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碳纤维增强水泥基注浆材料试验与性能研究 被引量：1
1
作者 马明磊 桂强 +5 位作者 白洁 王超 穆富江 张斌 陈晴宇 王先锋 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期77-82,共6页
为探究碳纤维对水泥基注浆料性能的影响,以普通水泥基注浆料为基体材料、0.5 mm短切碳纤维(CF)为增强相、聚丙烯酸钠(PAAS)为碳纤维分散剂,制备不同CF比例的水泥基注浆料。对各注浆料试样进行抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度测试和微... 为探究碳纤维对水泥基注浆料性能的影响,以普通水泥基注浆料为基体材料、0.5 mm短切碳纤维(CF)为增强相、聚丙烯酸钠(PAAS)为碳纤维分散剂,制备不同CF比例的水泥基注浆料。对各注浆料试样进行抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度测试和微观形貌分析。结果表明:适量的CF可以有效增强注浆料的各项力学性能。随CF比例增加,水泥基注浆料的力学性能先增强后降低;当CF体积分数为0.2%时,碳纤维增强水泥基注浆料的综合力学性能最佳,抗压强度提升31.4%、抗折强度提升7.4%、劈裂抗拉强度提升44.7%;当CF体积分数为0.3%时,碳纤维增强水泥基注浆料的劈裂抗拉强度达到最佳,且提升64.9%。研究为碳纤维增强水泥基注浆料的制备提供了技术支持。 展开更多
关键词 碳纤维 注浆料 聚丙烯酸钠 预分散 力学性能
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声发射技术检测套筒灌浆饱满度试验研究 被引量：1
2
作者 虞爱平 吴晓蔓 +2 位作者 石津旭 虞小平 李翔昊 《混凝土》 北大核心 2025年第6期204-208,214,共6页
灌浆套筒连接是预制装配结构的主要连接方式之一,而套筒中灌浆料的饱满度是影响套筒连接性能的主要因素。因此,灌浆饱满度的定量评价与控制一直是灌浆套筒连接性能研究的焦点。研究基于声发射技术,通过竖直灌浆饱满度为60%、70%、80%、... 灌浆套筒连接是预制装配结构的主要连接方式之一,而套筒中灌浆料的饱满度是影响套筒连接性能的主要因素。因此,灌浆饱满度的定量评价与控制一直是灌浆套筒连接性能研究的焦点。研究基于声发射技术,通过竖直灌浆饱满度为60%、70%、80%、90%、100%的套筒测试试验,结合声发射特征参数以及快速傅里叶变换,分析了不同灌浆饱满度套筒声发射能量、幅值、频谱随饱满度变化的衰减规律,建立了声发射信号参数与灌浆饱满度的变化规律关系模型。结果表明:声发射信号能量、幅值衰减随灌浆饱满度增加不断增大,衰减系数分别从0.006 77、0.010 0,增长至0.019 4和0.013 1;随着灌浆饱满度增加,信号频率衰减的速率增快,且高频信号较低频信号衰减快。声发射信号传输一定距离后,接收到的留存信号频率界限值与灌浆饱满度值存在较好的一致性。 展开更多
关键词 灌浆套筒 竖直灌浆饱满度 声发射 特征参数 传播距离
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采动影响下临空巷道小煤柱失稳特征与调控方法 被引量：1
3
作者 来兴平 徐李臻 +3 位作者 曹建涛 单鹏飞 张帅 许慧聪 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期39-53,共15页
西部煤炭基地是我国能源安全保障的核心“压舱石”,为提高资源采出率小煤柱临空巷道广泛应用,小煤柱临空巷道稳定性问题凸显。论文以国家能源集团麦垛山煤矿某工作面临空巷道为研究对象,构建小煤柱临空巷道力学模型,量化小煤柱临空侧顶... 西部煤炭基地是我国能源安全保障的核心“压舱石”,为提高资源采出率小煤柱临空巷道广泛应用,小煤柱临空巷道稳定性问题凸显。论文以国家能源集团麦垛山煤矿某工作面临空巷道为研究对象,构建小煤柱临空巷道力学模型,量化小煤柱临空侧顶板围岩下沉量与小煤柱支撑力关联性,探究围岩调控机制;采用朴素贝叶斯模型建立煤柱稳定性辨识模型,分别判断调控前后煤柱稳定性;通过精细化三维数值计算,研究临空巷道小煤柱围岩调控效果,并开展现场实施验证。结果表明:通过构建4种不同断裂线位置覆岩结构,推导得到了临空巷道直接顶最大下沉量与小煤柱支撑强度之间存在负相关。说明可通过提高小煤柱强度进而控制直接顶下沉,改善巷道围岩失稳问题;基于朴素贝叶斯及11项围岩参数建立煤柱稳定性辨识模型,准确率Ac达到0.9537,满足辨识要求。并对原煤柱和改性调控后煤柱进行辨识,从算法角度证明了调控方案的可行性;通过FLAC3D数值模拟围岩改性协同调控方案前后对比,煤柱应力提升了57.6%,变形量最低减少了22.8%;支护体应力降低,最大位移量减少了31.2%。两帮应力差值减小,巷道围岩应力分布更加平衡;方案现场实施得到煤柱应力最大提高至2.325倍,且应力波动较稳定,顶板、两帮变形量减少超80%。验证了围岩改性协同调控方案对小煤柱临空巷道变形破坏防治的可行性,保证了巷道围岩稳定性。研究结果为西部矿区临空巷道小煤柱科学设计提供基础支撑,为实现西部矿区强采动小煤柱临空巷道失稳防治提供借鉴。 展开更多
关键词 小煤柱 临空巷道 注浆加固 改性调控 数值模拟
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TBM隧洞豆砾石灌浆体局部缺陷对管片结构受力的影响 被引量：1
4
作者 李长永 王项峰 +3 位作者 何银涛 张智晓 赵顺波 袁林 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期160-163,159,共5页
无压输水TBM隧洞的管片起着支护洞体围岩和防水渗漏的作用,承担土压力和内外水压力,对施工及运行安全至关重要。采用三维有限元方法,建立管片—灌浆层—围岩的整体数值模型,考虑管片与围岩之间豆砾石灌浆体存在局部空洞、高岩粉、富水... 无压输水TBM隧洞的管片起着支护洞体围岩和防水渗漏的作用,承担土压力和内外水压力,对施工及运行安全至关重要。采用三维有限元方法,建立管片—灌浆层—围岩的整体数值模型,考虑管片与围岩之间豆砾石灌浆体存在局部空洞、高岩粉、富水泥浆和不密实等缺陷,分析了V类围岩地质条件下的隧洞管片的受力性能,预测了管片受力和变形的最不利位置。结合研究分析成果,提出了针对豆砾石灌浆体局部缺陷的处治建议,对工程质量检测评定与恰当处治具有重要参考价值。 展开更多
关键词 TBM隧洞 管片 豆砾石灌浆体 围岩 受力性能
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覆岩离层注浆层位判定及隔浆层稳定性研究 被引量：1
5
作者 郭文兵 李龙翔 +2 位作者 杨伟强 白二虎 吴东涛 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期264-280,共17页
覆岩离层注浆减沉技术是保护矿区地表建(构)筑物的重要手段之一,其中注浆层位选择与其下方隔浆层完整性是决定地表减沉效果的关键因素。采用理论分析、工程试验以及现场监测等手段,对覆岩离层注浆层位判别及其下方隔浆层稳定性进行了研... 覆岩离层注浆减沉技术是保护矿区地表建(构)筑物的重要手段之一,其中注浆层位选择与其下方隔浆层完整性是决定地表减沉效果的关键因素。采用理论分析、工程试验以及现场监测等手段,对覆岩离层注浆层位判别及其下方隔浆层稳定性进行了研究。通过理论分析方法对覆岩离层注浆过程中的隔浆层变形特征进行了研究,建立了基于弹性地基梁理论的隔浆层挠曲线方程,并根据岩层破坏程度,分区计算了隔浆层下方岩体的弹性地基系数,得到了注浆压力作用下隔浆层的最大弯曲下沉值;基于岩层破坏条件给出隔浆层稳定性分析方法,计算了注浆前后隔浆层下方自由空间的高度,并依据隔浆层最大弯曲下沉值与其下方自由空间的关系,对固支梁及弹性地基梁状态下的隔浆层完整性进行了判别;在此基础上,综合考虑注浆地层条件及隔浆层稳定性,提出了一种新的覆岩离层注浆层位判别方法。该方法通过计算导水裂隙带及各关键层高度确定潜在注浆层位,然后依据隔浆层完整性分析对各潜在注浆层位的可行性进行判别,最后引入安全系数对其稳定性进行评价。以某矿11090工作面为工程应用实例,依据该判别方法确定了合理注浆层位,在距煤层139.1 m处成功实施覆岩离层注浆充填,结合地表实测数据及地表下沉预计结果,该工作面实施注浆后,地表最大下沉值为230 mm,下沉系数为0.12,减沉率达到77.6%。附近民房的最大倾斜值约为0.8 mm/m,水平变形值为0.7 mm/m,有效保护了矿区地表村庄民房,同时保障了井下采掘工作的正常进行,验证了注浆层位判别方法的合理性,为覆岩离层注浆层位设计及矿区地表沉陷控制提供了参考。 展开更多
关键词 覆岩离层注浆 隔浆层 注浆层位 地表沉陷控制 弹性地基梁
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回采扰动巷道双深度分区锚注支护技术研究
6
作者 王金星 韩闯 +5 位作者 杨小林 陈新明 焦华喆 张超 陈峰宾 涂坤 《金属矿山》 北大核心 2025年第8期9-18,共10页
回采巷道原主动式超前支护方案的支护效果较差,不能满足巷道的稳定性要求。基于锚注支护技术与围岩的破坏范围,提出双深度分区锚注支护技术作为回采巷道的优化支护方案。根据巷道现场调研的钻孔窥视探测结果与理论计算确定了围岩的破坏... 回采巷道原主动式超前支护方案的支护效果较差,不能满足巷道的稳定性要求。基于锚注支护技术与围岩的破坏范围,提出双深度分区锚注支护技术作为回采巷道的优化支护方案。根据巷道现场调研的钻孔窥视探测结果与理论计算确定了围岩的破坏范围,对围岩的注浆深度进行了区域划分。理论分析了围岩注浆后的加固性能,通过巷道围岩注浆前后的煤体力学试验结果,定量分析了围岩的注浆加固效果。利用数值模拟与工程应用结合研究了巷道采用双深度分区锚注支护技术的支护效果。结果表明:巷道顶板围岩破坏范围为2.7 m左右,两帮破坏范围为5.4 m左右,顶板和两帮注浆划分为“深”“浅”2种深度注浆加固区域。巷道注浆加固后在注浆锚杆(索)与凝固后的浆液协同支护作用下,增加了围岩的强度与黏聚力,提高了围岩抵抗变形的能力。巷道采用双深度分区锚注支护方案后,巷道变形、围岩塑性区深度与破坏范围明显减小,改善了巷道的稳定性。工程应用监测数据结果与数值模拟结果差异较小,验证了数值模拟的合理性。 展开更多
关键词 主动式超前支护 注浆加固 数值模拟 注浆锚杆(索)
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厚松散层下区域注浆改造地层扰动变形特征研究 被引量：1
7
作者 张平松 程晋全 +1 位作者 许时昂 吴海波 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期246-258,共13页
通过地面高压注浆实施区域治理是厚松散承压含水层下煤炭安全开采的主要防治措施之一,然而高压注浆过程造成上覆地层移动变形,诱发地表局部隆起、矿区建(构)筑物偏斜等问题,是区域注浆改造安全施工备受关注的重点。以安徽某矿120501工... 通过地面高压注浆实施区域治理是厚松散承压含水层下煤炭安全开采的主要防治措施之一,然而高压注浆过程造成上覆地层移动变形,诱发地表局部隆起、矿区建(构)筑物偏斜等问题,是区域注浆改造安全施工备受关注的重点。以安徽某矿120501工作面上覆顶板富水砂岩层注浆改造为工程背景,基于COMSOLMultiphysics有限元方法开展数值模拟,研究高压注浆前后对上覆地层作用过程及其时序演化特征,同时构建了分布式光纤全断面监测系统,获得了上覆地层不同深度地层形变响应特征及对地表扰动影响。结果表明:区域高压注浆过程可划分为“充填—扩散—扰动”3个阶段,充填过程对上覆地层基本无扰动影响,扩散过程对上覆地层影响主要表现为水平扰动,进入扰动阶段对上覆地层影响则表现为垂向位移变化。注浆改造过程对地层扰动影响呈现Logistic曲线增长趋势,其扰动影响主要作用在厚松散层下部,在相对隔水层段以竖向拱起为主,在相对含水层段表现为层内压缩。全断面监测结果表明注浆全过程地层形变特征为非线性分布,砂质黏土层与粉砂层为其主要形变贡献层。全断面监测结果与数值模拟结果具备较好的一致性,成果可为东部厚松散层覆盖矿区煤矿安全开采以及区域注浆诱发次生灾害防治工作开展提供思路和实践参考。 展开更多
关键词 注浆改造 地层变形 分布式光纤 钻孔监测 厚松散层
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某花岗岩残积土基坑诱发隧道变形成因及控制 被引量：1
8
作者 刘庭金 朱超 +1 位作者 陈耘杰 叶灏睿 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第3期42-47,共6页
研究目的:花岗岩残积土遇水软化崩解、失水干缩的特性给深基坑开挖施工带来极大困难。本文以某邻近地铁隧道的花岗岩残积土深基坑工程为例,归纳开挖期间基坑变形、地下水位及隧道的各项监测数据,分析隧道沉降及地下水位降幅异常的原因,... 研究目的:花岗岩残积土遇水软化崩解、失水干缩的特性给深基坑开挖施工带来极大困难。本文以某邻近地铁隧道的花岗岩残积土深基坑工程为例,归纳开挖期间基坑变形、地下水位及隧道的各项监测数据,分析隧道沉降及地下水位降幅异常的原因,并对比不同控制措施对相邻隧道变形控制效果。研究结论:(1)基坑开挖施工诱发紧邻隧道最大累积沉降为44.5mm,应重视其在花岗岩残积土地区施工影响;(2)地下水位降幅过大是导致花岗岩残积土层软化崩解的主要原因,也是造成邻近隧道变形过大的重要原因;(3)基坑于花岗岩残积土地层开挖作业期间,应尽快架设支撑,减少基底暴露时间,控制围护结构变形;(4)通过反演计算结果表明,基坑开挖及降水完成后,残积土压缩模量仅为开挖前的44.0%,WSS水平注浆加固后压缩模量提高了3.8倍,隧道沉降位移最多恢复了77.1%,水平位移最多恢复了53.6%,补偿加固后隧道出现二次沉降的幅度明显降低;(5)本研究结论可为类似花岗岩残积土地区邻近隧道开挖基坑工程提供借鉴。 展开更多
关键词 花岗岩残积土 深基坑 地铁隧道 地下水位 注浆加固
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堤坝白蚁病害的灌浆防治技术现状及展望 被引量：1
9
作者 赵卫全 李西峰 +1 位作者 于凡 任文渊 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期95-105,共11页
白蚁病害具有长期性、渐进性、隐蔽性和反复性的特点,严重威胁堤坝工程的安全,必须采取行之有效的防治措施。长期以来,对堤坝蚁穴、蚁巢的处治多采用挖巢回填方法,不仅效率低,且对堤坝损伤大。利用灌浆技术进行堤坝白蚁病害防治越来越... 白蚁病害具有长期性、渐进性、隐蔽性和反复性的特点,严重威胁堤坝工程的安全,必须采取行之有效的防治措施。长期以来,对堤坝蚁穴、蚁巢的处治多采用挖巢回填方法,不仅效率低,且对堤坝损伤大。利用灌浆技术进行堤坝白蚁病害防治越来越受到重视,但传统的灌浆方法防治依赖化学药品,会对环境产生负面影响。为推进白蚁病害灌浆技术的绿色化、精细化和智能化发展,总结了当前堤坝白蚁病害的灌浆防治技术,指出目前白蚁病害防治仍面临灌浆材料和设备针对性不强及缺乏行业标准等挑战。白蚁病害灌浆防治技术未来发展的关键是开发绿色环保灌浆材料和轻便智能化灌浆装备,健全行业标准,推动防治技术的可持续发展。 展开更多
关键词 堤坝工程 白蚁病害 灌浆治理 绿色环保 综合防治
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侧部注浆点布设对盾构隧道受荷变形影响分析
10
作者 黄大维 陈后宏 +3 位作者 赵梽錡 徐长节 耿大新 江强波 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第8期1595-1606,共12页
盾构隧道纠偏注浆作为一种非开挖隧道变形整治技术得到了工程应用,但纠偏注浆点的布设暂无依据,也缺乏相关分析。为了分析不同纠偏注浆点对隧道变形纠偏效果的影响,在室内模型试验的基础上建立侧部注浆仿真模型,开展了纠偏注浆点的布设... 盾构隧道纠偏注浆作为一种非开挖隧道变形整治技术得到了工程应用,但纠偏注浆点的布设暂无依据,也缺乏相关分析。为了分析不同纠偏注浆点对隧道变形纠偏效果的影响,在室内模型试验的基础上建立侧部注浆仿真模型,开展了纠偏注浆点的布设方式对盾构隧道的影响分析。在已建模型的基础上对侧部单点和多点注浆模式的多种工况进行模拟,读取不同工况下隧道所受单位水平轴力、附加土压力、直径变化以及挠曲变形数据,分析表明:盾构隧道在水平注浆压力作用下会发生竖椭圆变形,且盾构隧道向注浆对侧发生水平挠曲变形;注浆点与隧道的净距离越小,注浆对隧道侧部产生的最大水平土压力越大,但注浆附加土压力的影响范围越小,当纠偏范围较小时,建议采用单点注浆;相同注浆量下,多注浆点均匀注浆既有利于盾构隧道附加土压力的均匀分布,当纠偏范围较大时,建议采用多点同时注浆的模式。 展开更多
关键词 隧道工程 注浆模式 数值模拟 盾构隧道 注浆纠偏 模型试验
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不同围压和冲击速度下锚注加固单裂隙红砂岩动态力学特性研究 被引量：1
11
作者 杨大方 陈舒凯 +2 位作者 李佳赛 冯文林 高帅 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期2180-2190,共11页
随着地下工程领域的持续拓展与深化,以冲击地压为典型代表的动力灾害问题日益凸显,对工程安全与稳定构成了严峻挑战。鉴于巷道周边岩体在开采活动前即已承受复杂的三向应力状态,深入探索并揭示其三维动态力学行为特性,对于有效预防与减... 随着地下工程领域的持续拓展与深化,以冲击地压为典型代表的动力灾害问题日益凸显,对工程安全与稳定构成了严峻挑战。鉴于巷道周边岩体在开采活动前即已承受复杂的三向应力状态,深入探索并揭示其三维动态力学行为特性,对于有效预防与减轻冲击灾害具有很大价值。锚注联合支护是地下工程裂隙围岩动力灾害防控的常用支护方式,但锚注支护设计多以经验为主,亟须研究冲击荷载作用下锚注加固裂隙岩体抗冲特性,为破裂围岩冲击地压巷道锚注加固抗冲设计提供科学依据。采用SHPB冲击试验系统,考虑应力和应变率的影响,对锚注加固单裂隙红砂岩试样进行不同围压和冲击速度加载条件下的动态力学特性研究工作。在此过程中,详细讨论了试样的应力-应变曲线特征、动强度表现、动变形行为、耗能特性以及破坏模式。研究结果表明:不同围压和冲击速度加载条件下试样的应力应变曲线具有明显的应变硬化和塑性流动,随着围压和冲击速度的增大,试样动峰值强度均呈现增大的趋势;动峰值应变随着冲击速度的增大而增大,随着围压的增大而减小,动割线模量则与之相反;通过三维曲面拟合描述耗散率随围压以及冲击速度的变化特征,得到近似满足带常数项的三维曲面预测模型,为预测和控制岩体的能量耗散过程提供有力的数值支撑。 展开更多
关键词 围压 冲击荷载 动态力学特性 锚注加固 能量耗散
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套筒灌浆缺陷对装配式剪力墙抗震性能的影响
12
作者 郑巍 张士前 +2 位作者 马明磊 阴光华 陈少军 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第5期52-63,共12页
为研究套筒灌浆缺陷对装配式混凝土剪力墙抗震性能的影响,以灌浆缺陷套筒数量、上侧钢筋灌浆缺陷长度为变化参数,设计7个钢筋套筒灌浆连接的装配式混凝土剪力墙(6个灌浆缺陷试件和1个灌浆饱满对比试件),完成拟静力试验,观察试件受力破... 为研究套筒灌浆缺陷对装配式混凝土剪力墙抗震性能的影响,以灌浆缺陷套筒数量、上侧钢筋灌浆缺陷长度为变化参数,设计7个钢筋套筒灌浆连接的装配式混凝土剪力墙(6个灌浆缺陷试件和1个灌浆饱满对比试件),完成拟静力试验,观察试件受力破坏过程和最终破坏形态,获取荷载-位移滞回曲线,分析试件滞回性能、骨架曲线、承载力、变形、刚度退化、延性和耗能能力等抗震性能指标。结果表明:套筒灌浆缺陷装配式混凝土剪力墙与灌浆饱满试件的破坏形态相似,最终破坏形态表现为边缘构件最外侧竖向钢筋受拉屈服甚至因套筒倾斜而拉断,且墙角套筒外侧混凝土保护层压碎脱落;灌浆缺陷试件的荷载-位移滞回曲线呈弓形或反“S”形;与灌浆饱满试件相比,套筒灌浆缺陷试件的承载力、变形和耗能能力减小,而灌浆缺陷对试件初始刚度影响不明显,但对后期刚度的影响逐渐变大;试件承载力、峰值位移和耗能能力随着灌浆缺陷套筒数量增加而减小,试件刚度随着灌浆缺陷套筒数量和套筒内灌浆缺陷长度增加而减小。 展开更多
关键词 装配式剪力墙 套筒灌浆连接 灌浆缺陷 抗震性能 拟静力试验
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岩石粒径和浆液浓度影响下的采空区充填浆液扩散规律试验
13
作者 曾一凡 袁子龙 +11 位作者 李昊 武强 赵刚毅 周安琪 高翔 张帅 白彦飞 梁进 杨虎雄 盛新丽 杨东辉 赵艺霞 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第7期80-89,共10页
【目的】研究浆液扩散规律并预测注浆范围,对采空区煤矸石基注浆充填工程设计注浆孔距和排距、指导注浆施工、把握注浆充填密实度,进而保证注浆效果意义重大。【方法】以破碎岩石为被注介质,以煤矸石基浆液为注浆材料,开展不同破碎岩石... 【目的】研究浆液扩散规律并预测注浆范围,对采空区煤矸石基注浆充填工程设计注浆孔距和排距、指导注浆施工、把握注浆充填密实度,进而保证注浆效果意义重大。【方法】以破碎岩石为被注介质,以煤矸石基浆液为注浆材料,开展不同破碎岩石粒径、浓度的破碎岩石注浆试验,对采空区矸石基浆液流动规律进行研究。【结果和讨论】(1)当浆液质量分数为50%时,3~5、>5~7、>7~9mm粒径岩体的扩散距离分别为5.0、5.5、6.2cm,粒径改变导致的扩散距离最大差异1.2cm;当质量分数降至40%时,扩散距离分别增至10.2、14.5、18.0cm,粒径梯度差异导致的扩散距离变化扩大至7.8cm;当质量分数进一步降至30%时,扩散距离呈非线性增长,分别达到20.5、28.0、34.0cm,粒径差异导致的扩散距离变化激增至13.5cm;扩散距离随浆液浓度降低、破碎岩石粒径增大而增大,浆液浓度变化对扩散距离的影响相较于破碎岩石粒径更加显著。(2)煤矸石浆液在破碎岩石中流动可以分为快速、平稳、堵塞3个阶段,随浓度降低3阶段时间增长;煤矸石浆液在破碎岩石中的扩散距离随浓度减小而增大,破碎岩石粒径越大,浓度对扩散距离影响越显著,呈现明显的非线性特征。(3)通过分析粒径、浓度对颗粒扩散距离的影响规律,确定了扩散距离与浓度的基本关系,并结合粒径、浓度二者基本关系进一步量纲分析,建立了适用于采空区煤矸石基注浆充填的双参量浆液扩散距离预测方程。(4)本研究成果在陕北某矿采空区矸石注浆地面充填工程设计中应用,为采空区煤矸石规模化充填提供了全链条技术支撑,对实现“双碳”目标下的矿井固废协同处置具有显著示范意义。 展开更多
关键词 采空区 注浆充填 浆液浓度 破碎岩石粒径 双参量 扩散距离预测
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套筒灌浆饱满度对声发射信号传播特性影响
14
作者 虞爱平 李秀鑫 +2 位作者 吴晓蔓 邓雪莲 李翔昊 《应用声学》 北大核心 2025年第3期751-758,共8页
为了解决对套筒灌浆饱满度的定量检测这一难题,提出了基于声发射技术的灌浆饱满度检测方法。根据水平灌浆和竖直灌浆这两种灌浆方式下的灌浆饱满度声发射技术检测试验,利用小波包分析不同灌浆饱满度声发射波形信号参数变化规律,探寻灌... 为了解决对套筒灌浆饱满度的定量检测这一难题,提出了基于声发射技术的灌浆饱满度检测方法。根据水平灌浆和竖直灌浆这两种灌浆方式下的灌浆饱满度声发射技术检测试验,利用小波包分析不同灌浆饱满度声发射波形信号参数变化规律,探寻灌浆饱满度声发射检测方法。试验表明:两种灌浆方式下,自动传感器测试激发信号在套筒内部均出现高频向低频转移的特征;通过小波包能量占比建立不同灌浆饱满度与饱满度灌浆缺陷指标(GDI)的关系模型,随着饱满度的增大,GDI呈线性减小趋势,可以定量评估不同灌浆方式下套筒灌浆饱满度;GDI值与饱满度的相关性极大,且与灌浆料的分布状态有关。利用声发射技术并基于研究所提方法定量检测分析套筒灌浆饱满度是合理有效的,适用于大部分实际工程。 展开更多
关键词 套筒灌浆 饱满度 声发射 小波包分析 灌浆缺陷指标
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基于振动理论的灌浆拉索索力计算方法
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作者 夏樟华 陈启煌 +1 位作者 林友勤 郑学善 《应用力学学报》 北大核心 2025年第3期653-664,共12页
灌浆拉索的索力计算需要考虑灌浆的附加质量及对拉索的振动影响,但目前还缺乏有效的计算方法。因此在灌浆拉索索力试验的基础上,研究灌浆拉索索力理论计算方法。将灌浆拉索视为带有均布附加弹性质量的两端铰接轴向受拉梁,根据弹性分布... 灌浆拉索的索力计算需要考虑灌浆的附加质量及对拉索的振动影响,但目前还缺乏有效的计算方法。因此在灌浆拉索索力试验的基础上,研究灌浆拉索索力理论计算方法。将灌浆拉索视为带有均布附加弹性质量的两端铰接轴向受拉梁,根据弹性分布质量与拉索振动方向的2种不同情况分别建立拉索的振动微分方程。对试验数据拟合分析,得到了采用索长、灌浆率、附加质量线密度、长细比、砂浆抗弯刚度等参数求解附加质量自振频率的计算表达式,并结合附加质量、裸索、灌浆拉索实测和计算频率之间的关系,提出了灌浆拉索索力计算方法。结果表明:得到的计算拉索索力最大误差为5.4%,具有很高的计算精度,可用于灌浆拉索的索力计算。 展开更多
关键词 灌浆拉索 弹性附加质量 灌浆率 轴拉梁 索力
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“三软”厚煤层开采覆岩多层位离层注浆减沉技术及应用 被引量：3
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作者 郭文兵 吴东涛 +3 位作者 郭明杰 胡玉杭 杨伟强 王比比 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期1-12,共12页
采动覆岩离层注浆中注浆层位精准识别及保护层厚度合理确定,对防治地表沉陷、保护地表建(构)筑物具有重要意义。为了实现覆岩多层位离层精准注浆减沉,基于组合梁理论改进了离层位置判别方法,确定了覆岩多层位离层注浆充填位置;通过弹性... 采动覆岩离层注浆中注浆层位精准识别及保护层厚度合理确定,对防治地表沉陷、保护地表建(构)筑物具有重要意义。为了实现覆岩多层位离层精准注浆减沉,基于组合梁理论改进了离层位置判别方法,确定了覆岩多层位离层注浆充填位置;通过弹性薄板理论,建立了覆岩离层注浆保护层采动岩体结构力学模型;构建了覆岩多层位离层注浆充填空间的等效模型,并根据注浆空间上位岩层和下位岩层破断规律,给出了充填空间的最小和最大总体积;采用概率积分法并结合地表实际监测结果,评价了“三软”厚煤层覆岩多层位离层注浆效果,并对郑州矿区裴沟煤矿22151工作面开展了实例分析。结果表明:钻孔窥视验证了多层位离层注浆位置的准确性,在距煤层152.6 m中粒砂岩底部和距煤层168.6 m处细粒砂岩下方之间成功实施覆岩多层位离层注浆;工作面在开采厚度为7.1 m时,保护层厚度为25.2 m能够实现覆岩离层注浆工作的安全实施;理论计算注浆量为9.5×10^(4)~14.7×10^(4)t,实际工程注浆量约为13.3×10^(4)t,注采比约为0.41;采用覆岩多层位离层注浆开采后,地表最大下沉量为649.8 mm,大部分民房处地表最大水平变形值处于Ⅰ级损害程度内;覆岩多层位离层注浆开采地表沉陷控制效果显著,减沉率约77.91%。 展开更多
关键词 “三软”厚煤层 软硬交互覆岩 覆岩离层 多层位注浆 保护层 沉陷控制
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低净空下旋喷静压钢管复合桩竖向抗压承载特性的试验研究
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作者 王曙光 尹浩 +3 位作者 段启伟 王浩宇 李钦锐 李湛 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第6期1318-1326,共9页
旋喷静压钢管复合桩技术是适用于既有建筑低净空下作业的新型专利技术。通过室内足尺试验对旋喷静压钢管复合桩的竖向抗压承载特性进行研究,并与锚杆静压桩、旋喷桩和钻孔灌注桩的竖向抗压承载特性进行对比。试验结果表明:旋喷静压钢管... 旋喷静压钢管复合桩技术是适用于既有建筑低净空下作业的新型专利技术。通过室内足尺试验对旋喷静压钢管复合桩的竖向抗压承载特性进行研究,并与锚杆静压桩、旋喷桩和钻孔灌注桩的竖向抗压承载特性进行对比。试验结果表明:旋喷静压钢管复合桩主要表现为摩擦桩的特性;当桩径相当时,旋喷静压钢管复合桩的单桩承载力显著高于灌注桩和旋喷桩;锚杆静压桩由于直径较小,单桩承载力也最低;在极限荷载作用下,旋喷桩表现为桩顶材料强度破坏,桩的侧阻力与端阻力未充分发挥;旋喷静压钢管复合桩由于芯桩的植入,弥补了旋喷桩桩身强度的不足,桩的侧阻力得以充分发挥,其承载力高于旋喷桩;与灌注桩相比,旋喷静压钢管复合桩桩身界面不规则、旋喷工艺明显改善了桩土的界面特性,因而旋喷静压钢管复合桩承载力高于同直径的灌注桩。根据试验结果从工程实用的角度,通过引入侧阻力增大系数和端阻力折减系数,对灌注桩的单桩极限承载力公式进行修正,得到旋喷静压钢管复合桩单桩极限承载力的表达式,并给出相关参数的取值建议。 展开更多
关键词 旋喷静压钢管复合桩 抗压承载特性 室内足尺试验 锚杆静压桩 旋喷桩 灌注桩
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我国“三下”采煤技术体系与工程实践 被引量：7
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作者 郭文兵 胡玉杭 +3 位作者 胡超群 李龙翔 吴东涛 葛志博 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期19-38,共20页
我国“三下”(建筑物、水体、铁路等线性构筑物下)煤炭资源丰富,开展“三下”采煤技术研究、解放“三下”压煤对提高煤炭资源采出率、优化井下采掘布局、延长矿井服务年限等具有重要意义。总结了我国“三下”压煤开采技术以及建(构)筑... 我国“三下”(建筑物、水体、铁路等线性构筑物下)煤炭资源丰富,开展“三下”采煤技术研究、解放“三下”压煤对提高煤炭资源采出率、优化井下采掘布局、延长矿井服务年限等具有重要意义。总结了我国“三下”压煤开采技术以及建(构)筑物保护技术,包括部分开采、充填开采、协调开采、覆岩离层注浆技术以及地面保护、维修加固技术,并分析了各种“三下”采煤技术的优缺点和适用条件等。提出“三下”压煤开采造成建(构)筑物损害的源头是煤炭地下开采引起的覆岩破坏与地表移动,控制地表沉陷、研究地表移动变形规律是建(构)筑物下采煤的关键,减少覆岩破坏、准确预测覆岩破坏高度是水体(覆岩含水层)下安全采煤技术的关键。从经验公式、理论计算、现场实测等方面综合分析了“三下”采煤覆岩破坏与地表移动规律、地表移动变形预测、地面建筑物保护技术等。研究认为高效率、低成本、全固废、智能化覆岩离层注浆和充填开采、地下水原位保护等源头减沉控损技术将是我国未来“三下”开采技术的发展方向,并建立覆岩与地表移动变形的“天−空−地−井”一体化监测、预警机制,加强“三下”采煤工艺、全固废材料、技术与装备水平的提升,科学构建并不断完善绿色低碳、智能、安全高效的“三下”采煤技术体系。 展开更多
关键词 “三下”采煤 岩层移动 地表沉陷 采动损害与保护 覆岩离层注浆
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适用于致密碎粉岩富水地层的高强丙烯酸盐注浆材料研发及渗透加固特性研究 被引量：1
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作者 杨磊 宓祥云 +4 位作者 李召峰 屠文锋 谢云鹏 胡浩 王康 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期525-534,共10页
针对富水致密软弱围岩致灾性强、常规注浆材料适用性弱的问题,开展了新型高强丙烯酸盐注浆材料研发,分析了其聚合反应机理及工作性能影响规律,研究了该新型材料对致密碎粉岩的渗透加固特性。基于有机-无机互穿网络方法,研发了高强丙烯... 针对富水致密软弱围岩致灾性强、常规注浆材料适用性弱的问题,开展了新型高强丙烯酸盐注浆材料研发,分析了其聚合反应机理及工作性能影响规律,研究了该新型材料对致密碎粉岩的渗透加固特性。基于有机-无机互穿网络方法,研发了高强丙烯酸盐注浆材料,由主剂、无机改性剂、引发剂、促进剂、交联剂等原料组成,具有高强、高渗的显著特点;高强丙烯酸盐材料两组分混合后聚合反应充分,无机网络结构均匀穿插于丙烯酸盐有机凝胶网络中;基于正交试验获得了不同组成的新型材料胶凝时间、凝胶体抗压强度及吸水膨胀率特征指标及组分影响规律,浆液胶凝时间范围为45~201 s,凝胶体单轴抗压强度范围为1.2~2.1 MPa、吸水膨胀率范围为16%~51%,并进一步阐明了新型材料主要工作性能的影响因素敏感性排序;基于室内试验及微观分析,研究了浆液在致密碎粉岩中的渗透加固特性,结果表明高强丙烯酸盐浆液与纯丙烯酸盐浆液的渗透扩散能力接近,远大于水泥浆液,且高强丙烯酸盐材料对碎粉岩颗粒起到明显的包裹强化作用,加固体强度达2.31 MPa,是纯丙烯酸盐材料加固强度的5.4~11.0倍,可为隧洞灾害注浆治理与安全掘进提供有力的安全保障。 展开更多
关键词 富水软弱围岩 碎粉岩 注浆材料 高强丙烯酸盐 有机-无机网络穿插技术 渗透加固
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近距离穿越既有车站不等强度注浆变形的控制
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作者 王述红 任明珠 +1 位作者 李世宇 董福瑞 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期126-135,共10页
由于隧道开挖对近距离既有车站结构变形产生不利影响,以沈阳砾砂层近距离穿越地铁车站为例,采用有限差分法对近距离下穿既有车站结构变形的影响机理和控制技术进行研究,对超前注浆小导管支护参数和不等强度注浆加固方法进行了优化.通过... 由于隧道开挖对近距离既有车站结构变形产生不利影响,以沈阳砾砂层近距离穿越地铁车站为例,采用有限差分法对近距离下穿既有车站结构变形的影响机理和控制技术进行研究,对超前注浆小导管支护参数和不等强度注浆加固方法进行了优化.通过模拟等强度、横向不等强度和空间不等强度3种注浆方案,对既有结构的竖向位移、水平位移和应力进行分析.研究表明:空间不等强度注浆更为合理,既有结构的竖向位移、水平位移和应力降幅分别达到44.7%,53.7%和15.6%.此外,对空间不等强度注浆方法的影响因素进行讨论和分析,可为邻近既有车站的隧道开挖施工提供参考. 展开更多
关键词 近距离穿越 既有车站 不等强度注浆 注浆加固 数值模拟
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