地下爆炸成腔注浆支护的小型实验研究

针对爆扩成腔稳定性差、渗水率高及遇水坍塌等问题，采用注浆抽浆法对爆炸空腔进行了支护，并进行防渗小型实验研究。确定了注浆临界水灰比为0.8:1，分别对重力注浆、压力注浆以及压力注浆加防水剂和无支护的4个空腔进行了支护对比实验。实验表明：重力注浆不足以达到要求，压力注浆是一种解决支护和防渗较为可行的方法，加入防水剂后效果更好。     

Hydrofracture mechanisms in rock during pressure grouting

Summary Hydrofracture Mechanisms in Rock During Pressure Grouting. The paper examines the basic meachnisms controlling the initiation of fractures in rocks and layered soils during pressure grouting, and their subsequent propagation into the ground mass. Previous analyses of fracture initiation have tended to concentrate on simplified models in which the ground is treated as an impervious elastic or Mohr-Coulomb continuum. The present method allows for the porous or fissured nature of the ground by considering the effect of seepage forces induced by the pore pressure gradient. The effect is quantified by use of a parameterN such that the ratio of fluid force used in expanding the injection hole, to that used in forcing fluid through void spaces, isN to (1—N).Analysis of hydrofracture propagation is based on stress analysis of a borehole in an elastic continuum, the propagating fracture zone around the borehole being represented as a non-elastic material governed by the Mohr-Coulomb failure criterion. This is supplemented by an energy approach which equates the energy supplied to the ground from the injection pump, with the energy stored in the ground and the energy necessary to fracture it.

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Zusammenfassung Brucherscheinungen im Fels bei Verprearbeiten. In der Arbeit wird der grundlegende Mechanismus untersucht, welcher bei Verpreßarbeiten in Fels und geschichtetem Boden zur Einleitung und Ausbreitung von Brüchen führt. Frühere Untersuchungen des Bruchbeginns stützten sich im wesentlichen auf vereinfachte Modelle, in denen der Untergrund als undurchlässiges Kontinuum angesehen wird, das entweder elastisch ist oder der Mohr-Coulombschen Bruchbedingung genügt. Die neue Methode berücksichtigt dagegen eine Porosität oder Klüftung des Untergrundes durch Ansatz der vom strömenden Medium auf das Gebirge ausgeübten Belastung. Diese Belastung wird aufgeteilt in einen Druckverlust an der Bohrlochwand (gleich ParameterN mal Verpreßdruck) und die entsprechende, über den gesamten durchströmten Bereich verteilte Belastung.Die Untersuchung der Bruchausbreitung geht von der Spannungsermittlung um ein Bohrloch in einem elastischen Kontinuum aus, wobei in der sich ausbreitenden Bruchzone um das Bohrloch herum nichtelastisches Material angenommen wird, das dem Mohr-Coulombschen Bruchkriterium genügt. Zur Ergänzung dient eine Energie-Betrachtung, bei der die von der Injektionspumpe abgegebene Energie gleichgesetzt wird der im Untergrund gespeicherten Energie und der aufgewendeten Brucharbeit.

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Résumé Les mécanismes de la fracturation hydraulique dans les roches pendant les injections sous pression. Le mémoire examine les mécanismes fondamentaux qui gouvernent l'initiation des ruptures dans les roches et les sols stratifiés, au cours des injections et leur propagation dans les massifs. Les analyses antérieures de l'initiation de la rupture, se sont concentrées sur des modèles simplifiés où l'on considérait la roche comme un milieu élastique et imperméable, ou comme un milieu de Mohr-Coulomb. La présente méthode admet que le massif est poreux ou fissuré, en considérant l'action des forces de percolation engendrées par le gradient de pression interstitielle. Cette action est quantifiée par un paramètreN, tel que le rapport de la force du liquide employée à dilater le forage d'injection, à celle employée pour forcer le coulis à travers les vides soitN/(1—N). L'analyse de la propagation des ruptures se base sur l'analyse des contraintes autour d'un forage dans un milieu élastique, alors que la zone de la rupture qui se propage autour du forage est représentée par un milieu non-élastique admettant le critère de rupture de Mohr-Coulomb. Cette analyse est complétée par une approche énergétique, où l'énergie qui est fournie au massif par la pompe d'injection est égalée à l'énergie emmagasinée dans la roche et à l'énergie de rupture.

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Nomenclature A area of new cracks created per unit volume of time t - E total work done by injection fluid - E _i irrecoverable component of energy - E _{i c} work done in fracturing rock or soil - E _{i l} work done to overcome various frictional forces in grouting system - E _{i p} work done to cause plastic deformation of fractured zone - E _{i s} work done to overcome shear strength of fluid during flow - E _{i v} work done to overcome frictional drag between fluid and rock in soil surfaces during flow - E _r recoverable component of energy - E _{r f} elastic strain energy stored in fluid - E _{r s} elastic strain energy stored in rock or soil - h height of overburden - i j 1, 2, 3 - K ₀ coefficient of horizontal earth pressure - k permeability of ground to grout - L length of cylindrical grout source - n rock or soil porosity - p average fluid pressure between timet and (t + t) - p ₀ injection pressure - R radius of grout front - r radial distance from borehole axis - r ₀ radius of borehole - r ₁ radius of fractured zone - S specific surface area of rock or soil - S _T tensile strength of rock or soil - t time - u grout seepage velocity - V volume of grout injected - v volumetric strain - specific surface energy of rock - bulk density of rock or soil - _{i j} ^e elastic strain increment tensor - _{i j} plastic strain increment tensor - v Poisson's ratio - _{i j} average stress tensor in the ground during timet and (t + t) - _R , _T, _Z radial, tangential and vertical stresses induced by grouting - _r , _t , _z radial, tangential and vertical stress around borehole before grouting - grout shear strength - angle of internal friction of rock or soil With 7 Figures     

采用掏土纠偏及袖阀管加固技术整治铁路桥涵不均匀沉降

某钢筋混凝土箱形铁路桥发生不均匀沉降,经方案优化对比,采用了沉井射水掏土纠偏和塑料袖阀管注浆加固进行综合治理。介绍了其施工工艺和治理效果。     

Design of backfilled thin-seam coal pillars using earth pressure theory

In underground coal mining any increase in coal recovery rate is dependent on a decrease in pillar size. Backfilling is one way of reducing the required size of pillars and hence the volume of coal left underground. Therefore any comparisons made between a self-supported mine layout and backfill supported mine layout are based directly on pillar design. The most effective way to examine the effect of backfill on pillar support, and subsequently the rate of recovery, would be to incorporate the mechanisms of backfill support directly into the current design procedure for coal pillars. This paper presents a review of the mechanics of backfill support, a method of estimating the magnitude of that support based on earth pressure theory, and an example that incorporates backfill support into current coal pillar design.     

娄江特大桥深孔泵吸反循环工艺的改进

随着国家基础设施投入的加大,桩径1000－2000 mm、孔深100－130 m的钻孔灌注桩在各类工程中屡被采用。泵吸反循环传统上被用于孔深不超过80 m的深孔,在京沪高铁第六标段娄江特大桥钻孔灌注桩施工中,通过对现有的反循环钻机进行改进,很大程度上提高了泵吸反循环的工作效率,顺利地完成了孔深131 m、桩径1.8 m桩孔的施工,产生了很好的经济效益。     

苏通大桥超长桩桩底后压浆试验及效果

在苏通大桥松散软弱的地层条件,实施超长（〉100 m）、超大（2.5 m）摩擦桩桩底后压浆工程,在我国是首次运用。结合工程实践,就压浆工程的设计、施工的技术要点进行全面介绍。通过对钻孔取样分析,指出浆液初凝时间地表实验与地下实际存在较大差异;通过施工体验,结合取样显示的浆液扩散渗透状况,提出可渗透地层以注浆量为控制参数,压力不列为控制参数的思路。     

广州航空邮件处理中心土洞及桩端软土层处理工艺研究

广州航空邮件处理中心位于岩溶发育地区,场区内存在大量土洞、溶洞等不良地质现象。该建筑物拟采用静压桩基础。为保证建筑物及场道安全,须对场区土洞进行处理。结合场地具体情况和施工工期要求,首先对大体积土洞进行泵注细石砼骨料充填处理,以消除地面大面积塌陷的危险,消灭压桩机械施工安全隐患,然后开始进行静压桩基础施工,同时在场地允许区域对中小体积土洞、桩端软土层等分别进行泵注砂浆骨料和袖阀注浆处理．以确保洞体密实和保证桩基承载力。通过对处理工艺、处理范围的比较筛选和对质量控制要点、施工技术要点的分析提炼．达到了施工简便、造价合理、安全高效的目的,并采用骨料取芯检测、土体标贯试验和压缩试验、洞体物探等多种检测手段,完全达到了设计要求,取得了良好的工程效果和经济效益。     

锚杆支护及在高承压水土层基坑中的应用

在邻海地区富含高承压水的土层中施工预应力锚杆支护工程的难度很大.介绍了锚杆的构造、作用机理、施工工艺以及决定锚杆施工质量的关键技术.以深圳某商住楼基坑施工为例,探讨了在承压水土层中采用锚杆支护的方法,创造性地提出了"先堵水后注浆"的施工工艺,可供沿海、沿江地区的类似工程借鉴.     

桃园矿10煤底板钻孔注浆堵水半径探讨

桃园煤矿10煤底板裂隙发育不均匀,合理确定钻孔注浆堵水有效半径,是10煤安全开采的保障。经理论计算和实验研究,确定注浆有效半径为10¹5 m。     

柏井采空区地基注浆加固技术

通过目前国内外现有资料的对比研究，对严重影响石太高速公路修建和运营的柏井采空区采用压力注浆的方法，充填采空区上覆的裂隙冒落带，以达到加固地基的目的。灌注材料选用水泥和粘土，水固比为１：１．５，依据地面构造物不同，在桥涵地段采用１：０．８：０．７（水：水泥：粘土，下同）的配比，在边坡地段采用１：０．５：１的与比，在一般路段采用１：０．３：１的配比，灌注浆液的结石体在采空区及上覆的裂隙冒落带中充填率达