注浆模拟试验的研究现状
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注浆技术国内外文献综述范文注浆技术是指在地下工程施工中,通过向地层注入特定材料,以加固、防水、防渗或改良地基的一种技术。
注浆技术在地下工程中有着广泛的应用,包括隧道、地铁、水利工程、地下储存等领域。
国内外对注浆技术的研究和应用经验丰富,下面我将从国内外文献综述的角度进行回答。
首先,从国内文献的综述来看,注浆技术在中国的研究和应用已经有了较长的历史。
国内的文献综述中,通常会涉及到注浆技术的原理、材料选择、施工工艺、质量控制等方面。
例如,会对注浆技术在地铁隧道工程中的应用进行案例分析,探讨不同注浆材料对地下水环境的影响,以及注浆施工中可能遇到的问题和解决方案等内容。
其次,从国外文献综述的角度来看,注浆技术在国外的研究和应用也非常活跃。
国外文献中的综述通常会涉及到注浆技术在不同地质条件下的适用性、施工工艺的创新、注浆材料的研发等方面。
例如,会对注浆技术在欧洲隧道工程中的应用进行深入探讨,比较不同国家在注浆技术方面的经验和技术特点,以及注浆技术在环保、可持续发展方面的最新进展等内容。
综合国内外文献综述的内容来看,注浆技术的研究和应用已经形成了比较成熟的体系,但仍然存在一些需要进一步探讨和改进的问题。
例如,在注浆材料的选择和研发方面,如何兼顾材料的性能和环保性仍然是一个重要的研究方向;在注浆施工工艺方面,如何提高施工效率和质量控制也是需要重点关注的问题。
总的来说,国内外文献综述中对注浆技术的研究和应用进行了全面深入的探讨,为我们深入了解和应用注浆技术提供了重要的参考和借鉴。
希望未来能够有更多的研究能够深入探讨注浆技术的关键科学问题,推动注浆技术的创新和发展。
注浆分析报告1. 引言注浆是一种常用的地下工程施工技术,通过将混凝土浆液或其他材料注入地下空洞中,来加固土层或者裂缝,提高地基的承载能力。
注浆技术在地铁隧道、基坑工程、水电工程等领域得到了广泛的应用。
本报告将对注浆施工过程中使用的材料和相关参数进行分析和评估,以便为工程项目的质量控制和优化提供参考。
2. 注浆材料分析在注浆施工过程中,常用的注浆材料有水泥浆、聚氨酯浆、化学树脂浆等。
以下是对每种注浆材料的特点和适用性进行的分析。
2.1 水泥浆水泥浆是一种常用的注浆材料,其主要成分为水泥、水和辅助材料。
水泥浆的优点包括价格低廉、成本相对较低、在地下环境中的安全性较高等。
然而,水泥浆在使用过程中也存在一些不足之处,如固化时间长、强度发展慢、对地下环境影响较大等。
2.2 聚氨酯浆聚氨酯浆是一种添加了聚合物增效剂的注浆材料,具有优异的柔性和可塑性。
聚氨酯浆能够扩散到较小的裂缝中,通过反应固化形成柔性固体体系,具有较好的粘结性能和抗渗透性能。
聚氨酯浆的缺点是价格较高,对环境影响较大。
2.3 化学树脂浆化学树脂浆主要包括环氧树脂浆和丙烯酸树脂浆两类。
化学树脂浆具有优异的渗透性和粘结力,可以在较短时间内形成高强度及耐久性的固体体系。
化学树脂浆适用于较细微裂缝的注浆处理,但其价格较高,施工要求较高,需要依赖专业技术人员进行施工操作。
3. 注浆参数分析在注浆施工过程中,关键的参数包括注浆剂的掺入比例、注浆压力和注浆速度等。
以下是对这些参数进行的分析和评估。
3.1 注浆剂的掺入比例注浆剂的掺入比例是指注浆材料与水或其他溶剂的掺入比例。
不同的地下工程项目对注浆剂的掺入比例有不同的要求。
过高或过低的掺入比例都会影响注浆效果和注浆材料的性能。
因此,在实际施工过程中,需要根据具体情况进行调整和优化。
3.2 注浆压力注浆压力是指注浆过程中对注浆材料施加的压力。
注浆压力的大小直接影响注浆材料的渗透能力和填充效果。
过低的注浆压力会导致注浆材料无法充分渗透和填充目标区域,影响注浆效果;过高的注浆压力则可能造成地下环境的破坏和安全隐患。
房屋建筑工程施工中注浆技术研究一、注浆技术的研究现状随着科技的不断发展,注浆技术在建筑工程中得到了广泛的研究和应用。
目前,注浆技术已经形成了相对完善的理论体系和实践方法,得到了广泛的推广和应用。
在注浆材料方面,水泥浆、环氧树脂浆、聚胺脂浆等不同类型的注浆材料被广泛应用于建筑工程中。
在注浆方法方面,常见的注浆方式包括压力注浆、重力注浆、管路注浆等。
随着计算机技术的发展,计算机辅助设计和施工管理等技术也为注浆技术的研究提供了重要的支持。
二、注浆技术的应用方法在房屋建筑工程中,注浆技术通常应用于以下几个方面。
1. 地基处理:在地基处理中,注浆技术可以用于地基加固、提高土壤承载力、抗渗和抗压等方面。
通过注浆工艺,可以有效地改善地下土体的物理性质,提高地基的承载能力和稳定性。
2. 结构加固:在房屋建筑中,老旧建筑的结构经常需要进行加固处理。
注浆技术可以有效地提高结构的抗压、抗剪和抗弯能力,延长建筑物的使用寿命。
3. 防水处理:建筑物的防水工程是房屋建筑中的重要环节。
注浆技术可以用于封堵裂缝、填充孔洞、修复漏水等,提高建筑物的防水性能。
4. 裂缝修复:在房屋建筑中,由于各种原因导致的裂缝问题是比较常见的。
注浆技术可以通过填充注浆材料,将裂缝修复并提高结构的整体稳定性。
三、存在的问题和挑战尽管注浆技术在房屋建筑工程中具有较好的应用前景,但在实际施工中还存在一些问题和挑战。
1. 注浆材料的选择:不同类型的建筑物和不同的施工环境需要选择不同类型的注浆材料,但目前市场上存在的注浆材料种类繁多,施工单位不一定能够准确选择合适的材料。
2. 注浆工艺的规范性:注浆施工需要遵循一定的工艺规范和操作规程,但在实际施工中存在一些施工人员技术水平不高、操作不规范等问题,导致注浆效果不理想。
3. 质量监管和检测手段:注浆施工后的质量监管和检测是保证施工质量的重要环节,但目前相关的监管手段和检测方法还不够完善。
4. 环境保护:在注浆施工过程中,可能会对周围环境产生一定的影响。
铁路工程中注浆技术研究现状与发展趋势任强发布时间:2021-06-29T10:16:32.810Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:任强[导读] 摘要:随着时代的发展,铁路工程面对的环境越来越复杂。
中铁三局二公司河北省石家庄市 050000摘要:随着时代的发展,铁路工程面对的环境越来越复杂。
注浆技术是铁路工程中必不可少的一项技术,目前面临的问题有很多。
相关技术人员和从业者需要从实际情况出发来明确注浆技术的发展方向,使其能够更好的服务于铁路工程的施工建设。
笔者结合大量资料,在本文就铁路工程质量技术的相关内容展开讨论。
关键词:铁路工程;注浆技术;现状;发展趋势引言注浆技术对于铁路工程施工推进来说非常重要,然而实际应用涉及的问题也有很多。
要使注浆技术真正发挥作用,相关技术人员就需要做好规划,调整注浆参数,合理的落实注浆技术,使其能够发挥对应的效果。
1铁路工程中注浆技术材料分析铁路加固技术会使用的注浆材料来展开施工。
注浆材料属于一种非常重要的功能性材料,常见的分类有胶结材料、复合材料、化学材料这三种,其中胶结材料包含了水泥砂浆等不稳定粒状浆材、以及水泥粘土等稳定粒状浆材。
而化学浆材则包含了环氧树脂类有机浆材、以及水玻璃类化学浆材。
1.1胶结注浆材料水泥浆液属于一种胶结注浆材料。
胶结注浆材料一步一步演化成复合胶结注浆材料,将膨润土、减水剂以及复凝剂等一系列的添加剂融合在其中,可以更好的发挥材料的应用效果。
添加剂中,减水剂能够让浆液一边保持原有的流动性,一边加强结石体的强度,使其实际应用价值得到提高。
另外,速凝剂可以很好的减少初凝和终凝的时间,即使一些工程的条件非常恶劣,依旧可以使用到水泥浆来进行施工,大大提高了水泥浆的适用性和应用效果。
1.2化学注浆材料化学浆液包含的材料有脲醛树脂和丙烯酰胺等等。
这些材料常常具有毒性,有的使用过程中需要合理添加腐蚀性外加剂,所以就不能在铁路工程中使用化学浆液。
从实际应用来看,水性聚氨酯类材料的实际应用效果更好。
建筑注浆施工与效果检测摘要:建筑注浆施工在现代建筑中具有重要作用,本文通过分析注浆施工的原理和方法,探讨了注浆施工的关键要点。
同时,针对注浆施工的效果检测方法进行了详细阐述,提出了一种综合评价体系。
研究表明,注浆施工能够有效加固建筑结构,提高其承载能力,保障建筑安全。
本文为注浆施工的规范实施和效果检测提供了有益的指导。
关键词:建筑注浆,施工方法,效果检测,加固技术,安全保障引言:建筑注浆施工作为一项关键的工程技术,在现代建筑中扮演着不可或缺的角色。
其通过注入特定材料来加固建筑结构,提升其稳定性和安全性。
本文深入探讨了建筑注浆施工的原理、方法以及效果评价等关键要点。
通过分析不同的施工方法和效果检测技术,为规范施工提供了有力支持。
建筑注浆技术的应用不仅能够提高建筑的承载能力,还能延长其使用寿命,对于建筑的长期安全运行具有重要意义。
在不断发展的建筑领域,注浆施工技术的优化与效果检测方法的创新将持续受到关注,为建筑工程的可持续发展提供坚实保障。
一、建筑注浆施工技术及其应用现状分析建筑注浆作为一种重要的工程技术手段,广泛应用于土木工程、岩土工程、隧道工程等领域,具有强大的加固效果和多样的应用场景。
本文旨在深入探讨建筑注浆施工技术及其应用现状,以及在实际工程中的实际应用情况。
建筑注浆技术是通过将浆液以一定的压力注入孔洞、裂缝或者孔隙中,实现土体的加固和修补,从而提高土体的力学性能和稳定性。
在不同的工程环境中,注浆材料和施工方法也有所不同,从而实现了多样化的应用。
例如,在地下隧道工程中,注浆可以填充岩体的空隙,增加地下结构的稳定性;在土木工程中,注浆可以弥补土壤的不均匀性,增强基础的承载能力。
目前,建筑注浆技术在实际工程中得到了广泛的应用。
注浆技术的主要应用领域包括岩土工程中的地基加固、隧道施工中的岩体加固、土木工程中的基础加固等。
注浆材料也得到了不断的创新和改进,以满足不同工程环境的需求。
例如,聚氨酯注浆材料在岩体加固中具有优异的扩散性和粘结性能,可以有效提高岩体的整体稳定性。
第1篇一、试验背景随着我国基础设施建设规模的不断扩大,地下工程、隧道工程、边坡加固等领域的施工技术要求越来越高。
注浆技术作为一种重要的工程加固手段,在保证工程安全、提高工程质量、延长工程使用寿命等方面发挥着至关重要的作用。
为了验证注浆技术的有效性,确保施工质量,本报告对某工程注浆试验进行了总结。
二、试验目的1. 验证注浆材料及工艺的适用性;2. 掌握注浆参数对加固效果的影响;3. 为后续工程提供技术支持。
三、试验方法1. 试验材料:水泥、水玻璃、骨料等。
2. 试验设备:注浆泵、搅拌机、试验仪器等。
3. 试验方案:1. 注浆材料配比:根据工程要求,对不同配比的水泥-水玻璃浆液进行试验,确定最佳配比;2. 注浆工艺:采用分段注浆、压力注浆等方法,对不同地质条件下的注浆效果进行试验;3. 注浆参数:通过调整注浆压力、注浆速度、注浆时间等参数,研究其对加固效果的影响。
四、试验结果与分析1. 注浆材料配比:经过试验,确定水泥-水玻璃浆液的最佳配比为水泥:水玻璃=1:1.5,该配比下的浆液具有良好的流动性和稳定性。
2. 注浆工艺:1. 分段注浆:将整个注浆区域划分为若干个段,分段进行注浆,有利于提高注浆效果;2. 压力注浆:在注浆过程中,保持一定的注浆压力,有利于浆液渗透到岩石裂缝中,提高加固效果。
3. 注浆参数:1. 注浆压力:试验结果表明,注浆压力在0.5~1.0MPa范围内,加固效果较好;2. 注浆速度:试验结果表明,注浆速度在0.5~1.0m/min范围内,加固效果较好;3. 注浆时间:试验结果表明,注浆时间在30~60min范围内,加固效果较好。
五、结论1. 本工程注浆试验结果表明,水泥-水玻璃浆液具有良好的流动性和稳定性,适用于该工程;2. 分段注浆、压力注浆等工艺对提高注浆效果具有重要意义;3. 注浆参数对加固效果有显著影响,应合理调整注浆压力、注浆速度、注浆时间等参数。
六、建议1. 在后续工程中,应根据实际情况选择合适的注浆材料及工艺;2. 加强对注浆参数的监控,确保注浆效果;3. 加强对注浆施工过程的质量控制,确保工程质量。
注浆加固技术研究现状及进展摘要随着我国社会不断发展,生产建筑的经济成本控制和安全性变得越来越重要。
而注浆加固技术可以提高工程建筑的抗压强度,在工程中已经被广泛应用。
但是由于缺乏系统的理论体系,现有的工程注浆盲目性大、效率低下、成本较高,对工程的施工和安全性均有很大影响。
本文通过对注浆加固技术的现状总结,分析注浆技术存在的不足,针对存在的不足,提出未来注浆加固效果评价的发展趋势。
0引言注浆技术是岩土工程学的一个分支,是从经验方法经过不断完善成为具有理论支撑的一种技术方法[1]。
注浆又称为灌浆,它是利用气压、液压或电化学原理,将预先配制好一定浓度的浆液借助压力输送设备,灌入地层或裂缝中,并以填充、渗透、压密及劈裂等方式,驱赶岩土颗粒间或岩石裂隙中的水、空气后占据其空间位置,待浆液凝结之后,成新的“浆液-岩土”复合体,通过被注岩土体密度的提高、浆液的胶结以及浆脉骨架支撑等作用形,使被注岩土体强度、抗渗性能、稳定性等得到大幅提高,从而达到加固地层、防渗堵漏等目的。
随着我国经济的不断发展,生产建筑行业的技术也得到了更新,注浆技术已经深入到了生产生活的各个方面。
例如灌浆加固技术在隧道工程施工中的应用及在煤矿巷道中的应用,[2-3]。
因此,对注浆加固技术的现状及进展进行总结和分析是具有重要工程意义的。
本文现基于前人的相关成果,总结注浆效果评价技术的现状,分析注浆效果评价存在的不足,针对存在的不足,提出未来注浆加固效果评价的发展趋势。
1注浆技术的发展迄今为止,注浆技术从产生到现在已经历了两百余年的历史[4],在这两百年中,注浆技术从无到有,经历了不断的发展和创新,最终形成了现在比较成熟的施工工艺和技术[5]。
与此同时,注浆的机械设备和注浆效果观察仪器也不断的研发更新。
目前,国内的许多工程项目也应用了注浆技术。
并且国内外诸多学者也结合工程实际进行了研究[6-8]。
罗恒[9]研究了注浆技术在隧道加固中的应用,提出在隧道中采用注浆技术可有效的实现防渗堵水和加固目的,有效解决围岩强度不足的问题,提高工程可实施性。
注浆理论研究现状及展望摘要:本文介绍了注浆理论的发展现状,详细介绍了注浆对巷道围岩加固机理的研究,并总结了目前常用的巷道围岩注浆材料,简单介绍了国内外在注浆方面进行的实验研究,针对现有研究提出了理论上的不足之处,并对其发展方向进行了展望。
关键词:注浆理论裂隙注浆材料注浆试验随着煤矿开采的深度和范围的不断增加,复杂困难巷道越来越多,巷道变形破坏越来越严重。
井下巷道注浆加固技术在巷道维修的基础上逐步发展起来,注浆加固技术与巷道支护技术一样成了巷道围岩的控制有效途径。
1 注浆理论发展概况注浆技术是岩土工程及矿山井巷工程施工中常用的施工方法,主要作用是堵水和加固。
1864年英国就已经使用水泥注浆的方式进行井筒的注浆堵水。
近几十年来岩土注浆理论发展较快,成果主要集中在岩土介质中浆液流动规律及岩土体的可注性,裂隙充填物对流动和围岩稳定性的影响,平面裂隙接触面积对裂隙渗透性的影响,仿天然岩体的裂隙渗流实验等方面。
目前应用较多的仍然以渗透注浆理论和劈裂注浆理论为主[1]。
1.1 渗透注浆理论渗透注浆是通过注浆泵提供的压力使浆液渗透到岩土体的孔隙或裂隙中,待浆液凝固后起到加固和防渗作用。
国内外学者对该理论进行了大量的实验研究,基于渗透理论提出了不同的浆液扩散理论,其中广为接受的有球形扩散理论、柱形扩散渗透理论以及袖套管法理论。
1.2 劈裂注浆理论劈裂注浆理论认为,高压浆液会在岩土体的孔隙或裂隙中流动并使孔隙或裂隙进一步扩大、延长,产生劈裂面,浆液便沿此劈裂面,浆液固结后形成骨架。
2 注浆加固巷道机理研究现状国内众多学者通过巷道注浆加固工程实践和实验室的研究,总结出注浆加固巷道围岩的机理有以下内容。
2.1 提高和改善破碎围岩的强度和力学状态对于松动圈大于1.5 m的巷道,其围岩较为破碎,易产生较大的变形量。
这类破碎围岩一般处于残余强度阶段,承载能力较差,注入浆液后形成的固结体具有较大的粘结力,可明显提高碎胀岩体的承载能力和抗变形能力。
文章编号:1000G033X (2019)04G0062G06收稿日期:2018G08G10作者简介:韩鑫(1993G),男,内蒙古乌兰察布人,硕士,主要从事隧道工程方面的研究工作.盾构隧道壁后注浆试验的研究现状与发展韩㊀鑫,叶㊀飞,何㊀彪,赵㊀猛,应凯臣(长安大学公路学院,陕西西安㊀710064)摘㊀要:针对盾构隧道壁后注浆室内试验装置设计及相关测试的问题,总结了目前国内外已开展的壁后注浆室内试验装置的主要特征以及所进行的相关测试.根据室内试验的研究对象将其分为整体模型试验㊁局部模型试验.整体模型试验以实际工程为原型,通过模拟盾构施工过程,分析壁后注浆对管片和地层的受力㊁变形的影响以及浆液的扩散特征.局部模型试验以隧道周边局部地层为原型,通过建立盾尾间隙㊁注浆体㊁地层土体三元素的浆液扩散试验装置,研究注浆体压力消散㊁固结的机理.通过总结壁后注浆室内模型试验,为其今后研究工作的开展提供参考.关键词:盾构隧道;壁后注浆;模型试验;注浆体固结中图分类号:U 445.43㊀㊀㊀文献标志码:AR e s e a r c hS t a t u s a n dD e v e l o p m e n t o fB a c k f i l lG r o u t i n gT e s t o f S h i e l dT u n n e l l i n gH A N X i n ,Y EF e i ,H EB i a o ,Z H A O M e n g,Y I N G K a i Gc h e n (S c h o o l o fH i g h w a y ,C h a n g a nU n i v e r s i t y,X i a n710064,S h a a n x i ,C h i n a )A b s t r a c t :A i m i n g a t t h ed e s i g no f l a b o r a t o r yg r o u t i n g te s td e v i c ef o rs h i e l dt u n n e l sa n dr e l a t e d t e s t i n gp r o b l e m s ,t h em a i nc h a r a c t e r i s t i c so f t h eb a c k f i l lg r o u t i n g l a b o r a t o r y t e s td e v i c ea n dth e r e l a t e d t e s t s c a r ri e do u t a t h o m e a n d a b r o a dw a s s u m m a r i z e d .A c c o r d i n g t o t h e r e s e a r c ho b je c t of t h e l a b o r a t o r y t e s t ,i tw a s d i v i d e d i n t o a n o v e r a l lm o d e l t e s t a n d a p a r t i a lm o d e l t e s t .T h e o v e r a l l m o d e l t e s tw a s b a s e d o n t h e a c t u a l e ng i n e e r i n g .Th r o u gh t h e s i m u l a t i o n o f t h e s h i e l d c o n s t r u c t i o n p r o c e s s ,t h e i n f l u e n c eo fb a c k f i l l g r o u t i n g o nt h e f o r c ea n dd e f o r m a t i o no f t h es e g m e n t a n dt h e f o r m a t i o na n d t h e d i f f u s i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e s l u r r y w e r e a n a l y z e d .T h e p a r t i a lm o d e l t e s tw a s b a s e do n t h e l o c a l s t r a t u ma r o u n d t h e t u n n e l .T h em e c h a n i s mo f d i s s i p a t i n g a n d c o n s o l i d a t i n gt h e g r o u t i n gp r e s s u r ew a s s t u d i e db y e s t a b l i s h i n g a s l u r r y d i f f u s i o n t e s t d e v i c ew i t h t h r e e e l e m e n t s o f s h i e l d t a i l g a p ,g r o u t i n g b o d y a n ds t r a t u ms o i l .T h r o u g ht h es u m m a r y o f t h em o d e l t e s to f t h e b a c k f i l l g r o u t i n g c h a m b e r ,i th a sc e r t a i nr e f e r e n c ev a l u ef o rt h ed e v e l o pm e n to ft h eb a c k f i l l g r o u t i n g t e s t .K e y wo r d s :s h i e l d t u n n e l ;b a c k f i l l g r o u t i n g ;m o d e l t e s t ;g r o u t c o n s o l i d a t i o n 0㊀引㊀言随着城市人口的不断增长,交通拥堵日益成为城市发展的重要问题.目前,城市轨道交通是解决这一问题的重要手段之一.根据中国城市轨道交通协会的统计数据[1],2017年北京累计完成客运量37.8亿人次,日均客运量1035万人次,居全国首位;西安累计完成客运量6.05亿人次,日均客运量165.8万人次,居全国第13位.由此可见,城市轨道交通正发挥着越来越重要的作用.在城市轨道交通的各类线路中(地下㊁地面㊁高架),地下线是其重要的组成部分.由于城市地下线的建设大多在城市内,盾构工法以其施工效率高㊁对周边环境影响小而被广泛应用在城市地下线的建设中.盾构隧道的建设主要是通过盾构机这一具有掘削㊁临时支撑㊁拼装管片等作用的综合设备进行施工.在盾构隧道施工过程中,壁后注浆是其中较为关键的施工技术.针对盾构隧道壁后注浆施工过程,黄宏伟等[2]通过地质雷达探测了壁后注浆浆液扩散特征;H a s h i m o t o等[3]㊁B e z u i j e n等[4]通过在管片衬砌上安装压力盒等检测仪器,分析壁后注浆在管片表面产生的压力;叶飞[5]㊁李志明等[6]研究了壁后注浆浆液的扩散特征,进一步阐明了浆液的扩散机理.由于盾构壁后注浆具有一定的隐蔽性,室内模拟试验成为认识盾构壁后注浆浆液扩散特征的重要方式.目前国内外学者已开展了一些壁后注浆的模拟试验,本文试图通过对各类模拟试验的总结,分析其特征,为进一步开展相关试验研究提供参考.1㊀盾构壁后注浆施工壁后注浆作为盾构隧道施工过程中的关键施工技术,具有独特的施工工艺,可以实现掘进过程中的同步注浆㊁二次补浆等,能够及时填充盾尾间隙,控制地层变形,确保管片衬砌结构的受力等,因此该技术在盾构施工中具有重要作用.1.1㊀壁后注浆施工工艺根据注入浆液的位置,盾构隧道壁后注浆施工可分为盾尾注浆和管片注浆,盾尾注浆是通过盾壳内预制的注浆孔将浆液注入到盾尾间隙中,而管片注浆是通过管片中心预留的吊装孔,将浆液注入盾尾间隙,盾尾注浆和管片注浆如图1所示[7].盾尾注浆和管片注浆是2种不同的注浆施工技术,因此其施工操作难易性㊁灵活性㊁注浆效果等方面具有差异,2种施工工艺的优缺点如表1所示.表1㊀盾尾注浆及管片注浆的优缺点比较注浆方式优点缺点盾尾注浆能够及时㊁均匀注浆;降低了渗漏水的可能性;自动化程度高,施工控制相对容易;浆液分布相对均匀盾尾设置注浆管会增加盾构直径或盾壳厚度;堵管时清洗困难;一般只适用于单液注浆管片注浆操作灵活,容易清理;既可选单液浆,也可选双液浆;可对局部地段进行二次补浆,适合特殊情况的处理;不增加盾构机直径和盾壳厚度易造成浆液扩散不均匀;注浆孔是潜在的渗漏点;管片表面易受浆液污染;难以做到真正的同步注浆㊀㊀由于管片注浆和盾尾注浆的差异性,在盾构施工中这2种不同的注浆方式具有其对应的应用场图1㊀壁后注浆景.盾尾注浆主要是在盾构掘进过程中通过管片注浆孔进行同步注浆,能够及时填充管片和地层之间的间隙,有效控制隧道周边地层的变形;管片注浆主要用于二次补浆,针对管片背后局部不密实的地层,通过螺栓孔补充浆液,为盾构隧道控制地层变形提供一种补救措施.1.2㊀壁后注浆的作用及影响盾构壁后注浆的主要作用可以概括为以下几个方面[8G9].(1)阻塞渗水通道,提高盾构隧道抗渗效果.(2)充填盾尾间隙,缓解地层变形.(3)充填地层空隙,提高地层骨架承载能力.(4)使管片受力均匀,避免应力集中.(5)固定管片位置,避免管片漂移.(6)改善地层性质,减少扰动沉降.(7)均匀包裹管片,缓震减冲.盾构壁后注浆不仅可以提高地层的抗渗性㊁缓解地层变形㊁提高地层的承载能力等,还能固定管片位置,确保管片受力均匀,同时也能起到一定的减震作用.上述壁后注浆的作用主要是指壁后注浆完成后可以达到的预期效果,然而在壁后注浆施工过程中,由于注浆压力的施加以及盾尾间隙的不断产生,将对管片衬砌及周边地层产生一定的影响.盾构壁后注浆施工过程对管片和地层的影响主要表现为:管片所受浆液压力过大时,将会导致管片错缝㊁破裂等;注浆量或浆液压力过大时,将挤压地层,导致地表隆起,注浆量或注浆压力过小时,将导致地表发生沉降变形.目前针对壁后注浆施工过程,国内外学者通过现场实测㊁理论分析㊁模型试验等方法开展了大量的研究工作,其中模型试验是认识壁后注浆浆液扩散特征的重要手段.目前开展的模型试验大致可以分为两类:一类是模拟盾构隧道施工过程中,随着盾构掘进而同步进行的盾构壁后注浆;另外一类是开展局部注浆试验,选取盾构隧道外侧局部地层,分析施工参数对浆液扩散的影响.前一类模型试验可分析注浆施工对管片㊁地层的影响,属于现象方面的研究;后一类模型试验属于机理方面的研究,从浆液扩散机理方面提高对盾构壁后注浆的认识.2㊀盾构注浆整体模拟试验针对盾构壁后注浆施工对管片衬砌结构的影响以及对隧道周边地层的影响,开展盾构壁后注浆整体模拟试验.该类盾构注浆模拟试验,主要按照真实隧道的施工过程进行设计,随着盾构的不断推进进行同步注浆施工,通过在隧道衬砌结构上和周边地层中埋设测量装置,测量盾构壁后注浆的影响过程,同时也可以观察浆液在地层中的扩散过程.董其昌等[10]设计了同步注浆模型试验系统,如图2所示,该系统包括试验箱㊁推进系统㊁注浆系统㊁监测系统.试验系统通过预埋直径为125m m 的长管模拟刀盘开挖轮廓,通过左侧直径110m m 短管的顶进㊁长管的逐渐顶出模拟盾构掘进,第一节短管由钢材料制成,并通过该节上的小孔模拟同步注浆.试验过程中,在箱体中央横断面等间距布置了位移计监测地表变形.通过该试验系统,作者分析了浆液配比和注浆量对地表位移的影响.图2㊀同步注浆模型试验系统李文涛[11]采用透明土代替天然土进行壁后注浆模拟试验,设计的试验系统由模型箱㊁推进系统㊁注浆系统㊁数据采集系统㊁数据分析系统组成,如图3所示.该试验系统和董其昌等提出的模型试验系统有一定差异,它是将管片预先固定在模型箱上,然后将盾构套在管片外侧,随着盾构拉出,管片逐渐脱出盾尾,形成盾尾间隙.盾构注浆的注浆管预置在盾壳内,随着盾构的推进同步进行盾尾注浆.图3㊀基于透明土的同步注浆试验系统该试验系统可较好地模拟管片逐渐脱出盾壳㊁隧道周边形成盾尾间隙并进行同步注浆的施工过程.数据采集过程采用激光器片光源成像,工业数字相机捕获图像,并通过后处理软件对图像的分析,较为准确地测试壁后注浆浆液扩散过程.通过该试验系统研究了级配均匀砂与细砂㊁同步注浆与未注浆㊁不同注浆压力对地层沉积及浆液扩散过程的影响.张莎莎等[12]设计了盾构壁后注浆模型试验系统,同样由土箱㊁盾构系统㊁驱动系统㊁注浆系统和数据采集系统组成,如图4所示.其中土箱㊁管片㊁盾构模型如图5所示.图4㊀壁后注浆模型试验平台该试验所用的土箱尺寸较大,整体刚度较高,而图5㊀土箱㊁管片㊁盾构模型且可在地表面加载,分析不同地层应力条件下的壁后注浆施工过程.模型试验系统采用玻璃树脂模拟管片,采用钢套筒模拟盾构机,与李文涛等设计的试验思路类似,随着盾构机的掘进,盾尾间隙形成,同时进行壁后注浆施工.试验过程中,通过管片表面埋设的压力盒测试管片所受到的浆液压力,通过视频监测装置分析浆液的扩散过程.采用该试验装置可施加较高的注浆压力,模拟不同的地层应力水平,因此该试验装置可较为真实地模拟盾构壁后注浆施工过程.杨鹏博[13]针对隧道下部注浆孔浆液的扩散过程设计了模型试验系统,该试验系统由模型箱㊁注浆系统㊁地下水模拟系统㊁数据测试及处理系统组成,如图6所示.该试验系统模型箱中采用2层有机玻璃模拟管片和盾壳,其中管片固定在模型箱中,盾壳可以移动,并在盾壳上设置了注浆孔,通过该注浆孔可进行同步注浆.在试验过程中,随着盾壳的移动,在管片和地层之间形成盾尾间隙,通过同步注浆逐渐填充盾尾间隙.在地层中埋设土压力盒和孔压计,可测试浆液扩散过程中地层的压力和孔隙水压力分布.通过该试验系统,研究了注浆方式㊁注浆压力㊁浆液水灰比㊁地层分维数对浆液扩散过程的影响.图6㊀浆液扩散试验装置平面布置根据上述对同步注浆模型试验的分析可以看出,该类模型试验主要是对实际工程施工过程进行模拟分析,即随着盾构的掘进,管片衬砌逐渐脱出盾尾,在管片和土层之间形成盾尾间隙,并通过注浆孔进行注浆.在该类模型试验中,主要分析了浆液扩散特征㊁管片所受浆液压力㊁地层的变形等.该类模型试验从较为宏观的角度分析了盾构壁后注浆浆液扩散过程及其对管片和地层的影响.通过该类模型试验可以直接分析盾构施工的动态过程,为科学研究和工程建设提供有参考价值的资料.3㊀盾构注浆局部扩散试验针对盾构壁后注浆扩散过程开展的另一类试验,主要是对浆液扩散机理的分析,通过选取隧道周边局部地层进行注浆试验,分析浆液的扩散机理.B e z u i je n 等[14]对一直径为9.5m 的盾构隧道管片所受的压力进行现场实测,发现管片所受压力随着盾构的掘进而增加,随着盾构的停机而减小.当盾尾通过测试断面后,盾构掘进过程中的壁后注浆施工对前期已完成注浆的管片环仍有影响,即盾尾通过后,测试断面管片所受压力仍有变化,但管片所受的压力总体上随着盾构的掘进而逐渐减小分析认为,产生该现象的原因主要是浆液注入地层后发生固结,选取隧道周边局部地层放大,浆液的固结过程如图7所示[15].图7㊀浆液固结机理B e z u i je n 等[15]设计了浆液固结试验,如图8所示,试验设备如图9所示.该试验系统通过压缩空气提供压力(可提供30~300k P a 的压力),通过测量集水箱中的排出水量分析浆液的固结过程,注浆完成后,通过测试地层的剪切强度,分析注浆对地层的加固效果.梁精华[16]针对壁后注浆完成后浆体的硬化㊁变图8㊀浆液固结试验图9㊀浆液固结试验设备形过程设计了试验装置,如图10所示.该试验系统假设浆体固结过程中浆体压力不变,并通过在活塞上方砝码堆载模拟浆体压力,试验过程中测试浆体渗出的水量.通过该试验系统分析了浆体压力和注浆材料对注浆体固结过程的影响.图10㊀浆液恒压扩散装置梁精华在浆体恒压固结试验的基础上设计了如图11所示的试验装置[17],该试验装置由三部分组成:注浆系统㊁单元体系统㊁量测系统.该试验系统通过注浆系统提供注浆压力和浆液;单元体系统的下部安装有千斤顶,可以使土体具有一定的初始应力;单元体内土体上方有预留孔隙,模拟盾尾间隙,在该预留孔隙内放置气囊,可以使地层保持一定的初始应力;同步注浆过程中,气囊注浆排气,模拟同步注浆过程.通过该试验装置研究了注浆完成后浆液压力随时间的变化过程,分析了所施加的注浆压力㊁地层条件对浆液压力消散过程的影响.图11㊀浆体变压注浆装置袁小会等[18]针对注浆体固结变形过程设计了如图12所示的试验系统,该系统在图10所示系统的基础上增加了百分表㊁孔压计,以监测堆载体的下沉量和注浆体内的孔隙水压力,并增加了地下水压系统,使注浆体内可保持一定的孔隙水压力,较为准确地分析注浆体内孔隙水压的变化.图12㊀浆体固结变形孔压测试试验盾构壁后注浆局部试验主要针对注浆体固结变形机理㊁注浆体压力消散等过程进行了试验研究.试验中考虑盾尾间隙㊁浆液㊁地层3个主要因素,通过提供约束条件,使浆液地层内具有一定的压力,并监测注浆体㊁地层内的压力以及孔隙水的排出量,分析注浆体的固结过程和压力消散过程.4㊀结㊀语通过对壁后注浆室内模拟试验进行总结,分析了目前已有的各类试验装置的主要组成特征以及可开展的研究内容,对进一步开展壁后注浆室内模拟试验具有一定的参考价值.根据上述分析,主要可得以下结论.(1)分析总结了壁后注浆施工工艺㊁注浆的作用及其影响,根据试验研究的对象,将壁后注浆模拟试验研究分为整体模拟试验和局部模拟试验.(2)盾构壁后注浆整体模拟试验的研究对象为实际施工过程,根据相关模型试验理论,建立盾构掘进㊁管片脱出㊁壁后注浆的盾构掘进和注浆的动态模型.通过设置位移计㊁压力盒㊁孔压计等监测仪器,分析壁后注浆施工过程中的地表沉降㊁地层及管片受力㊁地层内孔隙水的变化等,采用透明土代替天然土,结合相关设备可分析浆液扩散距离㊁地层位移情况等.(3)盾构壁后注浆局部模拟试验的研究对象为隧道周边局部地层中盾尾间隙㊁注浆体㊁地层的相互作用关系,该类模型试验装置也主要由这三方面的因素组成,局部模拟试验主要分析了注浆体的固结过程和注浆体压力消散的过程.(4)目前,壁后注浆的室内试验主要是通过压力盒㊁孔压计等手段进行测试,分析浆液和管片的受力情况,进而说明浆液扩散特征,针对浆液扩散的细观㊁微观研究较少,虽有部分学者开展了相关研究,但主要是针对岩土工程,对盾构隧道施工的特征分析不足,需进一步考虑盾构隧道壁后注浆浆液扩散的微细观特征.参考文献:[1]㊀中国城市轨道交通协会.城市轨道交通2017年度统计和分析报告[J].城市轨道交通,2018(4):6G25.[2]㊀黄宏伟,刘遹剑,谢雄耀.盾构隧道壁后注浆效果的雷达探测研究[J].岩土力学,2003(S2):353G356.[3]㊀H 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注浆模拟试验的研究现状注浆是一个复杂的系统工程,它的渗流过程和注浆效果是受注体、浆液和注浆工艺三方面共同作用的结果。
目前,注浆渗流理论的研究不能完全反映受注地层的物理特征,大多数研究都是建立在单一裂隙和牛顿流体稳定渗流的基础上的,难以真实地反映裂隙岩体注浆过程。
因此,模拟注浆实验是研究岩体注浆的必不可少的重要手段。
在木文中,将对注浆模拟试验的研究现状及发展前景作简要综述。
一、裂隙岩体模拟注浆试验1.美国陆军工程兵团(1956)进行了单裂隙中浆液流动过程的模拟试验。
人工裂缝是用混凝上砖构成。
在一部分试验中裂隙表面是光滑的,另一些试验中裂隙的表面是粗糙的。
试验时,沿裂隙长度方向上不同部位,对浆液压力、流速、和其他影响因数进行了检测。
2.奥地利进行了单裂隙中浆液流动过程的模拟实验。
实验中采用了三种不同的模型,第一种模型是将浇筑好的2m ×1m ×1m 的砼块用特殊的方法将其劈裂,然后用劈裂后的裂缝进行注浆模型实验,建立了注浆流量、注浆压力及渗透距离之间的关系;第二种模型是利用两块直径为1.4m 、厚为0.3m 的硅块构成模拟裂隙,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,并测得不同间距卜裂隙流量、注浆压力及浆液粘度之间的关系:第三种模型是用两块2×0.3m 厚的钢板拼成裂隙,并在给定的粗糙度下进行注浆,建立了粗糙度对注浆流量及浆液扩散距离的影响。
3.Houlsby(1985)进行了单裂隙中浆液流动过程的模拟试验。
人工裂缝是用一对混凝上板构成,该板的尺寸为0.9m ×0.9m ×50mm,模拟的裂隙宽度分别为1.5mm 、3.0mm 。
浆液由上面的混凝上板中心注入,对浆液压力、流量、和其他注浆参数进行了检测。
4.中国水利水电科学院研制开发了平板型注浆实验台,建立了非牛顿流体在水平光滑裂隙面内的扩散方程,得出了扩散半径和注浆压力、浆液粘度及注浆时间之间的关系: 00.210δ21.2γμγ)(90052+-=T P P R O G式中:R 为扩散半径(cm) ; P G 为注浆孔压灰(kg/cm2) ; P 0为裂隙内地下水压力(kg/cm2) ; T 为注浆时间(min) ; δ为裂隙张开度(cm) ; γ0为注浆孔半径(cm);μ为浆液牯度(厘泊)。
注浆理论的研究现状探讨摘要:针对浆液在地层中的流变特性和注浆理论的研究机理,分析了现有注浆理论的研究现状,为实际注浆工程所要求的注浆形式提供一些理论依据和借鉴。
关键词:注浆理论;注浆压力;扩散半径;注浆时间中图分类号:tv543, tu755.6文献标识码:a引言注浆理论是对浆液的流动形式和固结形式进行分析,建立注浆压力、注浆量、浆液扩散半径以及注浆时间之间的关系。
目前注浆理论的研究成果主要包括渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电动化学注浆理论四种。
一般来说,浆液在地层中是多种形式流动的复合过程,但它在一定条件下总是以某种流动形式为主。
因此,正确地运用各种注浆理论,并控制浆液以工程所要求的主要流动形式在地层中流动,将更有助于达到注浆的目的和效果。
1 渗透注浆理论渗透注浆是指在不破坏地层土颗粒排列的条件下,浆液充填于土颗粒孔隙中,将土颗粒胶结成整体[1]。
近年来,国内外学者对渗流注浆理论进行了深入的研究,发展了一系列的渗透注浆理论,如maag球形扩散理论、raffle公式和karol公式、柱形扩散理论、宾汉姆流体扩散理论、baker公式、刘嘉材公式、wallner公式、g.lombad公式等。
但是以上的各种渗透理论公式都有不同的假设条件及适用范围,显得杂乱、无系统,给工程应用带来了很大的不便,因此郝哲等推导了牛顿流体、粘度随时间变化的牛顿流体、宾汉流体、粘度随时间变化的宾汉流体等在裂隙单向流和辐向流情况下的平均流速、注浆压力和流量的计算公式[2],并推导了沿圆周均匀布孔的多孔注浆,考虑多孔相互影响时的注浆浆液扩散半径、注浆扩散不均匀系数和扩散半径影响系数的计算公式。
在现有渗透性注浆理论的基础上,考虑毛细力作用,运用渗流力学对平面径向流、球形向心流两种渗透性注浆模型进行推导,阙云得出了砂层中球形渗透注浆扩散公式和柱形扩散公式,并以球形扩散公式为例,结合工程实例和现有常用的maag球形扩散公式相比较,得出所推导的球形扩散公式相对于maag公式更接近于工程实际[3]。
水泥注浆工艺国内外现状及发展趋势一、水泥注浆工艺的定义水泥注浆工艺是一种利用水泥浆液进行加固修复工程的技术。
它通过将水泥浆液注入到地下或建筑物结构的裂缝和空洞中,以加固土体和加固结构的目的。
水泥注浆工艺广泛应用于地基处理、岩土工程、隧道工程、地下洞室、建筑物和桥梁维修等领域。
二、国内水泥注浆工艺现状1. 技术水平:国内水泥注浆工艺的技术水平不断提高,已形成一套完善的注浆材料、设备和施工工艺。
一些企业在水泥注浆方面进行了专业研究和开发,取得了一系列成果。
2. 应用领域:在地基处理、地下洞室和桥梁维修方面,国内水泥注浆工艺得到了广泛应用。
特别是在地铁、高铁等基础设施建设中,水泥注浆工艺发挥了重要的作用。
3. 问题和挑战:由于水泥注浆工艺的材料性能、注浆效果和施工工艺方面的限制,国内水泥注浆工艺在应对复杂地质条件和大型工程方面还存在一定的问题和挑战。
三、国外水泥注浆工艺现状1. 技术发达:国外发达国家在水泥注浆工艺方面拥有先进的技术和设备,已经形成了一套成熟的水泥注浆工艺体系。
他们在水泥注浆材料的研发和应用方面处于领先位置。
2. 应用广泛:国外水泥注浆工艺在地下工程、岩土工程、建筑维修和地质灾害治理等领域得到了广泛应用。
在一些复杂地质条件下,水泥注浆工艺的效果明显。
3. 发展趋势:国外水泥注浆工艺在节能减排、环保材料、智能施工等方面不断进行创新,发展趋势值得关注。
四、水泥注浆工艺的发展趋势1. 技术创新:未来水泥注浆工艺将围绕提高注浆材料的性能、改进施工设备和工艺、提高注浆效果等方面进行技术创新。
2. 环保可持续:注浆材料的环保可持续性将成为水泥注浆工艺发展的重要方向,绿色材料的研发和应用将成为未来的趋势。
3. 智能化施工:随着信息技术的发展,水泥注浆工艺将向智能化方向发展,通过数据采集、分析和应用,实现施工过程的智能化管理和控制。
五、个人观点和总结水泥注浆工艺作为一种重要的地基处理和结构加固技术,发挥着不可替代的作用。