粘度时变灌浆材料创制与复杂岩土体加固关键技术

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复杂岩溶地层地铁盾构施工影响的关键技术研究

复杂岩溶地层地铁盾构施工影响的关键技术研究

复杂岩溶地层地铁盾构施工影响的关键技术研究发布时间:2023-03-02T06:47:39.205Z 来源:《工程建设标准化》2022年20期作者:丛英学[导读] 本文先从复杂岩溶地层的处理入手,接着分析了盾构施工的技术和注意要点,希望能够帮助施工人员更好开展工作。

丛英学中交隧道工程局有限公司江苏省南京市 211100摘要:本文先从复杂岩溶地层的处理入手,接着分析了盾构施工的技术和注意要点,希望能够帮助施工人员更好开展工作。

关键词:岩溶地层;地铁盾构;施工影响;关键技术1岩溶地层处理1.1处理原则全填充溶洞属于基坑开挖面之外内容,在经过钻孔探测之后,如果填充物是硬塑状黏土,探孔没有渗漏水现象,那就不需要加固并对溶洞注浆,如果填充物是其它类型,那就要对溶洞注浆和加固。

开挖面以内的穿越状全填充型溶洞,如果填充物属于硬塑状黏土,开挖之后没有渗漏水、填充物比较稳定,那就不要清理填充物,只要对一些空洞回填注浆即可;如果填充物是其它物质就要注浆和加固。

盾构法施工过程中,除了建筑物涵盖的地区,其他地区使用地面处理方式,辅之以洞内处理。

1.2不同地区地铁工程的处理措施1.2.1处理措施的相同处我国地铁工程存在岩溶地层,通常使用间歇式注浆法,使用纯水泥浆、水泥砂浆等材料。

划分溶洞的时候需要考虑溶洞、结构距离、溶洞填充种类和溶洞高度等数据。

1.2.2处理措施的不同处一些城市要考虑隔水层,进而确定隧道底部的加固大小。

一些城市会考虑周围的建筑环境,从而更好地把握隧道两边和底部的加固大小。

施工人员选择注浆压力的时候,一些城市会参考地下水压力,根据注浆孔位来判断注浆压力。

结合隧道两边的处理范围,一些城市选择6m的直径盾构。

隧道底部的处理处理直径位于2m-10m之间。

1.3处理要求对于处理结果的要求,不同地区的地铁设计要求不一样,施工人员在具体验证的时候需要花费一些成本,试验的离散性较大。

以下是普遍的岩层地层处理结果要求,受限,岩溶地层在加固之后任意选择钻孔取芯,采取抗压试验,无侧限的抗压强度值大于0.5MPA。

地质灾害滑坡防治中的关键技术及其处理方法

地质灾害滑坡防治中的关键技术及其处理方法

地质灾害滑坡防治中的关键技术及其处理方法摘要:地质滑坡是较为常见的一种地质灾害,其形成条件、诱发因素的复杂性、多样性和不稳定性,致使预测和治理难度加大。

本文就结合笔者多年工作经验,对滑坡防治中关键技术及其处理方法进行了简要的分析与探讨,希望可供相关参考。

关键词:地质灾害;滑坡防治;关键技术;处理方法一、形成滑坡的条件及主要特征(1)、滑坡灾害形成条件1、地形特点。

主要包括斜坡和洼地地段,在这些地方地表水和地下水容易汇集壮大;河流的凹岸和缓坡,因其容易受到雨水冲刷和水流侵蚀往往形成滑坡;上陡下缓的堆积体地段和下伏基岩向外倾斜的斜坡;黄土地区阶梯前缘的缓坡地段等。

2、地层条件。

容易风化或见水易软化的软质岩层;夹有软弱夹层的硬质岩;上松下密的黏土、膨胀土层和堆积而成的黏性土地层等在具备贮水功能、聚水条件和地层有隔水软弱面时易形成滑坡。

3、地质构造。

倾向性较大的斜坡和断层交接面以及不整合面、岩层层理面,连通节理面、褶曲两翼的倾斜面等软弱结构层(面),由于地质结构的脆弱性易形成滑坡。

4、环境因素。

水、气候、地裂、地震等自然因素。

5、外在因素。

乱砍乱伐,破坏植被等人为破坏地表的行为。

(2)、滑坡判别特征1、形态特征。

滑坡主要呈现圈椅状或马蹄状环形谷。

上部常有裂缝、中部是起伏的坑洼;前缘有鼓丘且常伴有扇形裂缝、后缘有陡壁和擦痕;两侧有羽状的裂缝并常常形成双沟谷现象。

滑坡时常会形成鼻状凸丘和多级平台,有的还会伴随凹地积水、房屋倾斜、道路开裂和建筑倒塌等现象。

2、土层特征。

滑坡发生时地层的完整性遭到破坏:岩层层位、产状或构造与外围不连续;有的岩层发生重叠或顺序颠倒;地表出现张性裂缝,并掺杂有树叶及泥土等参杂物。

3、水文特征。

发生滑坡灾害时,地下含水层发生断裂,完整性和连续性遭到破坏。

具有单独的含水层的滑坡体,此时水文特征变得毫无规律可言:水位变化、方向错乱、滑动带前缘位置溢出泉水等。

二、滑坡防止中的关键技术及处理方法(1)、抗滑桩1、滑坡治理中抗滑桩的设计第一,确定桩群平面布置,确定桩距桩位。

混凝土防渗墙与帷幕灌浆施工技术要求

混凝土防渗墙与帷幕灌浆施工技术要求

一、工程概述沙湾水电站位于木里县境内的木里河干流上,系木里河干流(上通坝~阿布地河段)水电规划“一库六级”的第3级电站。

电站采用引水式开发,上游与卡基娃电站衔接,下游与俄公堡电站衔接。

电站地处木里县境内,在木里和瓦郎沟沟口下游约1.5km处建拦河闸坝,经右岸引水至沙湾大桥下游约1.5km处的木里河右岸建厂发电,厂房为地面厂房。

水库正常蓄水位2572.00m,相应库容316万m3,电站装机容量240MW,多年平均发电量12.511亿kw.h。

除发电外尚需兼顾生态环境用水要求。

首部枢纽建筑物从左岸至右岸依次布置左岸连接坝段、三孔泄洪闸、一孔冲沙闸、右岸连接坝段及进水口。

闸坝顶高程为2574.00m,闸顶总长76.20m,最大闸高27.00m。

闸坝建在深厚覆盖层上,闸坝基础防渗采用全封闭垂直混凝土防渗墙,左、右岸连接坝防渗墙两端与帷幕灌浆相连接形成整体防渗系统。

防渗系统的布置见首部枢纽防渗处理布置图[CD182 SG-41-1(15)]。

二、闸址区主要工程地质条件闸址位于瓦郎沟沟口下游1.5km至跌水河段,河谷呈深切“V”型峡谷,两岸基本对称,岸坡高陡,基岩裸露,坡度达50o~70o,左岸稍缓。

河床宽30~50m,河道收拢变窄,河床宽30~40m,由于左岸岩体崩塌,造成河道堵塞,形成跌水,高差达8m。

出露地层岩性为奥陶系下统瓦厂组(O1W)厚层状变质石英砂岩,局部夹板岩、千枚岩,岩层产状:N30o~40o W/S W∠15o~30o。

与岸坡呈50o~60o夹角,岩层倾下游偏右岸,为斜向谷,左岸为斜顺向坡,右岸为斜反向坡,未发育规模较大的断层,层间错动带较发育,局部发育小断层fi、f2、f3,主要发育三组裂缝,层面裂缝密集发育,另两组陡裂延伸10~20m,间距0.5~2m,少量充填岩屑夹泥,局部卸荷张开数厘米至数十厘米。

闸址区覆盖层结构较为复杂,两岸分布少量的崩坡积堆积的块碎石层。

现代河床表层堆积了冲积的砂卵砾石层和含砾石砂层。

注浆堵水方案

注浆堵水方案

+850m水平井底车场联络巷注浆加固堵水方案综掘二队2018年11月11日+850水平井底车场注浆方案一、所在区域煤(岩)层赋存特征、邻区关系1.工程概况井底车场(+850m)联络巷工作面位于主、副井井底,北侧为矿区主斜井,南侧为矿井水仓,下部未有井巷及采掘工程,巷道设计为直墙半圆拱型,采用锚网+锚索支护,净宽×净高=4000×3600mm,S净=12.6m²,S掘=14.74m²。

工作面巷道布置平面图2.工程地质条件井底车场(+850m)联络巷位于3煤底板与4煤顶板之间,3煤底板以粗粒砂岩及粉砂岩为主,4煤顶板均为粉砂岩,粉砂岩含水率4.23%,较高。

井田全部被第四系(Q)黄土所覆盖,属隐伏式煤田。

根据钻孔揭露及区域资料,井田地层由老至新依次有:三叠系上统上田组(T3s);侏罗系中统延安组(J2y)、中统直罗组(J2z)、上统安定组(J3a);白垩系下统宜君组(K1y);古近系渐新统清水营组(E3q)和第四系(Q)。

其中井底车场(+850m)联络巷位于侏罗系延安组中,其上为直罗组砂岩段。

二、水文地质根据银星二号煤矿井筒检查孔报告可知,本区域内共有四个含水层。

井底车场(+850m)联络巷所在含水层为侏罗系中统延安组上段砂岩裂隙~孔隙承压含水层(Ⅲ)主要由三角洲平原相组成,岩性以灰、灰白色粉~细粒砂岩为主,夹有砂泥岩互层,岩性较致密,钙、泥质胶结,坚硬、颗粒支撑。

含水层厚度24.93~239.82m,平均厚度133.23m,23勘探线以南,厚度一般大于100m,仅在积家井背斜轴部剥蚀外围,厚度有所减小。

该含水层为一复合含水层,各主要煤层顶板一般都有砂岩含水层,属层间孔隙裂隙承压含水层,为煤层顶板直接充水含水层。

三、涌水量井底车场(+850m)联络巷实际涌水量情况:副井井底车场段总涌量:14.7m ³/h;主井井底车场段总涌量:13.5m³/h;合计:28.2m³/h。

化学加固法

化学加固法

三、适用范围
国外:新吹填的超软土、泥炭土和淤泥质士等饱和软土。 加固场所从陆地软土到海底软士,加固深度达60m。
国内:采用水泥土搅拌法加固的土质有淤泥、淤泥质土、地 基承载力不大于120kPa的粘性土和粉性土等地基.当用于处 理泥炭土或地下水具有侵蚀性的土时,应通过试验确定其适 用性。加固局限于陆上,加固深度可达18m。
(二)灌浆理论 1.渗透灌浆
是指在压力作用下使浆液充填土的孔隙和岩石的裂隙,排挤 出孔隙中存在的自由水和气体,而基本上不改变原状土 的结构和体积,所用灌浆压力相对较小。这类灌浆一般只适 用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。 代表性的渗透灌浆理论有; 球形扩散理论、柱形扩散理论和袖套管法理论。
2、劈裂灌浆
是指在压力作用下,浆液克服地层的初始应力和抗拉强 度,引起岩石和土体结构的破坏和扰动,使其沿垂直于 小主应力的平面上发生劈裂,使地层中原有的裂隙或孔 隙张开,形成新的裂隙或孔隙,浆液的可灌性和扩散距 离增大,而所用的灌浆压力相对较高。
3、挤密灌浆
是指通过钻孔在土中灌入极浓的 浆液,在注浆点使土体挤密,在 注浆管端部附近形成“浆泡“。 当浆泡的直径较小对,灌浆压 力基本上沿着孔的径向扩展。随 着浆泡尺寸的逐渐增大,便产生 较大的上抬力而使地面抬动.
( 2)粉煤灰粉煤灰水泥浆材
粉煤灰掺入普通水泥中作为灌浆材料使用,其主 要作用在于节约水泥、降低成本和消化三废材料, 具有较大的经济效益和社会意义.
( 3)硅粉水泥浆材 在水泥浆中掺入硅粉及减水剂后,不仅使浆液的 可罐性和稳定性改善,而且由于硅粉中的活性 SiO2能与水泥水化放出的Ca(OH)2反应生成 低Ca/Si的CSH凝胶,其的强度高于粗大而多 孔的Ca(OH)2 晶体.从面使浆液结石的强度 大大提高.

复杂地质条件下铁路隧道修建技术与对策

复杂地质条件下铁路隧道修建技术与对策

复杂地质条件下铁路隧道修建技术与对策肖广智(中国国家铁路集团有限公司工程管理中心,北京100844)摘要:结合既有铁路隧道工程经验,针对高地应力软岩大变形、岩爆、活动断裂带、高地温、高压富水断层等典型复杂地质条件,分析其特点并提出修建技术对策。

高地应力软岩的特点是围岩变形量大、变形速率高、变形持续时间长,主要对策为主动控制围岩变形、机械化施工、优化工艺工法、快速封闭成环等;岩爆的特点是预测难度大、对施工安全和工效影响大,主要对策为微震监测、释放地应力、加强支护、设备和人员防护等;高地温的特点是恶化作业环境、降低工效,主要对策为按照温度分级采取洒水、加强通风、冰块或机械制冷等降温措施;活动断裂带的特点是地质破碎、断裂带错动直接破坏结构,主要对策为大刚度环形衬砌、预留变形及补强空间、组合宽变形缝等;高压富水断层的特点是施工易产生突泥突水,主要对策为加强超前地质预报、超前泄水、加固地层、加强支护等。

相关修建技术对策可为川藏铁路隧道建设提供借鉴。

关键词:川藏铁路;高地应力;软岩;岩爆;高地温;活动断裂带;高压富水断层;修建技术中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:1001-683X(2020)12-0035-08 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.12.0350引言近年来,随着铁路隧道建设数量和规模的不断扩大,铁路隧道修建技术也在逐步提高,我国已成为名副其实的隧道大国和隧道强国[1]。

赵勇等[2-3]通过工程试验和现场实践研究提出软岩大变形铁路隧道的变形机制和处治措施,在贵广铁路天平山隧道得到成功应用;韩侃等[4]依托拉林铁路巴玉隧道分析岩爆典型特点,确定防治岩爆的动态施工技术;雷俊峰[5]从拉日铁路吉沃希嘎典型地热隧道产生高地温的原因与特征着手,从多个方面制定工程对策;耿萍等[6-7]通过数值计算和工程试验,研究穿越活动断裂带的隧道响应特性和设防措施;张金夫等[8]在大瑞铁路大柱山隧作者简介:肖广智(1964—),男,正高级工程师。

岩土注浆技术(中国地质大学)

岩土注浆技术(中国地质大学)

岩土注浆技术第一节注浆模式一、静压注浆静压注浆(也称为灌浆)按灌浆理论可分为渗透灌浆、劈裂灌浆和压密灌浆三种。

(1 )渗透灌浆渗透灌浆是指在压力作用下,浆液填充土的孔隙和岩石的裂隙,排挤出孔隙和裂隙中的水和气体,而基本上不改变土和岩石的结构和体积,所用压力相对较小。

渗透灌浆一般只使用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石,这种渗透注浆是建筑上最常适用的一种注浆类型。

具有代表性的渗透灌浆理论有球形扩散理论和柱形扩散理论。

(2 )劈裂灌浆劈裂灌浆是指在压力作用下,将浆液克服地层的初始应力和抗拉强度,引起岩石和土体结构的破坏和扰动,使其沿垂直于小主应力的平面劈裂,使地层中原有的裂隙或孔隙张开,或形成新的裂隙或孔隙,浆液的可灌性和扩散半径增大,而所用的压力相对较大。

注浆压力的选用应根据土质及其埋深确定。

(3 )压密灌浆压密灌浆是指通过钻孔在土中注入极浓的浆液,在注浆点使土体压密,在注浆管端部形成浆泡,浆泡一般为球形或圆柱形。

随着浆泡尺寸的逐渐增大,便产生较大的上抬力而使地面抬动,常用此法调整地基的不均匀沉降。

研究表明,向外扩张的浆泡在土体中引起复杂的径向和切向应力体系。

紧靠浆泡处土体遭到严重破坏和剪切,并形成塑性变形区;离浆泡较远的土体则基本上发生弹性变形。

压密灌浆常用于中砂地层和有适宜排水条件的粘土层。

实践证明,几种灌浆机理在实际施工中有可能单独发生,也有可能两种或两种以上同时发生。

严格地说,纯粹的渗透灌浆仅发生在极其特殊的情况下,而实际施工中往往会伴随劈裂、压密等作用。

二、喷射注浆喷射注浆比常规注浆体现了更大的优越性,利用喷射注浆可形成经济型的防渗帷幕。

注浆从底部向上进行,水和空气在非常高的压力下从彼此隔开的精密喷嘴中喷射出,在高压射流作用下,土层颗粒与注浆材料混合,形成复合体。

目前处理深度已经成功地超过40m 。

喷射注浆有三种方法,即圆柱注浆、嵌板注浆和翼板注浆。

圆柱注浆是喷射管上升、回转的同时形成圆柱,通过圆柱的部分重叠就能产生一个屏障。

水利工程岩基灌浆施工技术要点

水利工程岩基灌浆施工技术要点

水利工程岩基灌浆施工技术要点摘要:在水利工程中,岩基灌浆工程是非常复杂的施工工程,因此在施工的过程中要对施工的每一个环节都要进行合理的选择,在施工的时候要对施工的要点进行控制,同时对于施工的技术也要有针对性,只有这样才能在施工的时候确保施工的质量。

本文即详细阐述了水利工程岩基灌浆的施工技术要点。

关键词:水利工程;岩基灌浆;钻孔;灌浆;压力试验一、灌浆类型及灌浆材料(一)灌浆类型按灌浆目的可分为:帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆。

帷幕灌浆:对坝底基础以下的基岩裂隙、构造带进行有压挤密灌注,防止基底渗流渗漏;固结灌浆:对坝底与基岩接触带和浆砌毛石之间缝隙进行有压填充灌注,防止坝体直接渗漏。

按灌注材料可分为:水泥黏土灌浆、水泥灌浆以及化学灌浆等,因为水泥灌浆的效果比较可靠,成本低廉,所以在水利工程中应用广泛。

(二)灌浆材料分析灌浆材料对岩基灌浆施工非常重要,要注意做好:1、浆液应具有良好的可灌性,在一定的压力下,能灌入到缝隙、空隙中,充填密实。

2、灌入岩基的水泥浆液,应用水泥和水按照一定的比例配置而成,浆液配比应符合设计和施工的要求。

水泥品种应根据灌浆目的和环境中水的侵蚀作用等因素确定。

一般都是采用强度等级不低于C45的普通硅酸盐水泥或者硅酸盐大坝水泥,必要时采用抗硫酸盐水泥。

3、为满足施工和增大浆液的扩散范围,浆液应该具有良好的流动性和稳定性,且析水率应该比较低。

浆液硬化成结石后,具有良好的防渗性能、必要的强度和粘结力。

4、对于那些注入量大、对结石强度要求不高的基岩灌浆,可以采用水泥粘土浆、水泥砂浆等。

5、灌浆时采用的水泥应该符合质量标准,不得使用过期的、有结块或者细度不符合要求的水泥。

为满足工程对浆液的特定要求,提高灌浆的效果,在水泥浆中应掺入一些外加剂。

外加剂的种类和掺量应该通过试验进行确定。

二、钻孔施工技术要点(一)施工布置通常情况下,灌浆施工供风时主要采用移动式空压机供风,这是由于灌浆钻孔需要高风压决定的。

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四川省提名2018年国家科学技术奖励项目技术发明奖序号 3项目名称:粘度时变灌浆材料创制与复杂岩土体加固关键技术提名意见灌浆是增加岩土体强度、降低渗透性与提高稳定性的主要技术手段。

灌浆施工中常遇有复杂地层如:陡倾宽缝、高压涌突水、大体积溶洞、多通道架空土体及松散砂土等地层,存在“顺缝跑、灌不住、不吃浆”等质量问题。

项目依托我国青藏高原及其周缘大型水电工程、重要基础设施建设中的灌浆难题,在国家自然科学基金委重点、面上项目,及水电、交通、能源重大工程项目的支持下,历时13年,创制了粘度时变性灌浆材料与复杂岩土加固关键技术,主要发明点有:(1)以水泥—聚合物化学动力学为基础,提出了水泥基灌浆材料水化过程的溶剂化膜理论,研制了适用流动时间可控、早凝、后期强度高的粘度时变灌浆材料;(2)以渗析凝聚和吸附胶结为理论依据,创制了强渗透、快胶凝、可降解的灌浆材料,并利用其抗风蚀、防水冲、保水好的特点,结合草灌(木)生态恢复手段,构建了化学加固—植物生长—化学降解—草灌群落的生态友好模式;(3)研发了浆液扩散测试装置、粘度时变灌浆施工设备及质量控制体系,增强了复杂岩土体灌浆地层适应性,提高了灌浆工程质量。

相关技术成果已申报专利103项,获发明专利授权23项、实用新型专利授权50项;发表论文220篇(SCI收录65篇、EI收录58篇)。

“注浆扩散测试装置”获2013年中国专利金奖、2014年四川省专利特等奖;“粘度时变灌浆材料扩散与固结研究”获2013年四川省科技进步一等奖、2016年中国电建科学技术一等奖、2015年水力发电科学技术二等奖;“天山公路地质病害评价与防治擮研究”获2012年新疆自治区科技进步一等奖。

项目第一完成人获2016年第九届全国发明创业奖•人物奖;该项技术于2015年被国家发改委遴选为《国家重点推广的低碳技术实施指南》(全国仅29项);成果编入国土资源部《矿山帷幕注浆规范》(DZ/T0285-2015);编写技术指南《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB 50086-2015)和《水电水利工程边坡施工技术规范》(DL/T 5255-2010);粘度时变材料注册国家商标2个(SJP、双聚),已规模化生产。

研究成果已在水电工程(如坝高305m的锦屏一级水电站)、交通工程(如海拔4800m的拉林高速米拉山隧道)、市政工程(如深圳地铁)与房屋建筑工程(如成都望江名门)等120余项重大工程使用,并在汶川地震灾后重建中发挥了重要作用。

相关技术成果已在全国16个省市自治区应用推广,累积新增产值21亿元,为企业产生经济效益4.6亿元。

提名该项目为国家技术发明奖二等奖。

项目简介主要技术内容针对我国“西电东送”水电基地,“一带一路”山区高速公路、铁路以及机场等基础设施建设中,经常遇到的陡倾宽裂缝、架空松散、冻融冻劈等复杂地层加固难题,本项目在国家科技支撑计划、国家自然科学基金等课题资助下,历经13年科学攻关,成功创制了粘度时变灌浆材料与复杂岩土加固技术,实现了产业化及推广应用,解决了岩土体灌浆速凝材料早期强度低、后期强度高这一国际难题。

主要发明创造如下:(1) 提出了粘度时变性浆液水泥水化与稳定性理论,构建了水泥-外掺剂环境的水化和硬化概化模型;(2) 以渗析凝聚和吸附胶结为理论依据,构建了沙土材料加固-植被适应性生长-植物一体化生态修复体系;(3) 自主研发了浆液扩散测试装置,建立了牛顿流体和宾汉流体注浆扩散模型,发展了注浆扩散理论;(4) 结合复杂地质环境和SJP材料的水化固化性能,创建了SJP双液法灌浆工艺,突破了优化浆液可泵时间和凝结时间的技术难题。

主要技术经济指标该项目研究已获中国发明专利授权23项,实用新型专利授权50项,软件著作权授权2项,注册国家商标2个。

项目组在《Nature Geoscience》等学术期刊上共发表65篇SCI收录论文,58篇EI收录论文。

上述研究成果,获得2013年中国专利金奖、四川省科技进步一等奖2项(2013年和2016年)、2012年新疆自治区科技进步一等奖、2014年四川省专利特等奖。

粘度时变灌浆材料固结体3天强度,高出普通水泥浆2.5-4倍,28天强度高出10~20%。

使复杂岩土体注浆加固,平均节约工时98.6%,节约水泥30-90%。

应用推广及效益情况截止到2017年底,粘度时变灌浆材料与复杂岩土加固技术,已在我国水利水电工程、交通工程及地质灾害治理等重大工程实践中,得到推广应用。

本项技术被写入《矿山帷幕注浆规范》(DZ/T 0285-2015),研发产品于2015年被国家发改委列入国家重点推广低碳项目(全国仅29项),推广于全国120余项重大工程,新增产值21亿元,产生经济效益4.6亿元。

四川省科学技术厅组织专家进行成果鉴定。

鉴定认为“该项研究成果解决了速凝灌浆材料早期强度高、后期强度低这一国际性难题,总体上达到了国际领先水平。

”客观评价成果鉴定2010年6 月13 日,四川省科学技术厅组织专家对“粘度时变浆液扩散与固结研究”项目进行了成果鉴定。

鉴定委员会对本成果针对有关强卸荷、松驰拉裂、强震损伤岩体灌浆加固工程中,涉及到的陡倾裂隙面浆液漏量大、加固效果差这些亟需解决的关键技术难题,提出的水泥基粘度时变浆液外掺剂选择的理论依据、浆液扩散与固结特征,开发研制的系列粘度时变性浆液等研究工作,给予充分肯定,并一致认为“解决了速凝灌浆材料早期强度高、后期强度低这一国际性难题,总体上达到了国际领先水平”查新结论国土资源西南地区科技查新检索站对本项目研究成果进行了科技查新,查新结论为:本项目创制的粘度时变性灌浆材料体系及其性能指标,在国内外文献中均未见报道。

行业机构检测经过一级建筑工程质量检验测试机构“四川省建业工程质量检测有限公司”对粘度时变性灌浆材料的力学性能参数进行测试,表明:“粘度时变性灌浆材料的结石体抗渗性能满足国家相关质量标准,单块结石体三天抗压强度达到13MPa。

检测结果表明粘度时变灌浆材料固结体3天强度,高出普通水泥浆2.5-4倍,28天强度高出10~20%。

中国专利金奖由中国知识产权局和世界产权组织举办的第十五届中国专利奖颁奖大会上,本项目获授权的发明专利“注浆扩散测试装置”获得了本届金奖,这是在本届评出的建筑行业领域内唯一一项专利金奖,同时也是本届大会唯一获得发明专利金奖的高校。

大会对荣获该项金奖的专利进行了评价,认为“注浆扩散测试装置可以模拟不同倾角、不同结构面宽度、不同充填材料浆液在动、静水条件下的扩散特征。

通过注浆装置测试,结合裂隙倾角和方位角、地下水压力、流速等影响因素,建立了牛顿、宾汉流体注浆扩散模型,发展了注浆扩散理论”。

该装置可以模拟浆液在地层中的扩散范围与边界,实现隐蔽工程“显现化”,可为工程设计提供参数。

国家技术推广“粘度时变材料可控灌浆技术”于2015年被国家发展和改革委员会成功列入《国家重点推广的低碳技术目录》(第二批)。

据悉,《目录》(第二批)共有29项国家重点推广的低碳技术,“粘度时变材料可控灌浆技术” 作为燃料及原材料替代技术,成功入选。

同年,该技术被写入《矿山帷幕注浆规范》(DZ/T 0285-2015)。

2016年5月,中国发明协会、国家科学技术部和国家知识产权局在人民大会堂召开第七次全国会员代表大会,会上颁发了两年一度的国家“发明创业奖·人物奖”,裴向军教授获此殊荣。

国内工程应用本项目获授权的发明专利技术,在锦屏一级水电站的成功应用,得到了中国水利水电七局、中国水利水电十四局的充分肯定。

《中国水电》在“科技创新与应用”版面,对本专利技术及研发的专用注浆材料进行了专门报道和技术推广。

报道内容:“锦屏一级水电站左岸边坡受三组构造结构面及平行岸坡的卸荷裂隙影响,岩体完整性较差,存在多处大宽度、陡倾角不利结构面,同时左岸坝肩岩体还发育有断层f5、f8、f42-9等结构面延伸长度大,具有一定宽度的破碎带和影响带,带内物质力学性质差。

在大坝左岸边坡支护锚索和各类观测孔钻孔灌浆处理过程中,浆液常发生“灌不住”、“顺缝跑”现象,或者遇到软弱破碎带而发生灌浆不吸浆、护壁效果差的情况,致使灌浆施工进展缓慢,影响边坡支护及监测孔钻孔的正常进展,同时造成灌浆材料浪费、增加工程成本,并严重影响后期大坝固结与帷幕的可灌性,影响大坝基础处理质量。

针对上述问题,成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室联合锦屏施工局研制出了适合此类地层条件下既能堵漏又能护壁的冲洗液与流动性适宜、护壁性能良好、嵌缝效果佳、凝固时间可调控的灌浆浆材,并成功地应用于位移监测孔及锚索(杆)施工中,提高了钻进效率。

”推广应用情况项目研究成果在一批重大工程建设和地质灾害防治工程中,得到推广应用(据不完全统计达到120余项)。

推广应用领域包括:水利水电、交通能源、冶金矿山、地质灾害防治及山区城市建设等行业,尤其是在水利水电工程和交通基础建设中得到大范围推广,累计新增产值达21亿元,产生经济效益4.6亿元。

使用该技术成果的重大水利水电工程施工项目,如锦屏一级水电站、九龙河斜卡水电站、泸定水电站、云南阿墨江普西桥水电站等。

其中锦屏一级水电站为雅砻江干流中下游控制性水电工程,水电站挡水建筑物为混凝土双曲拱坝,拱坝坝高305 m,坝顶高程1885m,为世界第一双曲高拱坝。

拱坝对两岸岩体的质量要求较高,而左岸坝肩岩体存在深部裂缝,工程地质性状差,对拱坝变形稳定极为不利。

通过使用本项目研究成果,解决了宽大裂缝注浆浆液“顺缝跑”和动水注浆可控差的难题,同时提高了水电站坝基帷幕的抗渗透能力。

此外该技术成果还应用于山西阳泉西环高速公路采空区和四川遂资眉高速公路等多条公路路基的加固治理工程,西藏米拉山隧道和重庆华莹山隧道的SJP 注浆堵水治理工程,以及深圳地铁八号线和十号线的隧道加固治理工程。

同时,在康定市寸达河坝危岩应急治理工程,国网丹巴变电站进站公路应急改造工程以及四川省甘孜州不稳定斜坡治理工程项目中,得到广泛应用。

主要知识产权证明目录主要完成人情况表完成人合作关系说明“粘度时变灌浆材料创制与复杂岩土加固关键技术”项目研究成果由成都理工大学的裴向军、黄润秋、叶长文、范宣梅、袁进科和中国水利水电第七工程局有限公司李正兵等人长期合作研发、共同完成。

第1完成人裴向军与第2完成人黄润秋,共同研发了注浆扩散测试装置,获得了中国专利金奖(2013)和四川省专利特等奖(2014);第1完成人裴向军、第2完成人黄润秋与第6完成人袁进科,合作完成的“粘度时变性灌浆材料扩散与固结研究”项目,共同获得了2013年度四川省科技进步一等奖;第1完成人裴向军、第2完成人黄润秋与第5完成人范宣梅,合作完成的“西部大型工程危岩体灾变过程及防控技术体系研究”项目,共同获得了2016年度四川省科技进步一等奖;第1完成人裴向军和第2完成人黄润秋,合作完成的“天山公路边坡地质灾害稳定性评价与防治对策研究”项目,共同获得了2012年度新疆自治区科技进步一等奖;第1完成人裴向军、第2完成人黄润秋与第6完成人袁进科,合作完成的“高陡斜坡危岩体稳定性研究”项目,共同获得了2014年度中国电建科学技术进步一等奖。

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