特种粘土固化浆液扩散性与可注性研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shamobingshan
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当今,传统的注浆工法在土木工程各领域中应用日益广泛,并已成为一种不可缺少的工程病害治理与自然灾害防治的有效措施。本文针对新近研制且已获得较多成功应用的特种粘土固化浆液的技术性能与应用条件,主要通过理论分析与试验相结合的手段,并适当结合数值模拟且参照同类成果的文献资料,开展了浆液扩散性与可注性研究工作。  首先,分别根据柱面注浆和球面注浆两种灌注方式,以注浆量控制和注浆压力控制两种形式建立特种粘土固化浆液的注浆理论公式,进而研究影响浆液扩散的主要因素,分析浆液粘度、土体渗透率、注浆压力、注浆量、灌注时间对注浆压力分布的影响,并对注浆量及浆液扩散半径随时间变化等进行了相关研究。研究表明:注浆量控制下的柱面注浆,浆液在地层中的压力随扩散距离的增加而降低,井底压力随时间的增加而升高,单位时间注浆量增加、浆液粘度上升、渗透率降低都可使注浆压力升高,压力控制下的球面注浆,浆液在地层中的压力随扩散距离的增加而降低,扩散半径、注浆量随时间的增加而增大。  为了进一步考察特种粘土固化浆液对不同地层的加固效果,分别针对较有代表性的广西黄土、河南黄土进行了相关研究;同时,借鉴现有各种粘土固化浆液的材料配比及既往同类注浆的工程经验,通过不同的材料配比试验,并结合必要的注浆理论分析,研究了浆液材料配比指标及相应技术性能;此外,通过试验测定了浆液的流变性、剪切力、粘度、塑性强度、比重等指标且进行了必要研究,据此给出了浆液可注期的确定方法。研究表明:特种粘土固化浆液属于粘塑性流体;剪切力和粘度随时间的增加、水料比的降低、粘土含量的增大而上升;粘度随剪切速率的增加而下降;塑性强度随粘土含量的增加而增大;比重随水料比的增加而降低。  上述研究可以进一步完善特种粘土固化浆液的使用技术,有利于我们客观认识浆液的工程性能与适应条件,对逐步形成工程应用的设计与施工技术规范或规程具有重要意义,也有利于拓展浆液的工程应用和提高我国防灾减灾工程的研究水平。
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