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考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统及试验方法与制作流程

考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统及试验方法与制作流程
考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统及试验方法与制作流程

图片简介:

本技术介绍了一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统及试验方法,系统包括供压装置、恒压出浆装置、裂隙岩体应力模拟装置、裂隙岩体试验装置、尾水收集装置和数据监测装置,裂隙岩体应力模拟装置包括反力架和千斤顶,利用不同方向的千斤顶可以给裂隙岩体试验装置内的裂隙岩体试样施加压力,从而模拟自重力和构造应力。本技术可以模拟在自重和构造应力共同作用下浆液在裂隙岩体中流动状态,观测浆液的迁移扩散过程以及不同位置处浆液流速和压力的变化,克服了现有技术中不能考虑初始地应力作用和浆液运动过程可视化的缺点,同时可以模拟复杂岩体在不同注浆压力、浆液特性裂隙倾角等多种参数影响下裂隙岩体中浆液流动过程。

技术要求

1.一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:包括浆料供应装置、裂隙岩体应力模拟装置、裂隙岩体试验装置、尾水收集装置和数据监测装置,所述裂隙岩体应力模拟装置包括反力架、千斤顶和给千斤顶提供动力的供油系统,所述反力架为竖直放置的方形反力架,所述方形反力架的每个边内侧至少设有一个千斤顶,所述裂隙岩体试验装置安装于方形反力架内的多个千斤顶之间,通过反力架内上下方向的千斤顶为裂隙岩体试验装置模拟自重应力,通过左右方向的千斤顶模拟构造应力,所述裂隙岩体试验装置用于夹持安装裂隙岩体试样,所述浆料供应装置用于为裂隙岩体试样提供恒压的浆料,所述尾水收集装置用于收集从裂隙岩体试样流出的浆料,所述数据监测装置用于监控采集裂隙岩体注浆模拟试验中的参数数据;所述方形反力架由上下左右四个钢架和三角支撑焊接组成,每个钢架内侧设有两个承压板,每个承压板上设有一个千斤顶。

2.如权利要求1所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述供油系统包括油泵和液压同步加载分流阀,所述液压同步加载分流阀的入口连接油泵的出口,液压同步加载分流阀的出口分别连接到每个千斤顶。

3.如权利要求1所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述裂隙岩体试验装置由前后、上下四块有机玻璃板以及左右侧板将裂隙岩体试样密封在内组成,其中上有机玻璃板设有延伸到裂隙岩体试样内的注浆管,下有机玻璃板上设有与裂隙岩体试样内相连的出浆管,所述注浆管与浆料供应装置相连,所述出浆管与尾水收集装置。

4.如权利要求3所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述裂隙岩体试验装置的前有机玻璃板和后有机玻璃板之间通过螺栓相连,前有机玻璃板或后有机玻璃板均布多个用于放置压力传感器的测压孔,所述压力传感器采集数据通过压力数据采集显示仪进行采集和显示。

5.如权利要求4所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述浆料供应装置包括储料罐、供压装置和设于储料罐内的搅拌装置,所述储料罐顶部设有与供压装置相连的进气口,所述供压装置通过进气口为储料罐提供恒定的气压,所述储料罐底部设有与注浆管相连通的出料口。

6.如权利要求5所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述搅拌装置为安装于储料罐内底部的多个涡轮旋浆。

7.如权利要求5所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述数据监测装置包括高速摄像机、电脑终端和轮辐传感器,所述高速摄像机和轮辐传感器采集数据通过数据线传输到电脑终端进行处理,所述高速摄像机用于对裂隙岩体试验装置内的裂隙岩体试样进行拍照,所述轮辐传感器安装于千斤顶与裂隙岩体试验装置之间,用于校正千斤顶所施加的压力。

8.一种利用权利要求7所述裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统的裂隙岩体注浆模拟可视化试验方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1、裂隙岩体试样制备,根据现场岩体工程裂隙参数调查数据,获得结构面几何参数随机分布函数,在此基础上,利用蒙特卡洛方法随机生成正方体裂隙网络模型,再通过3D打印设备打印出裂隙岩体试样,同时根据现场地应力测量数据,确定模拟真实注浆过程岩体所处深度的自重应力和构造应力水平;

步骤2、组装裂隙岩体试样,首先将压力传感器放置在后有机玻璃板的压力孔内,然后前后有机玻璃板在预制螺栓孔位置利用螺栓紧密固定在裂隙岩体试样上,再插入注浆管,最后将上下有机玻璃板及左右侧板安装到裂隙岩体试样上,用密封胶将各个接缝处密封好,防止漏浆液,完成裂隙岩体试验装置组装;将组装好裂隙岩体试样的裂隙岩体试验装置放置于裂隙岩体应力模拟装置上;注浆管连接于浆料供应装置上,出浆管连接于尾水收集装置;

步骤3、设置模拟地应力,首先安装上下左右多个千斤顶,千斤顶后座置于承压板上,每个千斤顶前端放上轮辐传感器,并与组装好裂隙岩体试样的裂隙岩体试验装置夹紧;千斤顶通过油管与液压同步加载分流阀相连,然后打开油泵,设置液压同步加载分流阀以分配好上下左右油压,通过上下的千斤顶模拟自重应力,左右的千斤顶模拟构造应力,最后用每个千斤顶上轮辐传感器进行应力校准,以保证施加的模拟地应力大小;

步骤4、安装监测装置,高速摄像机架设于裂隙岩体试样正前方;将储料罐连接于供压装置上,压力传感器接到压力数据采集显示仪上,轮辐传感器接到电脑终端上;

步骤5、开始注浆试验,将配置好注浆浆液注入储料罐中备用,开启涡轮旋浆保证浆液的和易性,开启供压装置,将注浆压力调整为预定值,进行注浆扩散与封堵试验,打开高速摄像机,记录注浆过程;

步骤6:待浆液流出稳定后,停止注浆,关闭数据监测装置、供压装置和裂隙岩体应力模拟装置,清洗裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统;

步骤7:改变不同试验条件,重复上述步骤1-6,可以得到不同地应力条件、注浆压力、浆液黏度、浆液凝胶时间等参数对浆液扩散规律和封堵的影响。

技术说明书

一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统及试验方法

技术领域

本技术属于岩土工程领域,涉及一种岩土工程中注浆模拟试验装置,尤其是一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统及试验方法。

背景技术

地下岩体开挖卸荷过程中,工程岩体内部产生大量节理、裂隙,严重时易发生失稳破坏,影响围岩稳定与工程安全。注浆是修复裂隙岩体、提高围岩强度的重要手段之一。浆液在裂隙岩体内的扩散路径和范围是判定注浆效果的重要参考。目前,国内外学者对单一裂隙浆液流动扩散规律做了大量理论推导。但是,理论研究与数值仿真均需对工程地质条件及注浆方式做出简化,其研究结果与现场实际存在一定的误差;而现场原位试验则难以直观观测浆液在裂隙的流动和分布情况。相对而言,室内模拟试验可较好的弥补以上研究手段的不足,可以获取注浆过程的相关参数。胡巍等(2013年)通过注浆模型试验,发现注浆前后岩体剪切强度未发生明显变化,甚至少部分岩样剪切强度降低;相似的试验结果也被张伟杰等(2015年)发现,这明显与现场情况是不符的。分析主要原因在于传统的注浆模拟试验研究未考虑地应力的影响。因此开展地应力下裂隙岩样注浆模型试验是正确认识注浆加固机理的关键。目前已开发的岩体注浆模拟仪器有:

CN 201910361886.5公布了一种水平注浆口注浆扩散形态的模拟试验装置,包括受灌体、围压荷载控制系统、渗流水压加载控制系统、注浆控制系统、数据采集系统和废液回收箱。

CN201811491070.6公布了一种模拟多主控变量的可视化裂隙注浆试验装置及方法,包括可视化裂隙注浆平台,注浆孔和注浆系统。

CN201811628638.4公布了一种可视化检测裂隙注浆模拟试验装置及试验方法,包括注浆池,试验箱体和注浆泵。

CN201910022454.1公布了可模拟实际工况的砂层三维注浆试验装置及其试验方法,其可根据实际注浆需求模拟不同的地应力条件和不同孔隙水压,包括底座、压力罩和试样室。

CN201710988965.X公布了一种多功能室内土体注浆模拟试验装置及其试验方法,包括依次连接的注浆机构、试验腔室以及控压机构。

CN201711190560.8公布了一种气压驱动松散体注浆模拟试验装置及试验方法,包括顶部密封盖、中部筒形注浆平台主体和底座。

CN201310351203.0介绍了一种可视化交叉裂隙动水注浆试验装置,包括浆液收集装置和交叉裂隙平台。

虽然这些装置在一定程度上能够模拟岩体或者土体浆液扩散过程,但无法模拟自重和构造应力作用下裂隙岩体注浆可视化观测过程,以及测量裂隙各个位置处压力和流速变化。

技术内容

有鉴于此,本技术目的在于提供一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统及试验方法,可以实现在自重和构造应力作用下裂隙岩体注浆模拟试验与分析。该装置考虑了初始地应力条件对裂隙注浆扩散及凝胶封堵的影响,并全程实现可视化,采用高速摄像机和压力传感器对注浆不同位置的速度和压力进行实时采集,并通过与计算机终端连接实现了试验过程的自动化量测。

为达到上述目的,本技术提供如下技术方案:

一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:包括浆料供应装置、裂隙岩体应力模拟装置、裂隙岩体试验装置、尾水收集装置和数据监测装置,所述裂隙岩体应力模拟装置包括反力架、千斤顶和给千斤顶提供动力的供油系统,所述反力架为竖直放置的方形反力架,所述方形反力架的每个边内侧至少设有一个千斤顶,所述裂隙岩体试验装置安装于方形反力架内的多个千斤顶之间,通过反力架内上下方向的千斤顶为裂隙岩体试验装置模拟自重应力,通过左右方向的千斤顶模拟构造应力,所述裂隙岩体试验装置用于夹持安装裂隙岩体试样,所述浆料供应装置用于为裂隙岩体试样提供恒压的浆料,所述尾水收集装置用于收集从裂隙岩体试样流出的浆料,所述数据监测装置用于监控采集裂隙岩体注浆模拟试验中的参数数据;所述方形反力架由上下左右四个钢架和三角支撑焊接组成,每个钢架内侧设有两个承压板,每个承压板上设有一个千斤顶。

进一步地,所述供油系统包括油泵和液压同步加载分流阀,所述液压同步加载分流阀的入口连接油泵的出口,液压同步加载分流阀的出口分别连接到每个千斤顶。

进一步地,所述裂隙岩体试验装置由前后、上下四块有机玻璃板以及左右侧板将裂隙岩体试样密封在内组成,其中上有机玻璃板设有延伸到裂隙岩体试样内的注浆管,下有机玻璃板上设有与裂隙岩体试样内相连的出浆管,所述注浆管与浆料供应装置相连,所述出浆管与尾水收集装置。

进一步地,所述裂隙岩体试验装置的前有机玻璃板和后有机玻璃板之间通过螺栓相连,前有机玻璃板或后有机玻璃板均布多个用于放置压力传感器的测压孔,所述压力传感器采集数据通过压力数据采集显示仪进行采集和显示。

进一步地,所述浆料供应装置包括储料罐、供压装置和设于储料罐内的搅拌装置,所述储料罐顶部设有与供压装置相连的进气口,所述供压装置通过进气口为储料罐提供恒定的气压,所述储料罐底部设有与注浆管相连通的出料口。

进一步地,所述搅拌装置为安装于储料罐内底部的多个涡轮旋浆。

进一步地,所述数据监测装置包括高速摄像机、电脑终端和轮辐传感器,所述高速摄像机和轮辐传感器采集数据通过数据线传输到电脑终端进行处理,所述高速摄像机用于对裂隙岩体试验装置内的裂隙岩体试样进行拍照,所述轮辐传感器安装于千斤顶与裂隙岩体试验装置之间,用于校正千斤顶所施加的压力。

一种利用上述裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统的裂隙岩体注浆模拟可视化试验方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1、裂隙岩体试样制备,根据现场岩体工程裂隙参数调查数据,获得结构面几何参数随机分布函数,在此基础上,利用蒙特卡洛方法随机生成正方体裂隙网络模型,再通过3D打印设备打印出裂隙岩体试样,同时根据现场地应力测量数据,确定模拟真实注浆过程岩体所处深度的自重应力和构造应力水平;

步骤2、组装裂隙岩体试样,首先将压力传感器放置在后有机玻璃板的压力孔内,然后前后有机玻璃板在预制螺栓孔位置利用螺栓紧密固定在裂隙岩体试样上,再插入注浆管,最后将上下有机玻璃板及左右侧板安装到裂隙岩体试样上,用密封胶将各个接缝处密封好,防止漏浆液,完成裂隙岩体试验装置组装;将组装好裂隙岩体试样的裂隙岩体试验装置放置于裂隙岩体应力模拟装置上;注浆管连接于浆料供应装置上,出浆管连接于尾水收集装置;

步骤3、设置模拟地应力,首先安装上下左右多个千斤顶,千斤顶后座置于承压板上,每个千斤顶前端放上轮辐传感器,并与组装好裂隙岩体试样的裂隙岩体试验装置夹紧;千斤顶通过油管与液压同步加载分流阀相连,然后打开油泵,设置液压同步加载分流阀以分配好上下左右油压,通过上下的千斤顶模拟自重应力,左右的千斤顶模拟构造应力,最后用每个千斤顶上轮辐传感器进行应力校准,以保证施加的模拟地应力大小;

步骤4、安装监测装置,高速摄像机架设于裂隙岩体试样正前方;将储料罐连接于供压装置上,压力传感器接到压力数据采集显示仪上,轮辐传感器接到电脑终端上;

步骤5、开始注浆试验,将配置好注浆浆液注入储料罐中备用,开启涡轮旋浆保证浆液的和易性,开启供压装置,将注浆压力调整为预定值,进行注浆扩散与封堵试验,打开高速摄像机,记录注浆过程;

步骤6:待浆液流出稳定后,停止注浆,关闭数据监测装置、供压装置和裂隙岩体应力模拟装置,清洗裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统;

步骤7:改变不同试验条件,重复上述步骤1-6,可以得到不同地应力条件、注浆压力、浆液黏度、浆液凝胶时间等参数对浆液扩散规律和封堵的影响。

一种裂隙岩体应力模拟装置,其特征在于:包括反力架、千斤顶和给千斤顶提供动力的供油系统,所述反力架为竖直放置的方形反力架,所述方形反力架的每个边内侧至少设有一个千斤顶,方形反力架内的多个千斤顶之间组成用于安装所述裂隙岩体试验装置的空间,通过反力架内上下方向的千斤顶为裂隙岩体试验装置模拟自重应力,通过左右方向的千斤顶模拟构造应力,所述裂隙岩体试验装置用于夹持安装裂隙岩体试样。

因此,本技术具有如下优点:

1)本技术可以模拟在自重和构造应力作用下浆液在裂隙岩体中流动状态,并观测浆液的迁移扩散过程。

2)试验装置可测量浆液扩散过程中不同位置处的流速以及压力变化,克服传统装置只能测量进出口流速和压力。

3)试验装置可模拟实际复杂裂隙网络注浆过程,研究不同注浆压力、浆液特性、裂隙倾角等多种参数对注浆浆液扩散与凝胶封堵的影响。

附图说明

为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本技术提供如下附图进行说明:

图1为考虑自重和构造应力作用下裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统结构示意图。

图2为图1不锈钢罐的放大三维示意图。

图3为图1裂隙岩体试验装置前后有机玻璃板的放大三维示意图。

图4为图1裂隙岩体试验装置上下玻璃板的放大三维示意图。

附图标记:1-供压装置,2-恒压出浆装置,3-裂隙岩体应力模拟装置,4-裂隙岩体试验装置,5-尾水收集装置,6-数据监测装置,7-空压机,8-限压阀,9-不锈钢罐,10-支架,11-涡轮旋浆,12-电

机,13-压力表,14-阀门,15-电动油泵,16-液压同步加载分流阀,17-出油口,18-反力架,19-注浆管,20-裂隙岩体试样,21-承压板,22-千斤顶,23-左右侧板,24-压力传感器,25-轮辐传感器,26-出浆管,27-三角支撑,28-上有机玻璃板,29-下有机玻璃板,30-钢架,31-竖板,32-横向支撑

板,33-前有机玻璃板,34-电脑终端,35-高速摄像机,36压力数据采集显示仪,37-聚氨酯软管,38-接水槽,39-天平,40-进气口,41-出料口,42-涡轮旋浆孔,43-螺栓孔,44-测压孔,45-注浆孔,46-出浆孔,47-后有机玻璃板。

具体实施方式

下面通过实施例,并结合附图,对双轴应力作用下裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统的技术方案作进一步具体的说明。

实施例:

一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,包括供压装置1、恒压出浆装置2、裂隙岩体应力模拟装置3、裂隙岩体试验装置4、尾水收集装置5和数据监测装置6。

在上述的一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,所述的裂隙岩体应力模拟装置3为裂隙岩体试样20提供加压模拟地应力环境,包括反力架18、液压同步加载分流阀16、电动油泵15和千斤顶22。其中,液压同步加载分流阀16和电动油泵15构成供油系统,当然供油系统还应该包括储油罐,这为公知常识,附图1中未画出,也不再详细描述。

反力架18由上下左右四个钢架30和三角支撑27焊接组成。每个钢架30由两个竖板31和多个横向支撑板32焊接而成,为自重应力和构造应力施加提供后坐力。整个反力架18长高为1.0m,宽为0.2m。反力架18内部上、下、左、右位置分别放置两个薄形的千斤顶22,所有千斤顶22与液压同步加载分流阀16的出油口17连接,液压同步加载分流阀16的进油口与电动油泵15的出口相连。

如图1所示,上、下四个千斤顶22模拟自重应力,而左、右四个千斤顶22模拟构造应力。千斤顶22与反力架18之间设置承压板21,承压板21为厚度10mm的钢板,具有一定抗压能力,抵抗千斤顶22的后坐力。千斤顶22的前端与轮辐传感器25相连,再与裂隙岩体试验装置4的上有机玻璃板28、下有机玻璃板29以及左右侧板23紧贴,将千斤顶22上的压力传递到裂隙岩体试样20上。轮辐传感器25监测了裂隙岩体试样20上模拟的自重应力和构造应力;左右侧板23为厚度5mm钢板,上有机玻璃板28和下有机玻璃板29厚度均为5mm,使得千斤顶22提供的压力能均匀释放在裂隙岩体试样20上。

如上所述的电动油泵15连接液压同步加载分流阀16,可按试验要求分配不同油压,提供不同大小的自重应力和构造应力。

在上述的一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,所述的裂隙岩体试验装置4由裂隙岩体试样20、上有机玻璃板28、下有机玻璃板29、前有机玻璃板33、后有机玻璃板47、左右侧板23、注浆管19和出浆管26组成,裂隙岩体试验装置4置于裂隙岩体应力模拟装置3中。裂隙岩体试样20通过预先设置的裂隙几何信息,通过3D打印技术制作出来。裂隙岩体试样20尺寸为

500mm*500mm*200mm。3D打印过程要留有安装注浆管19的安装孔。注浆管19直径为20mm,长度为400mm。裂隙岩体试样20与前有机玻璃板33、后有机玻璃板47通过螺栓固定,与上有机玻璃板28、下有机玻璃板29及左右侧板23通过密封胶封装,防止漏浆。

如上所述的前有机玻璃板33和后有机玻璃板47采用PMMA透明有机玻璃,便于观测浆液的迁移扩散进程,且上面设置四个螺栓孔43。后有机玻璃板47均匀布置多个测压孔44,方便放置压力传感器24,测压孔44的间距为50mm。上有机玻璃板28和下有机玻璃板29中间位置留有直径20mm的孔,分别为安装注浆管19的注浆孔45和出浆管26的出浆孔46。

在上述的一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,所述的供压装置1由空压机7和限压阀8组成,空压机7通过限压阀8与聚氨酯软管37为恒压出浆装置2提供稳定可调的压力,聚氨酯软管37直径为10mm。

在上述的一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,如图1、2所示,所述的恒压出浆装置2包括储料罐、支架10、涡轮旋浆11和电机12,储料罐通过聚氨酯软管37与裂隙岩体试验装置4连接。本实施例中,储料罐为不锈钢罐9,不锈钢罐9为方形,尺寸为500*500*500mm。不锈钢罐9顶部中间开有圆形孔,孔直径为10mm,用作进气口40,与供压装置1的出口连接;不锈钢罐9底部中间开有圆形孔,孔直径为10mm,用作浆液流出的出料口41,出料口41通过管道与裂隙岩体试验装置4的入口连接,在不锈钢罐9底部两边距出料口41 100mm位置钻孔,孔径10mm,用于放置涡轮旋浆11的涡轮旋浆孔42,涡轮旋浆11旋叶长度为100mm,保证浆液在实验过程中始终具有相同的和易性。电机12接于涡轮旋浆11,为其提供动力。不锈钢罐9侧面与支架10焊接,保证不锈钢罐9的稳定性。

如图1所示,在上述的一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,所述的尾水收集装置5包括聚氨酯软管37、阀门14、接水槽38和天平39。尾水收集装置5的接水槽38通过聚氨酯软管37与裂隙岩体试验装置4的出浆管26连接;接水槽38用来收集裂隙岩体试验装置4排出的浆液,天平39用来称量单位时间内流出的浆液质量。

在上述的一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,所述的数据监测装置6包括电脑终端34、轮辐传感器25、高速摄像机35、压力传感器24和压力数据采集显示仪36。轮辐传感器25与电脑终端34连接;高速摄像机35架于裂隙岩体试样20正前方;压力数据采集显示仪36连接于试样预先埋置的压力传感器24上。

一种考虑自重和构造应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验方法,包括以下步骤,

步骤1:裂隙岩体试样20制备。根据现场岩体工程裂隙参数调查数据,获得结构面几何参数(如倾向、倾角、迹长等)随机分布函数。在此基础上,利用蒙特卡洛方法随机生成正方体裂隙网络模型,裂隙岩体模型的标准尺寸为500mm*500mm*200mm,也可根据试验条件更改裂隙岩体模型尺寸。再通过计算机和3D打印设备打印出裂隙岩体试样20。同时,根据现场地应力测量数据,确定模拟真实注浆过程岩体所处深度的自重应力和构造应力水平;

步骤2:组装裂隙岩体试样20。首先将压力传感器24放置在后有机玻璃板47的测压孔44内,然后前有机玻璃板33、后有机玻璃板47在预制的螺栓孔43位置利用螺栓紧密固定在裂隙岩体试样20上,再插入注浆管19。最后将左右侧板23安装到裂隙岩体试样20上,用密封胶将各个接缝处密封好,防止漏浆液;将组装好的裂隙岩体试样20放置于裂隙岩体应力模拟装置3上;注浆管19连接于恒压出浆装置2上,出浆管26连接于尾水收集装置5;

步骤3:设置模拟地应力。首先安装上下左右共8个千斤顶22,千斤顶22后座置于承压板21上,用螺栓拧紧。千斤顶22前端放上轮辐传感器25,并与裂隙岩体试样20夹紧;千斤顶22连接于液压同步加载分流阀16的各个出油口17上,液压同步加载分流阀16的入口连接在电动油泵15上,电动油泵15连接储油罐;然后打开电动油泵15,设置液压同步加载分流阀16以分配好上下左右油压,通过上下千斤顶22模拟自重应力,左右千斤顶22模拟构造应力。最后用各个千斤顶22上轮辐传感器25进行应力校准,以保证施加的模拟地应力大小;

步骤4:安装监测装置。高速摄像机35架设于裂隙岩体试样20正前方;将恒压出浆装置2连接于供压装置1上,压力传感器24接到压力数据采集显示仪36上,轮辐传感器25接到电脑终端34上;

步骤5:开始注浆试验。首先将配置好注浆浆液注入不锈钢罐9中备用,开启涡轮旋浆11。然后开启供压装置1,将注浆压力调整为预定值,进行注浆扩散与封堵试验。打开高速摄像机35,记录注浆过程;

步骤6:待浆液流出稳定后,停止注浆,关闭数据监测装置6、供压装置1和裂隙岩体应力模拟装置3,清洗注浆系统及试验平台;

步骤7:改变不同试验条件,重复上述步骤1-6,可以得到不同地应力条件、注浆压力、浆液黏度、浆液凝胶时间等参数对浆液扩散规律和封堵的影响。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本技术所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

裂隙岩体的渗流特性试验及理论研究方法

裂隙岩体的渗流特性试验及理论研究方法 摘要:简要叙述岩体裂隙的几何特性,岩石裂隙渗流特性研究的方法。 综述了国内外裂隙岩体单裂隙、水力耦合、非饱和情况下的渗流特性物模试验研究成果,并做了相应的分析和讨论。分析表明:物模试验在研究裂隙岩体渗流特性方面具有不可替代的作用;需要进行更多的模拟实际岩体裂隙的试验;真正意义上的非饱和渗流试验还很少;分析结果为今后的裂隙岩体渗流特性物模试验研究提供了有益的方向。 关键词:裂隙岩体;渗流 ;单一裂隙;水力耦合;非饱和 一 前言 新中国成立以后,交通、能源、水利水电与采矿工程各个领域遇到了许多与工程地质及 岩土力学密切相关的技术难题,在许多岩土工程、矿山工程及地球物理勘探过程中,岩体的渗透率起到十分重要的作用,但在理论上尚未引起足够的重视,通常将岩体渗流处理为砂土一样的多孔介质,用连续介质力学方法求解。与孔隙渗流的多孔介质相比,裂隙岩体渗流的特点有:渗透系数的非均匀性十分突出;渗透系数各向异性非常明显;应力环境对岩体渗流场的影响显著;岩体渗透系数的影响因素复杂,影响因子难以确定。 岩石裂隙渗流特性研究的方法通常有直接试验法、公式推导法和概念模型法,而试验研 究是其中一个最重要最直接的途径。本文介绍了当前裂隙岩体渗流试验研究。 二 岩体裂隙的几何特性 岩体的节理裂隙及空隙是地下水赋存场所和运移通道。岩体节理裂隙的分布形状、连通 性以及空隙的类型,影响岩体的力学性质和岩体的渗透特性。岩体中节理的空间分布取决于产状、形态、规模、密度、张开度和连通性等几何参数。天然节理裂隙的表面起伏形态非常复杂,但是从地质力学成因分析,岩体总是受到张拉、压扭、剪切等应力作用形成裂隙,这种作用不论经历多少次的改造,其结构特征仍以一定的形貌保留下来,具有一定的规律性。裂隙面形态特征的研究越来越受到重视,在确定裂隙面的导水性质及力学性质方面,其作用越来越大。 裂隙面的产状是描述裂隙面在三维空间中方向性的几何要素,它是地质构造运动的果, 因而具有一定的规律性,即成组定向,有序分布。裂隙面的间距和密度是表示岩体中裂隙发育密集程度的指标。在表征岩体完整性、强度、变形以及在渗透张量计算中都需要用到裂隙面的间距和密度。裂隙面间距是指同一组裂隙在法线上两相邻面间的距离,常用S 表示。对同一组裂隙一般认为裂隙间距相等。在实际野外测量中,布置一条测线,应尽量使测线与裂隙组走向垂直。分组逐条测量裂隙与裂隙之间的距离,即可求出裂隙组的平均间距。裂隙面的密度按物理意义魄不同可分为三种:线密度、面密度和体密度。 三 裂隙岩体渗流试验研究 20世纪60年代以来,裂隙岩体渗流的研究逐步发展,已有不少结果。1856年法国工程师 达西(Darcy )通过实验所建立的达西线性渗流定律直今仍是研究渗流的基础。 表达式: kj -=ω

岩石基础强度计算

1.岩石基础的概念 岩石基础是将锚筋直接锚固于灌浆的岩石孔内,借助于岩石自身的抗拔、抗剪切能力,岩石与水泥砂浆间、水泥砂浆与锚筋间的粘结力来抵抗杆塔传递下来的荷载,以保证基础结构的稳定性的一种基础形式。它也被称为“原状土”式基础,其强度取决于岩石自身的抗拔、抗剪切强度,岩石与水泥砂浆间、水泥砂浆与锚筋间的粘结强度,钢筋的抗拉、抗剪切强度等。 2.岩石基础设计的控制条件 上拔稳定。 3.岩石基础的特点 充分利用岩石的整体性和坚固性,抗压能力强;岩孔较大开挖基坑小得多,节约材料,成本低廉,节约材料;岩孔开凿多用机械,节省劳动力。 二、岩石基础的分类方法 1.按岩石的坚固分类 按岩石坚固程度分类如表2-19所示。 质岩石;小于300kg/cm2(29.4MPa)者,称为软质岩石。 2.按岩石的风化程度分类 按岩石风化程度分类如表2-20所示。 三、岩石基础的基本类型 1.直锚式 用于覆盖层厚度小于0.3m、微风化硬质岩石;如图2-27所示。 2.承台式 适用于覆盖层厚度在0.8~1.5m、中等风化,硬度稍差的岩石;如图2-31所示。 3.嵌固式 又称岩固式,适用于质地较软的强风化岩石,但要求岩 石完整性好;如图2-28所 示。 4.自锚式

适用于微风化、硬质、完整性好的岩石;如图2-29所示。 5.拉线式 适用于岩质较硬、中等风化或弱风化岩石,作拉线基础;如图2-30。 各种形式的岩石基础中,除了拉线式外,随着基础承受的荷载的大小,又分为:单孔和多孔基础。 四、岩石基础强度的设计计算 1.岩石基础的五种破坏形式 对岩石而言,其承受下压力的能力远大于一般土壤(如软质岩石的 [P]≥100MPa),所以岩石基础一般不存在下压失稳的问题,抗倾覆也不成问题,岩石基础的控制条件是上拔稳定。岩石基础上拔稳定破坏一般有以下几种情况: ⑴锚筋被拉断。上拔力超过锚筋的允许拉应力; ⑵锚筋被拔出。锚筋与水泥砂浆间的粘结力不够; ⑶冰棒破坏。锚筋与水泥砂浆块一起从岩孔中拔出,水泥砂浆块与岩石间的粘结力不够; ⑷岩石整体性破坏。以岩孔为中心同心圆状裂隙向四周辐射,岩石基础垂直变形超过10mm; ⑸岩体被抬起(基础位于孤岩)。 ⑴、⑵、⑶种破坏可通过提高钢筋抗拉强度、钢筋与水泥砂浆间、水泥砂浆与岩孔壁间粘结力以满足设计要求,而第四种破坏则受岩石强度和岩石的完整程度的控制,因此确定岩体自身抗拔力是岩石基础设计的关键。 2.岩石基础上拔稳定计算 ⑴锚筋的抗拉强度计算 钢筋与底脚螺栓合称锚筋。前已述及,钢筋的抗拉强度取其屈服点强度(Kg/mm2或N/mm2)。锚筋抗拉强度校核计算公式: ⑵锚筋与砂浆的粘结力应满足下式: 与水泥砂浆的标号、锚筋的表面等因素有关,在相同的水泥砂浆一般有 螺 纹: 光面 =1.38:1 一般地,对200号的水泥砂浆,取=20 Kg/mm2;对300号的水泥砂浆, 取=30 Kg/mm2。在实际的工程中通常在锚筋的下部焊接如:圆盘、帮带、鱼尾

裂隙介质注浆研究现状与分析

引言 注浆技术已经被广泛地应用于地基工程、桩基工程、边坡工程、隧道工程和煤矿开采,且注浆具有掩蔽性和地层具有复杂性,使得越来越多的学者对注浆技术进行了研究。 目前,已经有少数学者对裂隙介质注浆的研究现状进行了归纳和总结,例如杨米加等、罗平平等和王一新等分别对研究现状进行了总结和分析,但是他们在文章中很少涉及注浆扩散模型的研究现状且无最近几年的最新研究成果介绍。本文结合最近几年来在裂隙介质注浆方而的研究成果分别从注浆扩散模型、模型试验和数值模拟三大方而介绍了国内外研究现状,并通过分析研究现状存在的不足之处提出了裂隙介质注浆的研究方向。 1 注浆扩散模型研究现状 1.1牛顿流体注浆模型 1 ) Baker针对牛顿流体在裂隙内的辐射流动,采用平直、光滑、等开度的平行板裂隙模型,假定注浆压力和流量恒定不变,导出了层流关系式。 2 )刘嘉材研究了二维光滑裂隙中牛顿流体的流动规律,根据牛顿摩阻力定律,推导出了扩散半径与注浆时间的表达式。可用来计算浆液的扩散半径和灌浆时间,也可根据扩散半径求所需的注浆压力。 3)张良辉考虑粗糙度和地下水粘性阻力的影响推导了牛顿流体灌浆时间与扩散半径关系的公式。 4)郑玉辉考虑地下水的影响推导得出了考虑流体粘度变化的公式及倾斜裂隙注浆浆液扩散公式。 1.2宾汉流体注浆模型 1 ) G Lombard根据力的平衡,导出了在开度为b(原文为2t)的裂隙中浆液的最大扩散半径。2)Wittke根据注浆压力变化梯度与浆液屈服强度的变化梯度之代数和为零,建立了平衡方程,推导出了宾汉流体在等厚光滑裂隙中的扩散距离。3 )H·B加宾考虑了浆液重力密度及裂隙倾斜角度的影响,推导出了宾汉流体扩散在裂隙中的距离。4 ) OHO.卢什尼科娃得出了对多条开度不一致的裂隙同时灌浆时的扩散半径与各参数间的关系。5)杨晓东等}推导出了当宾汉流体在裂隙中作低雷诺数的平而径向层流运动时,忽略浆体的流动惯性和重力作用的流动基本方程。6 } H assler·L用渠道网络代替裂隙而,将二维辐射流简化为一维直线流,得出在单条渠道内浆液的运动方程。7)郑长成考虑了裂隙倾角和方位角的影响,将浆液粘度时变性参数做了简化,且提出了“等效水力开度”的概念,得出了浆液最大扩散半径的公式。8)阮文军考虑粘度时变性推导了牛顿流体和宾汉流体的注浆扩散模型,在推导宾汉流体时考虑了流核的存在,在浆液的影响参数方而考虑的比较全而,公式中引用了郑长成的等效水力开度。9)葛家良针对隧道围岩结构而注浆,假定水泥浆动力粘度和动切力服从杨晓东等提出的公式,忽略惯性力的影响,考虑了粘度时变性的影响,建立了浆液在二维结构而中扩散的GJL模型。10 )郑玉辉基于频率水力隙宽的研究和宾汉流体渗流规律的建立,考虑地下水影响半径针对宾汉流体建立了裂隙注浆扩散模型。 2模型试验研究现状 1奥地利进行了单裂隙中浆液流动过程的模拟试验。试验采用了3种不同的模型,第1种模型是将浇筑好的2 m× 1 m×1 m的混凝土块用特殊的方法将其劈裂,对劈裂后的裂缝进行注浆模型试验,建立注浆流量、注浆压力及渗透距离之间的关系;第2种模型是利用2块直径为1. 4 m,厚度为0. 3 m的混凝土块构成模拟裂隙,并在模型的中间钻孔进行注浆,使浆液在裂缝中呈轴对称流动,并测得不同间距下裂隙流量、注浆压力及浆液粘度之间的关系;第3种模型是用2块2. 0 m×3. 0 m厚的钢板拼成裂隙,并在给定的粗糙度下进行注浆,分析裂隙粗糙度对浆液流量及扩散半径的影响。 2)中国水利水电科学研究院研制了平板型注浆试验台,通过试验建立了牛顿流体在水平

灌浆基础知识和计算公式

灌浆基础知识和计算公式 一、灌浆的含义: 简单的说,灌浆就是将具有胶凝性的浆液或化学溶液,按照规定的配比或浓度,借用机械(或灌浆自重)对之施加压力,通过钻孔或其他设施,压送到需要灌浆的部位中的一种施工技术。 二、灌浆的实质: 充填这些节理裂隙、孔隙、空隙、孔洞和裂缝之处,形成结石,从而起到固结、粘合、防渗,提高承载强度和抗变形能力以及传递应力等作用。 三、灌浆分类: 按照大坝坝基岩类构成,可分为岩石灌浆和砂砾石层灌浆。 按照灌浆的作用,可分为固结灌浆、帷幕灌浆、回填灌浆和接触灌浆。 按照灌注材料,可分为水泥灌浆、水泥砂浆灌浆、水泥粘土灌浆以及化学灌浆等。 按照灌浆压力,可分为高压灌浆(3MPa以上)、中压灌浆(0.5~3MPa)、低压灌浆(0.5MPa以下),后两类也可称为常规压力灌浆。 按照灌浆机理,可分为渗入性灌浆和张裂式灌浆。 四、灌浆材料: 水泥(磨细水泥、超细水泥)、砂、粉煤灰、粘土和膨润土、水外加剂(速凝剂、减水剂、稳定剂) 五、水泥浆液: 配置水泥浆时,多依照质量比例配制,也有按照体积比例配制的。我国各灌浆工程都采用质量比,帷幕灌浆使用范围一般多为水:水泥=5:1~0.5:1,固结灌浆多为2:1~0.5:1。 1、水泥浆的配制: 将水泥和水依照规定的比例直接拌和,这种情况最为简单。先将计量好的水放入搅拌筒内,再将水泥按所规定的质量秤好后,放入筒中直接搅拌即可。例如欲配制各种浓度的水泥浆100L,其所用的水泥和水量可见下【表1】。 配制水泥浆100L 【表1】 注:水泥的密度以3kg/L或3g/cm3计 在灌浆过程中,常需要将搅拌桶内的水泥浆变浓。如原水泥浆100L,加水泥质量可见下【表2】。 在原100L水泥浆中加水泥使水泥浆变浓【表2】注:加水泥单位为kg

考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统及试验方法与制作流程

图片简介: 本技术介绍了一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统及试验方法,系统包括供压装置、恒压出浆装置、裂隙岩体应力模拟装置、裂隙岩体试验装置、尾水收集装置和数据监测装置,裂隙岩体应力模拟装置包括反力架和千斤顶,利用不同方向的千斤顶可以给裂隙岩体试验装置内的裂隙岩体试样施加压力,从而模拟自重力和构造应力。本技术可以模拟在自重和构造应力共同作用下浆液在裂隙岩体中流动状态,观测浆液的迁移扩散过程以及不同位置处浆液流速和压力的变化,克服了现有技术中不能考虑初始地应力作用和浆液运动过程可视化的缺点,同时可以模拟复杂岩体在不同注浆压力、浆液特性裂隙倾角等多种参数影响下裂隙岩体中浆液流动过程。 技术要求

1.一种考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:包括浆料供应装置、裂隙岩体应力模拟装置、裂隙岩体试验装置、尾水收集装置和数据监测装置,所述裂隙岩体应力模拟装置包括反力架、千斤顶和给千斤顶提供动力的供油系统,所述反力架为竖直放置的方形反力架,所述方形反力架的每个边内侧至少设有一个千斤顶,所述裂隙岩体试验装置安装于方形反力架内的多个千斤顶之间,通过反力架内上下方向的千斤顶为裂隙岩体试验装置模拟自重应力,通过左右方向的千斤顶模拟构造应力,所述裂隙岩体试验装置用于夹持安装裂隙岩体试样,所述浆料供应装置用于为裂隙岩体试样提供恒压的浆料,所述尾水收集装置用于收集从裂隙岩体试样流出的浆料,所述数据监测装置用于监控采集裂隙岩体注浆模拟试验中的参数数据;所述方形反力架由上下左右四个钢架和三角支撑焊接组成,每个钢架内侧设有两个承压板,每个承压板上设有一个千斤顶。 2.如权利要求1所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述供油系统包括油泵和液压同步加载分流阀,所述液压同步加载分流阀的入口连接油泵的出口,液压同步加载分流阀的出口分别连接到每个千斤顶。 3.如权利要求1所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述裂隙岩体试验装置由前后、上下四块有机玻璃板以及左右侧板将裂隙岩体试样密封在内组成,其中上有机玻璃板设有延伸到裂隙岩体试样内的注浆管,下有机玻璃板上设有与裂隙岩体试样内相连的出浆管,所述注浆管与浆料供应装置相连,所述出浆管与尾水收集装置。 4.如权利要求3所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述裂隙岩体试验装置的前有机玻璃板和后有机玻璃板之间通过螺栓相连,前有机玻璃板或后有机玻璃板均布多个用于放置压力传感器的测压孔,所述压力传感器采集数据通过压力数据采集显示仪进行采集和显示。 5.如权利要求4所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述浆料供应装置包括储料罐、供压装置和设于储料罐内的搅拌装置,所述储料罐顶部设有与供压装置相连的进气口,所述供压装置通过进气口为储料罐提供恒定的气压,所述储料罐底部设有与注浆管相连通的出料口。 6.如权利要求5所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述搅拌装置为安装于储料罐内底部的多个涡轮旋浆。 7.如权利要求5所述考虑应力作用的裂隙岩体注浆模拟可视化试验系统,其特征在于:所述数据监测装置包括高速摄像机、电脑终端和轮辐传感器,所述高速摄像机和轮辐传感器采集数据通过数据线传输到电脑终端进行处理,所述高速摄像机用于对裂隙岩体试验装置内的裂隙岩体试样进行拍照,所述轮辐传感器安装于千斤顶与裂隙岩体试验装置之间,用于校正千斤顶所施加的压力。

第六章 岩石锚杆基础

第六章岩石锚杆基础 岩石锚杆基础应根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)第8.6.1条至第8.6.3条的要求和规定进行设计。 岩石锚杆基础可用于直接建造在基岩上的柱基以及承受拉力或水平力较大的建筑物基础。锚杆基座应与基岩连成整体,并应符合下列要求: 1.锚杆孔直径,宜取三倍锚杆直径,但不应小于一倍锚杆直径加50mm。锚杆基础的构造要求,可按图6-1采用。 2.锚杆插入上部结构的长度,必须符合钢筋锚固长度的要求。 3.锚杆宜采用热轧带肋钢筋,水泥砂浆(或细石混凝土)强度等级不宜低于M30(或C30),灌浆前应将锚杆孔清理干净。 锚杆基础中单根锚杆所承受的拔力设计值,应按下列公式验算: 式中Nti——单根锚杆所承受的拔力设计值; Rt——单根锚杆的抗拔力特征值。 对甲级建筑物,单根锚杆抗拔力应通过现场试验确定。对于其他建筑物,可按下列公式计算: R,≤0,8πdlf(6—3) 式中f—一砂浆与岩石间的粘结强度特征值(MPa),水泥砂浆可取M30,f值可按表6—1选用; l——锚杆的有效锚固长度; k1——锚杆孔的直径。

[例6-1] 已知某工程有800mmx800mm的偏心受压柱,柱基坐落在较软地基上,该柱承受风载等作用产生的拔力168kN,试设计锚杆基础所需的锚杆根数。锚杆直径d,锚杆孔径 第209页 k1,锚杆有效锚固长度l,锚杆间的距离C1,并绘出锚杆基础的平、剖面图。 [解] 选定锚杆直径d=20mm(HPB335),Rt=0.87πd,lf=0。8x 3.141 6x70x800X0.3=42 223N=42.22kN 查表6—3得:Rt=42.22kN。 锚杆根数n=168-42.22-3.98根,取4根 根据锚杆直径d=20mm,查表6-2得:锚杆孔径d1=70mm 锚杆有效锚固长度l=800nan,锚杆间的距离C1=420mm,锚杆与柱预留连接长度l1=700mm。.

大坝基础灌浆施工技术要求

1.总则 长底电站属小型工程,大坝按4级建筑物设计。为了保证工程质量,特制定本施工技术要求。本要求仅适用于长底电站大坝基础灌浆施工。在实施基础灌浆前,施工单位应根据设计图纸和本要求制定完善的施工措施和计划,以保证施工质量。灌浆施工中,施工单位应加强技术管理,按统一表格做好原始施工记录,建立技术档案,为工程竣工验收做好准备。施工过程中如发现设计文件与实际情况有出入,施工单位应及时提出,并会同设代组共同研究修正。本要求包括:帷幕灌浆施工技术要求;固结灌浆施工技术要求共两部分。(本要求未尽事宜按有关规范执行。) 遵循的主要规范及相关技术文件是: 1.工程建设标准强制性条文(水利工程部分) 2.混凝土重力坝设计规范(SL319-2005) 3.水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T5148—2001) 4.招标文件。

2.帷幕灌浆施工技术要求 2.1.灌浆材料和制浆 (1)大坝帷幕灌浆采用P.o.32.5Mpa普通硅酸盐水泥,其细度要求为通过80μm 方孔筛的筛余量≤5%。初凝时间≥45min,终凝时间≤10h,且各项质量标准必须满足国家现行规范要求。 (2)水泥在使用前必须对其质量作出鉴定,受潮结块水泥不得使用。 (3)灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。 (4)灌浆施工所用的风、水、电宜设置专用线(管)路,以保证灌浆连续作业。(5)水泥灌浆工程应建立集中制浆系统。 (6)制浆材料必须进行称量,称量误差应小于5%。水泥等固相材料宜采用重量称量法。 (7)浆液必须搅拌均匀并测定浆液比重。 (8)纯水泥浆液的搅拌时间,使用普通搅拌机时不得少于3分钟,使用高速搅拌机时宜通过试验确定,一般不少于30秒钟。浆液使用前应过筛,水泥浆自制备到用完的时间宜少于4小时。 (9)灌浆过程中遇到特殊情况,施工单位应及时提出。为加速水泥浆的凝结,可掺入砂、粉煤灰等掺合料以及速凝剂、减水剂等外加剂。浆液掺入掺合料及加入外加剂的种类和数量需根据现场具体灌浆情况确定。 (10)在使用掺合料和外加剂时宜采用高速搅拌机。高速搅拌机的搅拌转速应大于1200r/min。搅拌时间宜通过试验确定。 (11)炎热季节施工应采用防热和防晒措施。浆液温度应保持在5~40℃之间。寒冷季节施工应做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作。 (12)灌浆设备应符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148—2001)的规定,同时应满足该灌浆的要求。 2.2.钻孔 (1)钻孔顺序应先钻先导孔、I序孔,后钻II序、III序孔。 (2)所有钻孔应统一编号,并注明施工次序。钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10厘米。因故变更孔位时应征得设计同意,实际孔位应有记录,孔深应符

岩体裂隙网络生成技术及应用综述

Mine Engineering 矿山工程, 2020, 8(2), 192-199 Published Online April 2020 in Hans. https://www.doczj.com/doc/8713423843.html,/journal/me https://https://www.doczj.com/doc/8713423843.html,/10.12677/me.2020.82025 Summary of Crack Network Generation Technology and Its Application in Rock Mass Liping Liu, Haifeng Lu, Hui Zhu, Ya Xu School of Earth and Environment, Anhui University of Science and Technology, Huainan Anhui Received: Mar. 24th, 2020; accepted: Apr. 21st, 2020; published: Apr. 28th, 2020 Abstract The deformation, strength and permeability of rock mass are mostly controlled by fractures.There-fore, it is of great significance to study the fracture distribution in rock mass to master the engi-neering properties of rock mass. The generation and simulation of fracture network is one of the main methods to grasp the fracture distribution in rock mass. The Monte-Carlo simulation tech-nique, DEM, stereoscopic technique, Latin Hypercube Sampling and other fissure network genera-tion techniques are expounded in detail. Finally, the concrete applications of these techniques are mainly discussed from the aspects of mechanical properties, seepage and grouting reinforcement according to the stability of dam foundation rock mass according to the fissure network. The re-search results can provide a good summary of the current fracture network generation technology and provide a direction reference for the future research. Keywords Fracture of Rock Mass, Generation Technology, Fracture Network, Monte-Carlo 岩体裂隙网络生成技术及应用综述 刘丽平,鲁海峰,祝慧,许亚 安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 收稿日期:2020年3月24日;录用日期:2020年4月21日;发布日期:2020年4月28日 摘要 岩体的变形、强度及渗透性多数是由裂隙控制,故研究岩体中裂隙分布对掌握岩体的工程性质具有重要意义。裂隙网络的生成和模拟是目前掌握岩体中的裂隙分布的主要手段之一。详细阐述了Monte-Carlo

大坝基础灌浆讲解

大坝基础灌浆 一、当开始修建大坝时,首先应做好坝基基础处理工作,坝基基础处理包括以下内容: 1、基础防渗墙:(包括砼心墙、粘土心墙、沥青心墙、黄土心墙)。 2、帷幕灌浆:用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙、形成连续 的阻水幕,起到防渗的作用;解决大坝地下渗漏、坝间渗漏、绕坝渗漏。 3、固结灌浆:用浆液灌入岩体裂隙或破碎带,以提高岩体的整 体性和抗变形能力,为主要目的浆液灌浆。 4、接缝灌浆:通过埋设管路或其他方式,将浆液灌入砼坝块之 间预设的接缝缝面,增强坝体的整体性,改善传力条件的灌浆。 5、接触灌浆:用浆液灌入砼与基岩,钢板或其他材料之间的裂 隙,增强接触面结合能力的灌浆。 6:回填灌浆:用浆液充填砼结构物施工留下的空穴、空洞、或 地下空腔,增强结构物或地基的密实性的灌浆。(称填充灌浆) 二、大坝灌浆的作用 就在于通过采用灌浆技术处理坝基岩石或砂砾石层,使之满足筑坝工程的需要,确保大坝地基稳定。安全,水库正常运行,发挥应有 效益。 三、大坝坝基灌浆的分类: 1、按照大坝坝基岩类构成,可分为岩石灌浆和砂砾石层灌浆。 2、按灌浆作用,可分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆和回填

灌浆。 3、按照灌浆材料,可分为水泥灌浆,水泥砂浆灌浆、水泥粘土 灌浆以及化学灌浆。 4:、按照灌浆压力可分为高压灌浆(3Mpa以上)、中压灌浆(0.5-3Mpa)、低压灌浆(0.5Mpa以下)。 5、按照灌浆机理:可分为渗入性及张裂式灌浆。 四、大坝坝基灌浆的特点 1、是隐蔽性工程:灌入的浆液在坝基中充填的情况,无法直接 评定,施工质量难于直观判断,施工单位一定要做好资料整理与分析工作;前提是要求原始记录必须填写准确、详细、清楚,并应配备有 专职的资料整理员。 2、灌浆工程设计由于未知因素较多如各地地质条件多不相同, 在设计以前,先在工地进行灌浆试验,以灌浆试验所得的成果结合已取得的地质、勘探、压水和其他各项试验等有关资料作为进行坝基灌浆设计和编写施工技术要求的主要参考资料、 五、对花崖水库帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆施工过程质量控制的要求: 一、大坝坝基帷幕灌浆质量控制,各项施工准备就绪后开始钻孔: 1、钻孔方法:帷幕灌浆的钻孔是实现帷幕灌浆的先头条件,只 有通过特设的钻孔,才能进行帷幕灌浆。基岩中钻孔采用回转式钻机的钻孔方法:主要有硬质合金钻进,粘粒钻进和合金石钻进三种;可 根据岩石的硬度完整性和可能性的情况而选用。本工程根据地层情况

裂隙岩体注浆技术探讨

浅析裂隙岩体注浆技术 师长贺 中交一公局第二工程有限公司(环山北路项目) 【摘要】在岩土工程实践中经常会遇到一些经过多次地质构造运动使应力场变得复杂,并且破坏了完整性和连续性的岩体。岩体产生了许多裂隙、节理和断层。在许多实际工程中,往往由于节理裂隙形成了连续的破断面,一旦被黏土矿物充填或挤压破碎之后,就可能形成力学性能最差的软弱夹层和破碎带,同时在这类岩层中有时候还富含压力水或承压水。因此,这类岩土工程的稳定性受到威胁,在这种情况下,就必须对岩体进行加固与封堵水。对大范围受压力水威胁的岩体或破碎岩体,通常的锚固往往起不到很好的效果,而注浆则是一种切实可行的、长期稳定的岩体加固与封堵水的措施。 【关键字】隧道富水全风化岩体注浆支护止水 1前言 隧道施工中由于围岩不稳定性对施工存在着安全风险,因此在隧道施工中结合工程自身特点确定方案与措施,由于复杂的地层条件和施工工程的隐蔽性,现本文具体就温州市环山北路龙湾段道路工程项目大罗山隧道围岩不稳定地段进行分析。浅析裂隙岩体注浆技术。 2工程简介 大罗山隧道为全国首条采用新奥法施工的双层卵形结构隧道,隧道左洞全长1360米、右洞1430米,其上层设置为三车道机动车道,下层为非机动车道和人行道,衬砌内轮廓采用四心圆卵形曲边墙结构。该隧道洞口段地质条件十分复杂,开挖状态易坍塌,隧道围岩为全-中风化含角砾晶屑熔结凝灰岩,节理裂隙发育,围岩无自稳能力。同时该段岩层中有时候还富含压力水或承压水。因此通过注浆达到切实可行的、长期稳定的岩体加固与封堵水的效果。 3岩体注浆基本理论 由于复杂的地层条件和施工工程的隐蔽性,注浆介质和注浆工艺难以模拟,本工程主要研究渗透型注浆及劈裂式注浆。渗透注浆是指在压力作用下使浆液充填土的孔隙和岩石的裂隙,排挤出孔隙中的自由水和气体,而基本上不改变原来的岩体或土体的结构和体积,所用注浆压力较小。这类注浆一般只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。劈裂注浆是指在压力作用下,浆液克服地层的初始应力和抗拉强度,引起岩石和土体的破坏和扰动,使其沿垂直于最小主应力面上发生劈裂,使地层中原有的裂隙或孔隙、浆液的可灌性和扩散性增大,而所用的注浆压力相对较高,达到稳固围岩的效果。 3.1渗透型注浆 对于渗透浆液,浆材颗粒尺寸dc必须小于被注介质缝隙或孔隙尺寸Dp,也就是说必须满足浆材对孔隙的尺寸效应,即 R=Dp/dc>1 式中,R为净空比,为考虑颗粒堵塞作用的附加影响,在施工控制时要求:R=Dp/dc/3。

充填、基础帷幕灌浆计算实例

充填、基础帷幕灌浆计算实例 一、钻孔注水试验渗透系数的计算方法 注水过程中一般用套管隔离非注水段,在试验段进行注水试验,试验采用定水头高度注水试验。 1、试验段长为5m 、或试验段长大于5m 时,采用下列公式: K =0.366SL Q Ig 2L r 2、试验段长度小于或等于4m 时,采用下列公式: K = 0.08Q 试中:K 渗透系数(cm /s )、Q 稳定注入流量(m 3/昼夜)(注入试段内水量)、 L 试验段长度(m )、S 孔中水头高度(m )、r 钻孔半径(m )。 实例1:某工程注水试验参数计算见下表: 某工程压(注)水试验记录表 孔号 ZK1 孔深5.3m 试验段由0.0 m 至5.3m , 共计5.3m, 钻孔直径130mm 柱塞位置 m ,地下水位深度 m 地下水位深度 m ,压力表至孔口距离 m 稳定流量的的概念:在保持水头不变的条件下,每分中注入量最大值与最小值之差小于最终值的10%,即可终止观测,取最终值为计算值。供水设备应保证出水率100L/min 以上,水表最小读数值0.1L 。压力表最小读数值0.01Mpa 。 该孔试验段长L=5.3m 、稳定注入流量:Q=50.4(min/L )×60(min )×24(小时)=72.58(m/昼夜),孔中水头高度:S=0.0265浆水柱压力换算成水头高度得0.O265×100=2.65m (换算方法:1MPa =100m 、0.1MPa =10m 、0.01MPa =1m 。),r 钻孔半径:130mm (130÷2÷1000=0.065m ),将试验数化为米计算。 解:K =0.366×72·582·65×5·3Ig 2×100·065 =4.705m/昼夜×100÷86400=0.005445602、经过换算=5.45×10-3cm/s 。

注浆技术——研究现状及存在问题

注浆技术 北京科技大学采矿1402班杨轶茗 北京市海淀区100083 注浆技术的研究近况 一、注浆法 注浆法就是借助压力(液压、气压)或电化学原理,通过钻孔将具有凝胶能力的浆液均匀地注入土层(或岩层)中的空隙、裂缝与空洞中,浆液一填充、渗透和挤压等方式将原来松散破碎的岩(土)层叫结成一个整体,利用浆液与土体、岩石破坏构造体等共同作用使岩(土)层的物理力学性能(如岩、土层的渗透性,岩、土层的强度和承载能力,岩、土层的变形等)得以改善,从而形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性好的“结岩体”,以满足各类土木建筑工程(高层建筑地基、地铁、隧道、矿山井巷等)使用要求的一种技术。 二、注浆技术 注浆技术主要分为三个方面,即注浆工艺、注浆材料、珠江设备注浆材料是注浆技术中不可缺少的一一个组成部分,珠江之所以能够起到都水和加固的作用,主要是由于注浆材料在注浆过程中发生由液相到固相转变的结果。因此,凡是一种液体在一定条件下可以变成固体的物质,一般来讲都可以当作注浆材料,所以,注浆材料是很多的。在注浆施工过程中,能否正确合理的选择一种或几种注浆材料必将直接影响注浆工程的成败和经济技术指标。 三、注浆浆液的国内外研究现状 目前现代注浆工艺的品种繁多,种类各异,其中主要有两大类:水泥浆液和化学浆液。水泥浆液主要有单液水泥浆、水泥——水玻璃浆、粘土水泥浆等。化学浆液主要包括水玻璃类、丙烯酰胺类、木质素类、环氧树脂类、铬木素类、脲醛树脂类、聚氨脂类等。以及由水泥和化学浆液组成的水泥——化学浆液。

四、两种主流浆液的缺陷 水泥浆液水灰比大多水位5:1、3:1、2:1、1:1,它们的含水量过高,由于含水量过高,将会引起一系列问题,特别是过大的残余透水性(析水率)。 化学注浆材料可注性好、浆液粘度低、凝胶可控、抗渗性及耐久性能好、能住入到细微缝隙中,但是一般的化学浆液都具有毒性并且价格昂贵,切结石体强度比水泥浆液的结石体强度低。因此化学浆液的应用受到了广泛的限制。 五、注浆浆液在研究和应用上存在的问题 注浆技术是一门综合工艺,涉及多种专业理论,而注浆施工又属于隐蔽工程,虽然经历多年发展,注浆技术达到了一个新的水平,但由于注浆技术的需求面不断扩展,要求也越来越高现有的技术还存在以下不足 1.浆液的可灌性、可控性、稳定性差。 2.注浆工艺复杂,施工程序多,现有的国产设备不能完全满足要求。 3.施工周期长,一些应急工程的应用受限。 4.注浆成本高,主要表现在消耗材料大、材料价格较高,再加上大型成 套设备的应用,使得工程造价较高,给注浆技术进一步的推广应用造成一定 的困难。 六、注浆材料的研发 超细水泥浆材 针对水泥浆材和化学浆材的缺点,世界各国先后研究了很多新的注浆材料和改进现有的注浆材料。改进水泥材料的可注性和稳定性的成就之一就是超细水泥浆材的研制成功。超细水泥是20世纪80年代由日本首先研制成功的,我国长江科学院岩基所在超细水泥的研究与应用方面做了大量工作。用超细水泥配置的稳定浆液的灌浆效果和解释的力学性能均较好,但成本较高,每吨超细水泥成本在2000元以上,由于成本高使得超细水泥广泛用作灌浆材料受到严重制约。

浅谈水利工程中岩石基础灌浆技术

浅谈水利工程中岩石基础灌浆技术 发表时间:2015-04-03T13:27:38.623Z 来源:《建筑模拟》2015年2月总第98期供稿作者:刘小艳 [导读] 在施工的过程中,对基础处理的要求越来越高,在这一过程中还要计划出一个综合效益非常强的施工方案。 刘小艳 (中国水利水电第十二工程局有限公司 310004) 摘要:水利工程施工的过程中,基础处理一直都是一个非常重要的环节,同时它也对整个工程的施工质量有着非常关键的作用,所以在施工中一定要对其予以高度的重视,本文主要分析了水利工程中岩石基础灌浆技术,以供参考和借鉴。 关键词:水利工程;岩石基础灌浆技术 在水工建筑施工的过程中主要分为两个大类,一种是岩基,一种是软基,天然地基通常都存在着天然的缺陷,在这样的情况下就需要采取有效的措施对其进行处理,只有这样才能更好的保证地基的可靠性,水工建筑基础处理通常就是指采用一些技术来减少或者是缓解自然缺陷带来的一些负面影响,从而也改进了其自身的性能,使得地基有着非常大的轻度和整体性,水利工程运行的安全性和稳定性也就得到了更高的保障。在施工的过程中,对基础处理的要求越来越高,在这一过程中还要计划出一个综合效益非常强的施工方案。 1、岩石基础灌浆 岩石基础灌浆(简称基岩灌浆),就是将某种具有流动性和胶凝性的浆液,按一定的配比要求,通过钻孔用灌浆设备压入岩层的(裂)隙中,经过硬化胶结后,形成结石,以提高基岩的强度与整体性,改善基岩的抗渗性。基岩灌浆处理要在分析研究基岩地质条件、建筑物类型和级别、承受水头、地基应力和变位等因素后选择确定。灌浆技术除运用于大坝的基岩处理,还广泛应用于水下隧洞围岩固结、衬砌回填、超前支护、混凝土坝体接缝以及建(构)筑物补强、堵漏等方面。 2、基岩灌浆的分类 2.1 帷幕灌浆 这种施工技术就是指将帷幕布置在迎水面的坝基上,这样就形成了一道不间断的防渗墙,这样做的主要目的就是能够对坝基的渗流量进行有效的控制,从而也更好的保证了坝基的渗透处在稳定的状态当中,帷幕灌浆深度的确定主要是受地质条件的影响,但是总体的深度要比固结灌浆深很多,一些工程帷幕的深度甚至已经超过了一百米,在实际的操作中,通常会采用单孔灌浆的方式,灌浆的压力也相对较大。通常情况下,帷幕灌浆会在水库蓄水或隧洞过水之前完成,这样对控制灌浆的质量有着十分重要的作用,因为帷幕灌浆在施工的过程中需要完成大量的工作,这项施工和坝体施工的时间存在着一定的矛盾,所以该施工通常都会在坝体基础灌浆的走廊内完成,这样可以完全不影响双方面的施工,同时还具备了一定的混凝土压重,对灌浆压力的提升和灌浆质量的改善都有着非常关键的作用。对于高坝的灌浆帷幕而言,通常要深入两岸的坝肩位置进行施工,很多工程在坝基和山体之间形成了地下的帷幕,这样就可以大大增加挡水面积。 2.2 固结灌浆 这种施工主要是为了完善整个基岩的整体性和强度,同时还要严格的对其透水性进行控制,如果施工的过程中,基岩的地质条件本身就比较好,通常就可以在八级上下游应力较大的地方设置灌浆孔,如果地质条件不是很好,坝体的高度又比较高的情况下,就需要对坝基进行更加全面而具体的灌浆,甚至在坝基的外部也要进行固结灌浆,灌浆施工中,灌浆孔的深度应该在5 到8 米,情况特殊的也可以达到15 到40米,灌浆孔应该是网络状的布置方式,通常采用的是群孔灌浆的方式。固结灌浆通常比较适合用在坝体基层厚度比较大的混凝土上进行,这样就可以避免基层表面出现严重的冒浆现象,同时还要在施工的过程中选择比较大的灌浆压力,这样就可以有效的改善灌浆的效果,在保证了效果的同时也可以让坝体和基岩接触到灌浆,如果基岩的硬度比较大,同时有着非常好的完整性,为了提高施工的效率,可以在基岩的表面进行固结灌浆处理,在基层的混凝土上实行钻孔灌浆,在混凝土的强度已经达到了设计强度的50%之后,就可以开始施工,在浇筑施工的过程中,一定要保证混凝土的厚度已经达到规定的水平之后再进行灌浆。 某工程的部分坝基固结灌浆采取了浇筑找平混凝土的方法,找平混凝土的强度等级与大坝基础混凝土相同.浇筑厚度一般为30~ 40cm,以填平低洼坑槽为主,待找平混凝土强度达到70%的设计强度后,开始固结灌浆作业。 某水利枢纽进水塔基岩进行的无盖重固结灌浆在基岩面上浇筑了30~40cm 的垫层混凝土,在垫层混凝土的保护下.先进行表层3m 的固结灌浆,在基岩面形成盖板后,再进行下部岩体灌浆。某水电站拱坝坝基固结灌浆原则上由无盖重灌浆开始,至有盖重灌浆结束。无盖重灌浆在岩石裸露条件下施工,主要进行3m 孔深以下岩体的灌浆,3m 以上通过接管引至坝后集中地点,在浇筑坝体基础混凝土后再进行灌浆。同一地段的基岩灌浆必须按先固结灌浆后帷幕灌浆的顺序进行。 2.3 接触灌浆 其目的是加强坝体混凝土与坝基或岸肩之间的结合能力,提高坝体的抗滑稳定性。一般是通过混凝土钻孔压浆或预先在接触面上埋设灌浆盒及相应的管道系统,也可结合同结灌浆进行。接触灌浆应安排在坝体混凝土达到稳定温度以后进行,以防止混凝土收缩产生拉裂。 3、灌浆的材料 岩基灌浆的浆液,一般应该满足如下要求: 3.1 浆液在受灌的岩层中应具有良好的可灌性,即在一定的压力下,能灌入到裂隙、空隙或孔洞中,充填密实。 3.2 浆液硬化成结石后,应具有良好的防渗性能、必要的强度和黏结力。 3.3 为便于施工和增大浆液的扩散范围.浆液应具有良好的流动性。 3.4 浆液应具有较好的稳定性,析水率低盐基灌浆以水泥灌浆最普遍。灌入基岩的水泥浆液,由水泥与水按一定配比制成,水泥浆液呈悬浮状态。水泥灌浆具有灌浆效果可靠、灌浆设备与工艺比较简单、材料成本低廉等优点。水泥浆液所采用的水泥品种,应根据灌浆目的和环境水的侵蚀作用等因素确定。 一般情况下,可采用标号不低于C45 的普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥,如有耐酸等要求,则选用抗硫酸盐水泥。矿渣水泥与火山灰质硅酸盐水泥由于其析水快、稳定性差、早期强度低等缺点,一般不宜使用。 水泥颗粒的细度对于灌浆的效果有较大影响。水泥颗粒越细,越能够灌入细微的裂隙中,水泥的水化作用也越完全。对于帷幕灌浆,对水泥细度的要求为通过80m 方孔筛的筛余量不大于5%。灌浆用的水泥要符合质量标准,不得使用过期、结块或细度不合要求的水泥。对于岩体裂隙宽度小于200m 的地层,普通水泥制成的浆液一般难于灌入。为了提高水泥浆液的可灌性,自20 世纪80 年代以来,许多国家

钻孔、灌浆及基础处理工程施工方法说明及附图

第9章钻孔、灌浆及基础处理工程 9.1工程概况 本章施工内容为关州水电站发电引水洞、调压室、压力管道、电站厂房等工程的回填灌浆、接缝灌浆、固结灌浆及灌注桩施工。其内容包括: ⑴钻孔:包括勘探孔、灌浆孔、灌注桩钻孔,以及钻孔和灌浆所需进行的钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔口加塞保护等全部钻孔作业。 ⑵ 灌浆:水泥灌浆水泥灌浆适用的范围为固结灌浆、回填灌浆、接缝灌浆。 ⑶钻孔、灌浆的范围完全取决于实际遇到的地质条件。当遇到地质条件改变,按监理人定期发布的关于钻孔、压水试验、灌浆的通知执行。 当遇不良坝基地质条件或砼建筑物出现缺陷需进行化学灌浆时,按监理人指示进行化灌。 钻孔灌浆及灌注桩总工程量见表9.1-1所示。 表9.1-1 钻孔灌浆及灌注桩工程量表

9.2工程地质 9.2.1引水隧洞工程地质条件 引水隧洞(弓I 17+000.000?17+727)及调压室段山体较浑厚,地表高程2200m^ 2600m,隧洞顶板埋深100m?700m,侧向水平埋深除进口傍河段、个别傍山段为80 m?200m外,其余段为300m?700m。 引水线路沿线从上游至下游与小金河垂直的冲沟较发育,其中较大的冲沟有梅龙 沟和鹅狼沟。沟内均常年有流水,沟底被冲洪积物覆盖,沟底高程分别为2122m?2194m 和2022m?2192m,跨沟段洞室垂直埋深约52m?110m, 该段引水线路位于扎科断裂中路背斜南西侧,下游距关州电站厂址约730^产 状N65W/NE( S)Z6 0?80,与洞轴线近于直交。北西斜交于水子断裂(F10),工 区延伸长度大于21KM该断裂系由多条断层组成的宽约120m?150m断裂带,两盘岩 层均由志留系组成,上盘岩层直立、倒转,下盘次级褶皱发育,破碎带宽30m?100m,断距大于500m,为一压扭性断裂。 9.2.2调压井工程地质条件 调压井位于厂房后坡条形山脊垭口上游约320m外侧坡陡崖脚地形稍缓处,井中 心对应地面高程2280m,与厂房相对高差为423m,地形坡度50?65。基岩为二云片岩夹薄层石英或条带,强风化带下限埋深15m?25m,弱风化带下限埋深20m?30m, 岩类别以W 1类为主。

灌浆的基本知识

灌浆的基本知识 第一章定义及分类 1、定义:灌浆:利用灌浆机械施加一定的压力,将某种浆液通过预先设置的 钻孔或灌浆管,灌入岩石、土或建筑物中,使其胶结成坚固、密实不透水的整体。 2、灌浆的分类:(1)按目的分:帷幕灌浆、固结灌浆、接缝灌浆、接触和回 填灌浆等几种。 (2)按灌浆材料分为两大类:即溶液状浆材(呈真溶液状态,如化学浆材)和颗粒状浆材(与水混合呈悬浮液状态,如水泥浆、粘土浆、水泥粘土浆、或水泥沙浆等)。 3、常用灌浆浆液的性能: (一)、水泥浆灌浆施工前,一般应根据设计技术要求对水泥浆液进行 下列必要的试验:比重、粘度、搅拌时间、稳定性、流动性、凝结时间、吸水率、沉淀速度、结石强度和透水率(空隙率和容重)等。 (1)、比重:在灌浆过程中,通过测定浆液比重并绘制浆液比重与水灰比的关系曲线,以检验浆液的水灰比。 (2)、浆液搅拌时间:它与凝结时间、结石强度有关。为保持水泥浆呈均匀悬浮状态,在灌浆过程中须连续搅拌,但搅拌时间过长,就会影响浆液性能,降低结石强度,甚至会发生浆液不凝结的现象。所以施工规范规定:纯水泥浆液的搅拌时间,使用普通搅拌机时,应不少于3min;使用高速搅拌机(搅拌转速大于1200r/min)时,宜不少于30s。浆液在使用前应过筛,自制备至用完的时间宜小于4h。 (3)、浆液析水率:用%表示,浆液析水率=析出水的体积/浆液体积。 (4)、结石率:又称结石系数,是指浆液吸水后形成的结石体积占原浆体积的百分数。 (5)、结石强度:是反映灌浆质量的关键性指标。帷幕灌浆要求结实密实性强,透水性小、耐久性好。固结灌浆则要求的强度更高。其试验可参照砼强度试验方法进行。 4、名词解释: 帷幕灌浆:为在坝基底部形成一道阻水帷幕,防止坝基渗漏,降低坝基的压力而进行的深孔灌浆。帷幕灌浆要在水库蓄水前完成。为提高帷幕密实性,改善浆液性能,可掺不超过水泥重量5%的少量粘土。帷幕终孔直径不应小于75毫米。 固结灌浆:一般在混凝土浇筑一二层后进行,为加固基岩以提高地基的整体性、均匀性和承载能力而进行的群孔低压灌浆。采用纯水泥浆或水泥沙浆,不能掺加粘土,固结灌浆孔采用逐渐加密法施工。终孔直径不应小于32毫米。 回填灌浆:为使隧洞顶拱岩面与衬砌的混凝土面,或压力钢管与底部混凝土接触面结合密实进行的灌浆。 接缝灌浆:混凝土坝柱状法施工采取分缝分块浇筑。为保证坝体的整体性而进行的灌浆。接缝灌浆通常在接缝面设置键槽,预埋灌浆系统,待坝体混凝土内部温度及其变形基本稳定、接缝充分张开后,于大坝挡水前进行水泥接缝灌浆。灌浆缝由若干灌区组成,每个灌区由循环灌路、止浆片、键槽、出浆盒、排气槽及排污槽等组成。

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