究了水灰比、浆液体积和注浆压力对土工织物反滤性能的影响。并且,对反滤前后浆液成型的试块进行了强度试验。试验结果表明：随水灰比的增加,浆液最终滤出质量、反滤结束时间和质量流量都相应增加,但反滤结束时间的增量会逐渐减小;浆液体积的变化不会影响质量流量的变化,而反滤结束时间与浆液体积呈线性增加的关系;随注浆压力的增加,浆液质量流量逐渐增加。同时,土工织物撑开面积的增加率与注浆压力呈线性增加的关系;采用土工织物替代乳胶膜后,节泡内浆液水灰比明显减小,强度得到显著提高。研究能为土工织物改进新型压密注浆土钉的应用奠定基础。     

利用铝−有机质絮状物降低渗透系数的试验研究

防渗对堤坝等水利工程、地下工程和污染物迁移都具有重要意义。基于自然灰化土层形成过程中因金属离子和有机质络合反应形成不透水土层的过程,提出了利用六水合氯化铝（AlCl3·6H2O）和有机质（OM）相互反应生成Al-OM絮状物来降低渗透系数的方法。开展了系列的注入试验,探究了浆液浓度、注浆速度和砂土颗粒级配对渗透系数降低和形成屏障长度的影响。研究结果表明：该方法可以有效地降低砂土的渗透性;渗透系数降低的速度随着浆液中Al-OM絮状物浓度的增大而增加;由于絮状物浓度的增加,孔隙堵塞的速度增快,从而阻止了其继续扩散,形成的屏障长度随之减小;Al-OM絮状物的尺寸随注浆速度的增大而减小。当注浆速度较大时,Al-OM絮状物的尺寸较小,因此渗透系数降低慢而扩散距离远。砂土的颗粒级配对渗透系数降低有重要影响,粗颗粒含量越大,渗透系数降低越小。     

帷幕注浆技术在钾镁盐矿风井病害治理中的应用

老挝甘猛省钾盐矿开采系统中风井穿过极易溶于水的光卤石及石盐岩岩层,建成后发现井壁后有溶腔现象,严重威胁风井的正常使用。为了确保井筒施工安全以及矿山生产正常进行,设计采用帷幕注浆对风井病害进行治理。采用自上而下孔口封闭式帷幕注浆工艺,边检查边注浆的施工方式,最终完成了对风井的加固和堵水工作。期间对光卤石及石盐层的胶结材料进行室内试验,确定了一种新型注浆材料——卤水+氧化镁浆液,并确立科学的注浆配合比。通过总结经验,为钾盐矿开采过程中防水、堵（治）水等工作的设计和施工积累了经验。     

用石灰粉煤灰稳定煤矸石的初步研究

煤矸石是一种特殊的软质粗粒土,在中国堆存达70亿吨,年增加1.5亿吨。若煤矸石用做道路基层材料可行,则有助于减少煤矸石占地,降低污染环境。为此,拟定了10种不同配合比,进行了石灰粉煤灰综合稳定试验,测试了煤矸石混合料的无侧限抗压强度、抗压回弹模量及温缩系数等指标,并进行了分析,得到了石灰粉煤灰比为1：2及二灰含量约为30 %的初步配合比。结果显示煤矸石可以用于低等级道路基层和高等级道路底基层。     

复杂地层钻探堵漏浆液的研究与应用

在钻进复杂地层的过程中,漏失会造成冲洗液不同程度的流失,失去冲洗液的功能,导致钻进困难,钻速下降,以致孔壁坍塌发生卡钻、埋钻事故。此外,如遇到高气压层、水气,也可能发生喷气和涌水事故。为了确保安全钻进,必须采取一定的技术措施以防止冲洗液的漏失。泥浆是一种常规的护壁堵漏的措施,但对于坍塌漏失较严重的情况,就必须采用其它材料进行堵漏。本试验采用复合水泥浆液进行堵漏,对浆液中加入的处理剂与浆液性能改变之间的关系进行分析总结,主要对浆液的凝结时间、流动度、析水率等方面进行研究,再进行多组试验得出用以解决复杂地层堵漏的浆液优化配方。     

大溶隙岩溶地层的有效钻孔堵漏方法

复杂地层钻探问题一直是地质勘探、工程勘察及工程施工钻进中的主要技术难题。分析了复杂地层钻探护壁堵漏的方法；结合宁夏六盘山区东北麓芒硝矿钻探工程，对于大溶隙岩溶地层钻探，提出采用水泥-水玻璃-布袋护壁堵漏方法。阐述了漏失通道的性质和位置的分析方法、护壁堵漏方案和原理、正确确定注浆压力及最大注浆量的方法。     

基础工程浆液资源化综合利用技术

地下连续墙、水平定向钻、盾构和顶管等领域的基础工程浆液具有用量大、污染物较为单一的特点。随着国家各项环保法规的实施,基础工程浆液的综合处理尤为重要。提出一种基础工程浆液资源化综合利用技术,即循环浆液采用“除砂+净化浆液与钻渣综合利用”技术,废弃浆液采用“除钙+降低pH+絮凝分离+压滤处理+废液与泥饼的综合利用”技术。以武汉市某地下连续墙工程现场浆液为研究对象,研究循环浆液和废弃浆液的资源化综合利用效果。结果表明：(1)循环浆液经过除砂后得到净化浆液和钻渣,前者可重新用于工程施工中,后者可用于培育披碱草、黑麦草等草籽,发芽率为100%。(2)加入5%的碳酸氢钠可将废弃浆液Ca²⁺质量浓度从703.5 mg/L降低至173.6 mg/L,加入质量分数为3.3%的氯化铵可将pH值从13降低至9,加入300 mg/L的絮凝剂A-2可得到明显的絮凝物。絮凝物经过压滤后得到废液和泥饼,在废液中加入质量分数为2%的碳酸氢钠后可用于重新配制工程浆液,泥饼与30%～60%的营养土混合后可进行草籽培育,发芽率为72%。(3)过量的盐离子和高pH会对植物生长产生毒害作用,应先对废弃浆液...     

考虑时变性影响的盾构壁后注浆浆液固结及消散机制研究

在盾构管片壁后注浆时,由于浆液渗透压的存在,浆液会向外渗透,浆体本身逐渐固结,作用在管片上的注浆压力逐渐消散。考虑到浆液往周边地层渗透过程中由于黏度的变化会引起地层渗透系数的变化,推导了基于浆液黏度时变性的浆体固结变形方程和浆液压力消散方程,分析了浆液固结、消散及浆液压力沿管片外壁分布规律,为精细化分析施工阶段管片受力提供了计算依据。计算结果表明：浆液从注浆口喷出后,浆液黏性的增大使浆液流动性减小,注浆压力消散幅度减小,浆液消散持续时间变短。浆液配比与围岩渗透系数变化对注浆压力消散幅度及消散持续时间存在一定影响。现场实测结果与理论计算结果较为一致。在进行壁后注浆时,应充分考虑时变作用下浆液消散作用的影响。     

湘南地区钨锡多金属矿床浆液过渡态熔体类型成因联系及其成矿意义

岩浆液态不混溶形成的浆液过渡态熔体是与高度分异花岗岩有关的钨锡多金属成矿流体的重要形式。湘南地区与钨锡多金属成矿有关的浆液过渡态熔体有两种类型,一种富钠富挥发分,以芙蓉矿田矿化蚀变碱长花岗岩中的钠长石电气石石英囊为代表;另一种富钾富挥发分,以界牌岭矿床矿化蚀变花岗斑岩中的锂白云母萤石囊(团块)为代表。两种浆液过渡态熔体可形成于同一矿床,为同期岩浆活动产物,成分上K₂O与Na₂O负相关,表明它们具有密切的时空和成因联系,熔体-流体包裹体发育,为高度分异的花岗质岩浆液态不混溶产物。两种浆液过渡态熔体富含成矿物质,与成矿关系密切,湘南地区多数钨锡多金属矿床的云英岩型、构造蚀变带型、钾化花岗岩型钨锡多金属成矿可能与富钾富挥发分的浆液过渡态熔体有关,钠化花岗岩型铌钽矿化与富钠富挥发分的浆液过渡态熔体有关。     

土坝坝体底部劈裂灌浆加固效果研究

介绍了传统堤坝劈裂灌浆工存在的主要问题,通过对灌浆起始劈裂点的力学求解,分析了劈裂灌浆浆液扩散规律;提出了坝体底部首先劈裂的灌浆工艺。以山东某水库堤坝劈裂灌浆工程为研究对象,利用三维有限差分数值方法分析了坝体底部劈裂灌浆引起坝体的应力和变形特征。结果表明,采用应变软化模型能有效的模拟土体材料的弹塑性力学行为,反映灌浆完成后浆脉的固结和周围土体的湿陷作用,即“浆坝互压”的作用机制,分析结果与实测结果吻合较好;同时得到了一些有价值的结论,为劈裂灌浆防渗加固工程的施工和设计提供理论指导。