超长定向钻注装备关键技术分析及发展趋势

定向钻技术起源于石油钻井工业,经多年发展已拓展至隧道工程地质勘察及灾害处置、煤矿底板含水层改造、蓄能电站抽水通道施工、市政管道铺设等多个领域。地面注浆技术结合定向钻长距离精准穿越的优势,可实现地下工程不良地质高效预加固与灾害安全处置,具有广阔的应用前景。系统综述了定向钻注装备技术的发展历程、研究现状和待突破关键技术。首先,介绍了定向钻与地面注浆技术的发展历程;其次从重大科研项目、学术论文、授权专利以及工程实践等方面进行了分析与总结。结果表明：我国现阶段定向钻注技术总体已达到自主化、实用化的国际先进水平,但在千米级长距离快速钻进、复杂地质条件精准导向、地下工程精准注浆处置等核心技术方面仍存在“卡脖子”难题。面向战略性重大工程建设需求,提出了超长距离定向钻注一体化装备“预报、钻进、注浆、检测”四大功能模块,围绕随钻感知预报、快速钻进与卡钻预测、精准导向技术、远距离凝胶可控注浆材料、稳压控制分段注浆工艺、随钻检测系统六方面,开展了分析与讨论,可为我国定向钻注一体化装备技术发展和地下工程灾害防控提供参考。     

钻孔灌注桩桩底沉渣压浆处理研究与应用

对桩底沉渣产生的原因、沉渣对灌注桩承载能力的影响以及沉渣的处理作了简要分析,讨论了灌注桩桩底压浆工艺的作用机理。重点结合实际工程介绍了该技术,经检测表明,灌注桩桩底压浆技术的使用有效地处理了沉渣,提高了桩的承载能力。     

高速公路桥头跳车病害的分析与治理方法探讨

根据高速公路桥头跳车病害探地雷达检测结果,结合路基实际工程地质资料及沉降观测值,分析出造成此病害的原因是桥与路之间沉降差异所致,故搭板与垫层和垫层与路基之间产生了脱空,造成桥搭板、垫层碎裂而出现了桥头跳车病害.针对病害根源,采用了压密注浆进行搭板加固及重新摊铺沥青混合料进行调坡处理的治理方法.     

复杂地层钻进中可控复合浆液的研制

复杂地层钻进中常用的注浆材料需要良好的时间可控性和固结体强度,因此研制一种可控时间、增加固结体强度、效果良好的注浆浆液是有意义的。针对以上问题,利用正交试验的方法研制了一种复合注浆材料。在不饱和聚酯中添加水泥及引发剂、促进剂使浆液在要求时间内固化,最终配方的固化时间为62 min,抗压强度为32.6 MPa。该浆液作为化学浆液具有可注性好、浆液粘度低、能注入到细微裂隙中的优点,固结体强度高,并且塑性性能良好,由于在浆液中添加了水泥,降低了成本,较之一些化学浆液有一定的优势。     

完整性检测在冲（钻）孔灌注桩的合理应用

通过对3个工程实例的分析,发现在低应变法和声波透射法对冲（钻）孔灌注桩各种缺陷检测中存在不同结果,提出了各种完整性检测的适用范围,使冲（钻）孔灌注桩桩基检测方案和检测工作更加完善、合理。     

Research on method of pressure grouting piling of driven tube

The pressure grouting pile of driven tube can improve the load bearing capacity of the single pile from the mechanism of pressure grouting pile of driven tube.On the basis of analyzing the mechanism,the authors designed the machines and tools of pressure grouting,determined the operating manufacture and technology parameter on the pressure grouting secondly.The result shows that the pressure grouting pile of driven tube not only changes the pile type but also reduce the length of the pile and its engineering cost,it enhances the load bearing capacity of single pile an the same time.     

基于流体体积法的劈裂注浆有限元分析

劈裂注浆作为一种有效的土体加固方法,其理论研究落后于工程实践。提出了基于弥散裂缝模型和流体体积法的劈裂注浆有限元分析方法,并通过ABAQUS二次开发编写劈裂注浆有限元程序。数值分析结果能与室内试验较好吻合,验证了有限元算法的合理性。在此基础上研究了注浆孔埋深和注浆流量对劈裂浆脉形状的影响。结果表明,劈裂注浆过程可分为起劈和劈裂发展两个阶段。当劈裂浆脉扩展到模型边界后,继续注浆会引起注浆压力的大幅提高和已有浆脉宽度的增加。随着注浆孔埋深的增加,浆脉分支减少,长度减小,宽度增加,劈裂浆脉形状的主要控制因素从土体参数的随机性变成大小主应力值的差异。注浆量一定的情况下,注浆速率越大,劈裂浆脉长度越短,宽度越大,注浆终压也越大。研究为劈裂注浆的工程应用提供理论支撑。     

Fracture grouting and geonails for soft soil tunnelling

To stabilise the tunnel faces and slopes in soft clay for the Airport Link construction in Australia, fracture grouting and glass fibre-reinforced plastic (GFRP) soil nails are proposed for the soil improvement as well as ease of handling. The compensation caused by the fracture grouting and the gain in strength due to consolidation as well as the geonail have stabilised the soft clay during construction. Only a small amount of ground settlement during soft clay box-jacking operation is generated so that the railway traffic above the embankment can be maintained without interference. The design method of the fracture grouting ground improvement study for this difficult project is discussed in this paper. Extensive laboratory and field tests were employed to verify the design assumptions and to fine-tune the ground improvement studies. The success of this project in poor ground conditions results from combined efforts of extensive field tests, an improved ground improvement design method and a realistic numerical analysis to assess the unstable/highly stressed zones for the placement of soil reinforcement.     

现浇连续箱梁的施工工艺

滨州黄河公路大桥南引桥上部构造为单箱单室大悬臂连续现浇箱梁,跨径42m,2001年12月开工,经过17个月的艰苦施工,提前顺利竣工。对该项工程的施工经验做了总结。     

硫铁矿地下深井巷堵水工程设计

本文工程设计阐述了在动水条件下,封堵水平巷道的“三段式”组合灌浆方法,以及定向钻进在地下深井巷堵水工程中的应用。