论文部分内容阅读
在松软地层进行防渗工程施工时，存在钻孔易塌孔，灌浆难起压易导致垂向挤密抬动，灌浆易漏浆、串浆导致耗浆量大，灌浆过程难控制等技术难题。传统的“袖阀管灌浆法”、“预埋花管法”、“孔口封闭灌浆法”等工法很难达到设计要求，尤其在深厚松软地层的施工中更为显著。为降低成本、提高工效，研究提出一种“自下而上，浆体封闭，高压脉动灌浆”新工法，本文为其中的“浆体封闭技术”部分研究成果，主要包括满足不同地层深度封孔要求的封孔材料研制及其性能研究，具体内容和结论如下：（1）基于粘土、石膏、膨润土、水泥、减水剂等材料的基本性能进行物理化学反应机理试验研究，通过对浆体的稠度、塑性强度、凝结时间、粘度、剪切强度性能、抗压强度进行试验测试，研制出适应浅层灌浆的低强度快凝硬塑状封孔浆体和深层灌浆的快凝膏浆。（2）通过浆体封闭力学机理研究封孔效果：封孔浆体通过自身、及与土层、注浆管壁的粘结力实现对灌浆浆液的封堵，当灌浆压力足够大，超过封孔浆体内聚力、及其与孔周岩土体和灌浆管壁粘滞力与浆体自重之和，灌浆浆液击穿封孔浆体，导致封孔浆体失效。计算结果显示两种材料在工程实践应用中能承受住一定的压力。（3）针对工程施工需求，对灌浆设备的参数进行了理论计算，包括浅层封孔浆体材料的拔管力计算与最低灌浆压力、深层封孔浆体在使用“边灌浆边旋转灌浆管”工艺时对灌浆管形成的扭矩，为设备选型提供参数。（4）将封孔浆体材料在托口河湾地块施工工程进行生产试验，研究相应的施工工艺及其关键技术，应用效果验证了在松软地层可实施高压灌浆，表明采用浆体封闭技术是可行的，研制的封孔浆体性能能满足施工工艺要求。本文仅对新工法“自下而上，浆体封闭，高压脉动灌浆”中的“浆体封闭技术”进行了部分研究，研究中也存在着不足之处，还可从以下几个方面进行后续研究：封孔止浆浆体在单向单调加载和单向循环加载条件下的强度特性和渗透特性、封孔材料施工工程中的数值模拟、不同地质工程应用等。相信经过进一步的研究，“自下而上，浆体封闭，高压脉动灌浆”新工法中的“浆体封闭”技术能更成熟，对促进松软地层中的防渗加固技术具有极大的意义。