变态混凝土成孔注浆浆液扩散研究

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发布时间：2021-09-06

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变态混凝土成孔注浆浆液扩散研究
燕乔，徐枫，莫世远，李亮
(三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌443002)
摘要：为探究变态混凝土注浆浆液扩散情况，根据变态混凝土注浆的特点，建立注浆模型，分析影响注浆效果的主
要因素，根据注浆扩散试验结果，用多元回归分析各个试验因素对试验结果的影响，得出各个参数之间的定量关系
式。通过对公式中的自变量和因变量的相关系数分析，可知注浆扩散情况与受注介质的注浆压力、单孔注浆量以及
浆液的水胶比具有较强的相关性。该研究所得公式可以指导变态混凝土注浆施工，优化变态混凝土注浆施工工艺。
关键词：变态混凝土；注浆；扩散；多元回归分析；单孔注浆
中图分类号：Tv544．91 文献标志码：A 文章编号：1001-5485(2016)02—0091—03
1 研究背景
变态混凝土是指在碾压混凝土拌合物中加人适
量的水泥灰浆(一般为变态混凝土量的4％～7％)，
使其具有可振性，再用插人式振捣器振动密实，形成
一种具有常态混凝土特征的混凝土。变态混凝土的
加浆方式有成孑L注浆法和表面铺浆法2种，成孔注
浆法是在一个碾压层混凝土摊铺后，均匀地在混凝
土面上垂直造孔，然后将浆液注入的施工方法。
平班水电站及溪柄拱坝变态混凝土试验段
试验结果说明，二级配变态混凝土防渗能力较低，为
加浆不均匀所至，由此可见，均匀加浆在变态混凝土
施工中显得很重要。解决注浆浆液均匀性问题的一
种方法是需要知道插人式成孔注浆设备注浆浆液的
扩散情况，根据浆液扩散范围可以确定注浆孑L的间
排距。
对于变态混凝土注浆浆液扩散的研究，吴旭、彭
卫平等_2 根据变态混凝土特性推导了一种变态混
凝土施工中注浆扩散施工方法，如式(1)、式(2)。
rl=39．291 1．△口。- ．to．柳．e ．
D 0．272·r0 0．903·P · 一0．016； (1)
0=1．4r1+2r0 。 (2)
式中：r 为浆液扩散半径；ap为注浆压力；t为注浆
时间；e为孔隙率；D。为骨料平均颗粒直径；r0为注
浆管半径Ip为密度；为黏度；为实际间距。
该变态混凝土施工中注浆扩散半径方法考虑的
注浆因素比较多，在施工现场很难全部测到，所以应
该根据施工现场情况，得到切合实际的经验公式来
指导注浆施工。本文将针对变态混凝土现场施工的
特点，探讨一种适用于变态混凝土现场注浆施工的
扩散半径理论计算方法，将注浆扩散理论应用到变
态混凝土注浆施工的实际情况，丰富注浆扩散理论
的应用范围。
2 变态混凝土注浆
2．1 变态混凝土注浆模型
在变态混凝土中注浆首先需要确定注浆模型，
根据本注浆设备的特点，注浆采用多孔注浆头从侧
面注浆，注浆孔分上下2排，每一排均匀设置3个
孔。离注浆头底端35 cm处有一挡板，挡板的作用
主要是防止浆液冒浆，另外还可以标记打孔时的孔
深。变态混凝土注浆模型如图1。
2．2 影响注浆因素
变态混凝土成孔注
浆设备可以根据不同注
浆要求，通过控制系统
调整注浆压力与注浆时
间，浆液的水胶比极大
程度上决定了其流变性
能，碾压混凝土的平均
颗粒直径是影响混凝土
拌合物渗透性的指标，
因此影响变态混凝土注
浆效果的主要因素有