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实施超前注浆管棚支护的隧道开挖面稳定分析 被引量:14
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作者 高健 张义同 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期666-672,共7页
超前注浆管棚支护是一种避免在软土地层或含水地层中盾构隧道开挖面失稳的有效技术.本文同时考虑地下水水位和注浆管棚长度的变化,通过将渗流分析的结果施加到应力分析之中,采用流固耦合数值计算方法得到作用在隧道开挖面的极限支护压力... 超前注浆管棚支护是一种避免在软土地层或含水地层中盾构隧道开挖面失稳的有效技术.本文同时考虑地下水水位和注浆管棚长度的变化,通过将渗流分析的结果施加到应力分析之中,采用流固耦合数值计算方法得到作用在隧道开挖面的极限支护压力.研究发现,超前注浆管棚支护对高地下水地层中维持开挖面稳定的极限支护压力影响明显,采用该技术后作用在开挖面上的渗透力显著降低. 展开更多
关键词 超前注浆管棚支护 开挖面稳定 渗透力 耦合分析
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TSS型注浆管及其注浆技术的研究与应用 被引量:15
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作者 张民庆 《铁道工程学报》 EI 2000年第2期50-57,共8页
本文主要介绍了 TSS型注浆管及其系列配套设备的研制 ,以及该种注浆管注浆技术的研究和工程应用。
关键词 TSS型注浆管 配套设备 技术 研究 应用
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TSS型注浆管的研制及在饱和含水砂层的应用 被引量:3
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作者 丁锐 《铁道工程学报》 EI 2000年第1期95-101,共7页
本文是为了解决饱和含水砂层的分段注浆中的成孔难、钻机机械体积较大、 PVC塑料注浆管易受压变形、价格较高等缺点 ,通过对 TSS型注浆管的研制 ,及其在饱和含水砂层的应用 ,成功地解决了单向袖阀式小口径注浆管工艺 ,大大地提高了工程... 本文是为了解决饱和含水砂层的分段注浆中的成孔难、钻机机械体积较大、 PVC塑料注浆管易受压变形、价格较高等缺点 ,通过对 TSS型注浆管的研制 ,及其在饱和含水砂层的应用 ,成功地解决了单向袖阀式小口径注浆管工艺 ,大大地提高了工程进度 ,降低了造价。主要介绍了 TSS注浆管的逆止阀和单向止浆系统的设计与实验以及 展开更多
关键词 TSS型注浆管 饱和含水砂层 研制 应用
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注浆管道自动定量加料技术及装备在姚桥矿防灭火中的应用 被引量:2
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作者 卫功柱 曹大成 +2 位作者 冯学武 吴吉南 张景松 《矿业安全与环保》 2003年第b06期103-104,共2页
介绍了注浆管道自动定量加料技术及装备在不需要专用注胶泵的情况下,利用井下注浆管道中料液的压力能自动向管道中定量加入促凝剂,试验取得了较好效果。
关键词 注浆管 自动定量加料装置 姚桥矿 应用 模拟试验 技术原理 防灭火技术
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粉细砂地层大跨浅埋隧道注浆管棚数值分析 被引量:2
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作者 李力 《隧道建设》 2008年第6期656-659,共4页
结合北京地铁四号线西单—灵境胡同渡线隧道工程,利用理论分析、数值模拟等研究手段,研究分析在粉细砂地层中修建大跨隧道时注浆管棚的预支护作用机理、围岩塑性区范围、地表沉降最大值及不同支护条件下的沉降比较,经过实践验证,取得了... 结合北京地铁四号线西单—灵境胡同渡线隧道工程,利用理论分析、数值模拟等研究手段,研究分析在粉细砂地层中修建大跨隧道时注浆管棚的预支护作用机理、围岩塑性区范围、地表沉降最大值及不同支护条件下的沉降比较,经过实践验证,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 粉细砂 注浆管 作用机理 数值模拟
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软弱围岩小导管超前预注浆工法中注浆管管长和偏角的确定 被引量:1
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作者 张民庆 《隧道建设》 1997年第1期21-25,共5页
前言:在地下工程软弱围岩施工中,由于小导管超前予注浆工法具有不需要大型机具设备,工艺简单,见效快等优点,因此这种施工工法往往被施工人员优先采用。但在实际施工中,多数施工技术人员对小导管长度和偏角的确定是建立在“能满足施工要... 前言:在地下工程软弱围岩施工中,由于小导管超前予注浆工法具有不需要大型机具设备,工艺简单,见效快等优点,因此这种施工工法往往被施工人员优先采用。但在实际施工中,多数施工技术人员对小导管长度和偏角的确定是建立在“能满足施工要求”的社会效益基础上。本文主要结合北京地铁区间隧道,通过对该工法施工的理论分析。 展开更多
关键词 铁道隧道 软弱围岩 小导管 管长 偏角
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随回采面推进向采空区灌浆的移动式注浆管路 被引量:1
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作者 王者香 《煤炭工程》 1985年第4期44-45,共2页
在切亚宾斯基煤炭联合企业的“高尔基”矿,采用倾斜分层开采厚度为9~15m的“丘莫亚克斯基”煤层,其产状为短向斜,自然发火严重.上分层采用KM-87Д综采设备,下分层采用KM-81θ综采设备进行开采.当开采下分层,特别是第三、第四分层时,在... 在切亚宾斯基煤炭联合企业的“高尔基”矿,采用倾斜分层开采厚度为9~15m的“丘莫亚克斯基”煤层,其产状为短向斜,自然发火严重.上分层采用KM-87Д综采设备,下分层采用KM-81θ综采设备进行开采.当开采下分层,特别是第三、第四分层时,在分层和区段之间的煤柱,曾发生了严重的自然发火.为此,采用粘土注浆对采空区的矸石进行处理,使其团结封堵.但是,这种工艺处理的矸石,由于注浆的不均匀性,效果较差,仍然常常导致下分层工作面的煤炭自然发火. 展开更多
关键词 自然发火 回采面 注浆管 综采设备 开采厚度 倾斜分层 联合企业 工艺处理 不均匀性 方法
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远距离注浆管路超压保护系统设计 被引量:4
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作者 刘磊 王伟峰 《工矿自动化》 北大核心 2014年第3期19-21,共3页
针对现有的煤矿注浆系统在压力过大时不能及时对管路进行保护的问题,提出了基于PLC的远距离注浆管路超压保护系统设计方案。该系统以欧姆龙PLC为控制中心,通过压力变送器采集当前管道的实时压力值,若压力超限并持续50s,则渣浆泵停止工作... 针对现有的煤矿注浆系统在压力过大时不能及时对管路进行保护的问题,提出了基于PLC的远距离注浆管路超压保护系统设计方案。该系统以欧姆龙PLC为控制中心,通过压力变送器采集当前管道的实时压力值,若压力超限并持续50s,则渣浆泵停止工作,实现紧急停泵。上位机监控系统接收PLC控制系统的实时压力值和流量值并进行显示,实现对注浆主要管路压力和流量的监测。工业性试验结果表明,远距离注浆管路超压保护系统效果良好,能够满足矿井注浆系统超压保护的需要。 展开更多
关键词 煤矿系统 超压保护 管路保护 实时监测
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应用注浆管棚超前预支护在高含水量砂土中成洞 被引量:3
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作者 张天明 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期75-77,共3页
麻栗坝水库工程地质条件复杂,存在需要在超深软基上布置输水建筑物等难点技术问题有待解决。在反复分析论证的基础上通过采用注浆管棚等施工技术,成功地在高地下水位低胶结度的砂性土中开挖隧洞,实际过水应用表明设计施工是合理可靠的。
关键词 软基 输水隧洞 管棚 隧洞开挖 麻栗坝水库
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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:2
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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 聚丙烯酸钠 预分散 力学性能
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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:4
11
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 保护层 沉陷控制
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洞内注浆对盾构隧道竖向沉降的影响 被引量:1
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作者 魏纲 李航 +3 位作者 齐永洁 张治国 朱成伟 韩凯航 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期222-233,共12页
为治理因下方新建隧道穿越或上方堆载等产生的隧道不均匀沉降,常采用隧道洞内注浆技术对沉降区域进行抬升。为研究洞内注浆对既有隧道竖向位移及轴线处附加应力的影响,首先,根据2个实际工况提出了隧道下方注浆圆柱模型;其次,考虑了注浆... 为治理因下方新建隧道穿越或上方堆载等产生的隧道不均匀沉降,常采用隧道洞内注浆技术对沉降区域进行抬升。为研究洞内注浆对既有隧道竖向位移及轴线处附加应力的影响,首先,根据2个实际工况提出了隧道下方注浆圆柱模型;其次,考虑了注浆土体的体积膨胀作用及浆液的空间流动性,提出了非均匀体积膨胀注浆圆柱力学计算模型;最后,基于随机介质理论推导了注浆引起的隧道竖向抬升位移及轴线处的附加应力计算公式,研究了既有隧道沉降及轴线处附加应力在不同注浆参数(注浆量V、注浆体顶部与隧道底部距离H、注浆角度α)及不同纵向注浆方案下的变化规律。研究结果表明:隧道洞内注浆对隧道进行了有效抬升,计算所得抬升结果与工程实测结果较为吻合;随着注浆量V提高,既有隧道沉降变形逐渐减小,但当注浆量V过大时,将会导致既有隧道发生隆起变形;随着注浆圆柱顶部与隧道底部距离H增大,抬升量逐渐减小;随着注浆角度α增大,抬升量不断增大;沿隧道纵向采取非等量注浆方案并在沉降最大区域集中注浆能有效提高最大抬升量。 展开更多
关键词 盾构隧道 不均匀沉降 洞内 附加应力 竖向位移
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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
13
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 改造 地层变形 分布式光纤 钻孔监测 厚松散层
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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
14
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 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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覆岩离层注浆层位判定及隔浆层稳定性研究 被引量:3
15
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 层位 地表沉陷控制 弹性地基梁
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城市砂层隧道注浆参数优化室内试验研究 被引量:1
16
作者 魏进 王锦涛 +3 位作者 卞海丁 张巍 王朋路 冯畅 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第2期105-114,共10页
为优化城市砂层隧道注浆参数,改善注浆效果,依托实际工程砂层隧道注浆问题,自主研制了室内砂层注浆试验系统,试验设计自变量为注浆压力、土体孔隙率和浆液水灰比,因变量为结石体强度、浆液扩散半径和注浆量,通过试验结果回归拟合自变量... 为优化城市砂层隧道注浆参数,改善注浆效果,依托实际工程砂层隧道注浆问题,自主研制了室内砂层注浆试验系统,试验设计自变量为注浆压力、土体孔隙率和浆液水灰比,因变量为结石体强度、浆液扩散半径和注浆量,通过试验结果回归拟合自变量与因变量之间的相对关系式,进而采用试验所得的线性回归方程优化现场注浆设计参数,并结合优化后的掌子面开挖与浆脉情况、取芯结石体强度、地表沉降进行效果评价.研究结果表明:经方差分析、回归系数与复相关系数检验,所得自变量与因变量之间的关系方程线性回归性强、回归系数显著;注浆压力对注浆量影响最大、浆液扩散半径次之、结石体强度影响最小,土体孔隙率对注浆量影响最大、结石体强度次之、浆液扩散半径影响最小,浆液水灰比对结石体强度影响最大、注浆量次之、浆液扩散半径影响最小;采用优化后的注浆参数进行现场施工,观察到掌子面开挖过程揭露浆脉较多、浆液扩散均匀,掌子面保持直立且无地下水渗出,取样结石体强度满足要求,地表沉降稳定,表明优化后的注浆效果较好,可有效保证依托工程隧道施工的质量与安全. 展开更多
关键词 隧道工程 砂层 室内试验 优化设计
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碳纤维增韧注浆体试块宏细观力学性能研究 被引量:1
17
作者 朱昌星 齐忠华 吴大志 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期161-170,共10页
目的为研究碳纤维(carbon fiber,CF)在注浆固结体试块(grouting consolidation body,GCB)内的增韧阻裂作用,开展碳纤维增韧注浆体试块宏细观力学性能研究。方法结合室内试验和数值模拟试验,分别对0%,0.5%,1.0%,1.5%CF掺量的GCB进行三点... 目的为研究碳纤维(carbon fiber,CF)在注浆固结体试块(grouting consolidation body,GCB)内的增韧阻裂作用,开展碳纤维增韧注浆体试块宏细观力学性能研究。方法结合室内试验和数值模拟试验,分别对0%,0.5%,1.0%,1.5%CF掺量的GCB进行三点弯曲试验,并结合电镜扫描试验(SEM)探究CF的增韧阻裂性能;通过0%CF,1.0%CF掺量的GCB三点弯曲数值模拟试验,多尺度(细观-宏观)、多角度研究GCB中CF增韧阻裂机理。结果CF掺量与抗拉强度呈先增后减的变化趋势,1.0%CF-GCB抗拉强度、韧性指数及断裂韧性性能更优;CF在基体内失效模式为脱黏破坏、拉伸破坏及剪切破坏,拉伸破坏面光滑平整,剪切破坏面为45°斜截面。GCB室内试验与模拟试验的破坏模式、应力-应变曲线基本一致;1.0%CF-GCB抗拉强度高达5.54 MPa,较0%CF提高18%;依据PFC2D模拟结果将裂纹数量和抗拉强度曲线分为裂纹萌生阶段、裂纹继续发展阶段和峰后阶段,得出模型底部CF受力大于中上部的,随机分布的CF和砂砾影响裂纹扩展路径,裂纹沿水泥颗粒间粘结薄弱的地方扩展。结论研究成果可为后续深入研究CF增韧阻裂机理提供参考依据。 展开更多
关键词 碳纤维 固结体 增韧阻裂 数值模拟
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高水灰比下超细加工对硫铝酸盐水泥注浆材料微结构与力学性能影响
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作者 王艳芬 艾洁 +3 位作者 程详 赵光明 李英明 孟祥瑞 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第8期304-315,共12页
为解决矿用水泥注浆材料渗透性差、早期强度低等难题,有效控制深部巷道围岩变形,以硫酸盐水泥熟料、工业副产品脱硫石膏、生石灰作原料,利用煅烧处理协同超细加工工艺研发一种早强超细水泥注浆材料。基于多种表征手段,探究不同水灰比(0.... 为解决矿用水泥注浆材料渗透性差、早期强度低等难题,有效控制深部巷道围岩变形,以硫酸盐水泥熟料、工业副产品脱硫石膏、生石灰作原料,利用煅烧处理协同超细加工工艺研发一种早强超细水泥注浆材料。基于多种表征手段,探究不同水灰比(0.8、1.0、1.2)下原料颗粒粒径对硫铝酸盐水泥注浆材料(SCGM)的浆液特性、力学性能和微观结构的影响规律。研究结果表明:随水灰比、粒径减小,SCGM的凝结时间缩短,泌水率降低,抗压强度逐渐提高;在0.8水灰比下原料粒径为1.5µm时,SCGM2的8 h和7 d抗压强度分别为4.5、14.6 MPa,比对照组SCGM0提升80.0%、45.5%,初凝时间低至3 min,几乎无泌水现象,且实现微膨胀。TG-DTG、XRD及FTIR微观表征证实,SCGM的主要水化产物为AFt、Calcite和C-S-H凝胶,其中AFt含量随水灰比增大、粒径减小而提高;基于CEMDATA18数据库,建立硫铝酸盐水泥热力学模型,验证不同水灰比下SCGM水化产物的演变趋势,并证实随水灰比增大可促进AFt形成与生长;SEM分析表明,水灰比、粒径因素会影响SCGM水化产物的形貌、组分与结构密实度,在0.8水灰比下SCGM2中水化产物相互交接搭配,形成密实的三维网络结构,优化结石体结构,为早强超细水泥基注浆材料的研发提供新思路。 展开更多
关键词 材料 硫铝酸盐水泥 脱硫石膏 高水灰比 超细加工 力学性能
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碎粉岩地层水平旋喷注浆扩散加固规律与影响因素研究
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作者 杨磊 杨洋 +4 位作者 张童 李梦天 李召峰 林春金 孙伟 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1477-1488,共12页
水平旋喷注浆是实现细小颗粒结构致密软弱地层有效加固的重要手段,目前关于旋喷注浆扩散模式、加固强度特征及被注介质力学响应规律的研究尚不充分。本文以云南省滇中引水工程香炉山隧洞揭露的碎粉岩作为介质对象,基于自主研发的旋喷注... 水平旋喷注浆是实现细小颗粒结构致密软弱地层有效加固的重要手段,目前关于旋喷注浆扩散模式、加固强度特征及被注介质力学响应规律的研究尚不充分。本文以云南省滇中引水工程香炉山隧洞揭露的碎粉岩作为介质对象,基于自主研发的旋喷注浆模拟试验系统,研究注浆加固体的空间形态与强度特征,分析注浆压力、旋转速度和提升速度这3个关键因素对浆液扩散范围及加固强度的影响,探究旋喷注浆过程中被注介质压力动态响应规律。研究结果表明:旋喷注浆加固体呈正面面积大、背面面积小的类圆台状不规则形态,断面直径随注浆管提升距离增大而逐渐减小,可分为快速减小和缓慢减小2个阶段;旋喷注浆关键控制参数对浆液扩散范围和加固强度具有显著影响,扩散范围和加固体强度与注浆压力呈正相关关系,而与注浆管旋转速度和提升速度呈负相关关系,其中注浆压力对加固强度的提升作用明显,在1~3MPa范围内增大时,加固体强度可提升3.8%~46.2%,而旋转速度对加固体强度的削弱作用较小;旋喷注浆过程中被注介质土压力呈波动变化规律,波动频率与旋转速度密切相关,土压力均值变化具有“前期波动上升、后期逐渐平稳”的两阶段特征,表明旋喷注浆对碎粉岩的切削、冲击和挤密作用逐渐增强,有利于加固效果提升。相关研究结果可为致密软弱地层水平旋喷注浆方案设计、控制参数优化与加固效果评价提供一定的借鉴和参考。 展开更多
关键词 碎粉岩 水平旋喷 扩散模式 加固体强度 关键控制因素
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侧部注浆点布设对盾构隧道受荷变形影响分析
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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 模式 数值模拟 盾构隧道 纠偏 模型试验
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