發(fā)布時(shí)間：2020-08-06 22:51

【摘要】：在單層凍結(jié)井壁施工過程中,短段掘砌單行作業(yè)下井壁中存在著新老混凝土接茬面不密實(shí)帶來的井壁整體抗?jié)B性能低、井筒涌水量過高等問題�，F(xiàn)有的防、堵水技術(shù)往往難以獲得良好的注漿堵水效果或需要付出極大的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)代價(jià)來進(jìn)行井筒涌防治理。為解決這一關(guān)鍵技術(shù)問題,提出了發(fā)明專利“一種井壁鋼結(jié)構(gòu)防水接茬板及其施工工藝”,設(shè)計(jì)了帶有注漿工藝的接茬板,通過對(duì)接茬板-混凝土粘結(jié)面內(nèi)注漿,提高界面的防滲性能。本文通過室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算和模型試驗(yàn)手段,對(duì)超細(xì)水泥漿液在接茬板-混凝土粘結(jié)面的擴(kuò)散規(guī)律進(jìn)行了研究,包括:通過數(shù)值模擬計(jì)算,以C語言為基礎(chǔ),結(jié)合超細(xì)水泥漿液粘度時(shí)變性特征,二次開發(fā)了數(shù)值計(jì)算軟件中漿液粘度特性模塊,并研究超細(xì)水泥漿液在粘結(jié)面內(nèi)的擴(kuò)散規(guī)律;通過室內(nèi)試驗(yàn),對(duì)超細(xì)水泥漿液進(jìn)行了研制;通過物理模型試驗(yàn)研究了注漿壓力對(duì)超細(xì)水泥漿液在粘結(jié)面內(nèi)擴(kuò)散規(guī)律的影響;通過掃描電鏡對(duì)接茬板-混凝土粘結(jié)面進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)觀測(cè)和能譜分析。通過室內(nèi)漿液性能試驗(yàn),獲得了超細(xì)水泥漿液的凝結(jié)時(shí)間、穩(wěn)定性、粘度和結(jié)石體的膨脹率、物理力學(xué)性能同各材料摻量之間的關(guān)系;確定了接茬板-混凝土粘結(jié)面注漿的超細(xì)水泥漿液配方,其粘度時(shí)變性曲線為:m(28)0.00869e~(0.000233t)。通過數(shù)值模擬獲得,注漿壓力越大,漿液在接茬板-混凝土粘結(jié)面內(nèi)滲透速率越快;隨著注漿的持續(xù)進(jìn)行,界面內(nèi)的滲透速率不斷降低;漿液粘度時(shí)變性對(duì)漿液在界面內(nèi)擴(kuò)散規(guī)律的影響不可忽略;獲得了接茬板-混凝土粘結(jié)面內(nèi)的滲流場(chǎng)同注漿壓力和粘結(jié)面屬性之間的關(guān)系。通過物理模型試驗(yàn),研制出了單向閥孔、接茬板、漿液灌注裝置;接茬板-混凝土粘結(jié)面內(nèi)存在著孔洞和裂隙,孔洞和裂隙的存在降低了界面的密實(shí)性;孔洞、裂隙在界面內(nèi)分布不均勻,貫穿的孔洞和裂隙在界面內(nèi)形成了導(dǎo)水通道,降低了界面的抗?jié)B性能。同時(shí)獲得了注漿壓力對(duì)漿液在接茬板-混凝土粘結(jié)面的擴(kuò)散速率影響,當(dāng)注漿壓力為2MPa時(shí),粘結(jié)面平均滲流速度為5.44×10~(-6)m/s,注漿壓力為3MPa時(shí),平均滲流速度為6.57×10~(-6)m/s。通過掃描電鏡獲得:接茬板-混凝土粘結(jié)面存在著大量的孔洞和裂隙,部分孔洞孔徑達(dá)到3500μm、部分裂隙尺寸達(dá)到10μm;Image Pro Plus分析結(jié)果顯示,局部粘結(jié)面的面孔隙率達(dá)到25%及以上;能譜分析得到漿液在接茬板-混凝土粘結(jié)面進(jìn)行了擴(kuò)散,驗(yàn)證了本文提出的發(fā)明專利“一種井壁鋼結(jié)構(gòu)防水接茬板及其施工工藝”的可行性。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD265.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2783079