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特種結(jié)構(gòu)劑與特種黏土固化漿液 版權(quán)信息
- ISBN:9787030719423
- 條形碼:9787030719423 ; 978-7-03-071942-3
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù):暫無(wú)
- 重量:暫無(wú)
- 所屬分類(lèi):>>
特種結(jié)構(gòu)劑與特種黏土固化漿液 內(nèi)容簡(jiǎn)介
礦物基類(lèi)膠凝材料是凌賢長(zhǎng)教授率先提出并帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的不同于傳統(tǒng)水泥基類(lèi)膠凝材料的新一代低成本、高性能巖土工程新材料,團(tuán)隊(duì)勵(lì)精圖治,走過(guò)了20多年研究與實(shí)踐歷史。特種結(jié)構(gòu)劑與特種黏土固化漿液是礦物基類(lèi)膠凝材料的早期名稱(chēng),沿用至今。本書(shū)立足于特種結(jié)構(gòu)劑與特種黏土固化漿液,全面系統(tǒng)地介紹了礦物基類(lèi)膠凝材料的基本原理、性能分類(lèi)、應(yīng)用技術(shù)、應(yīng)用范例,以及細(xì)砂土與粉土振動(dòng)注漿技術(shù)的力學(xué)機(jī)制、實(shí)現(xiàn)途徑、振注機(jī)構(gòu)。本書(shū)主要內(nèi)容包括:特種結(jié)構(gòu)劑性能分類(lèi)與應(yīng)用,路基填筑密實(shí)加固與凍害防控,特殊土性能改良與固化加固,工業(yè)固廢資源化與無(wú)害化利用,快速膠凝高強(qiáng)固化高性能錯(cuò)固劑,特種結(jié)構(gòu)劑應(yīng)用環(huán)保安全檢測(cè),特種黏土固化漿液與技術(shù)性能,特種黏土固化漿液結(jié)石體性能,特種黏土固化漿液注漿適應(yīng)性,特種黏土固化漿液注漿擴(kuò)散模型,特種黏土固化漿液靜壓注漿技術(shù),特種黏土固化漿液振動(dòng)注漿技術(shù)(含雙向振注機(jī)構(gòu),突破了細(xì)砂土與粉土地基不可灌注的工程難題),特種黏土固化漿液注漿工程范例。 本書(shū)可供巖土工程、地下工程、巖土防災(zāi)、巖土材料與相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者或技術(shù)人員學(xué)習(xí)、參考,也可作為巖土工程、建筑材料與相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生的學(xué)習(xí)參考書(shū)。
特種結(jié)構(gòu)劑與特種黏土固化漿液 目錄
序
前言
第1章緒論1
1.1工程背景與存在問(wèn)題1
1.2巖土工程結(jié)構(gòu)劑技術(shù)2
1.3注漿技術(shù)歷史與現(xiàn)狀4
1.4工業(yè)固廢資源化利用6
第2章特種結(jié)構(gòu)劑性能分類(lèi)與應(yīng)用9
2.1高性能礦物基類(lèi)膠凝材料9
2.2特種結(jié)構(gòu)劑類(lèi)型與性能14
2.3特種結(jié)構(gòu)劑工程應(yīng)用技術(shù)18
2.4結(jié)論與總結(jié)38
第3章路基填筑密實(shí)加固與凍害防控40
3.1高速鐵路路基C組填料填筑加固40
3.2高等級(jí)公路路基灘涂土填筑加固53
第4章特殊土性能改良與固化加固60
4.1寒區(qū)鹽漬土性能改良與固化加固60
4.2沙漠風(fēng)沙土抗風(fēng)蝕固化加固87
4.3軟弱土固化性能改良與加固99
第5章工業(yè)固廢資源化與無(wú)害化利用113
5.1全尾礦回收充填地下采空區(qū)113
5.2尾礦回收生產(chǎn)免燒建筑型材124
5.3煤矸石回收資源化綜合利用126
5.4粉煤灰回收資源化綜合利用131
5.5建筑固廢與渣土資源化利用137
5.6磷石膏資源化與無(wú)害化利用150
5.7高爐渣資源化綜合高效利用165
5.8鋁土礦尾礦資源化綜合利用172
5.9廢棄碎石粉資源化綜合利用178
5.10結(jié)論與總結(jié)180
第6章快速膠凝高強(qiáng)固化高性能錨固劑182
6.1快速膠凝高強(qiáng)固化高性能錨固劑固化機(jī)理182
6.2快速膠凝高強(qiáng)固化高性能錨固劑性能試驗(yàn)185
6.3快速膠凝高強(qiáng)固化高性能錨固劑應(yīng)用范例187
6.4快速膠凝高強(qiáng)固化高性能錨固劑應(yīng)用效果200
6.5預(yù)應(yīng)力錨索快速錨固與張拉施工工藝204
6.6結(jié)論與總結(jié)206
第7章特種結(jié)構(gòu)劑應(yīng)用環(huán)保安全檢測(cè)208
7.1特種結(jié)構(gòu)劑中有害成分檢測(cè)208
7.2固化土碎塊浸泡上清液檢測(cè)210
7.3應(yīng)用環(huán)保安全性化學(xué)反應(yīng)分析212
7.4結(jié)論與總結(jié)213
第8章特種黏土固化漿液與技術(shù)性能214
8.1注漿材料沿革與特種黏土固化漿液214
8.2特種黏土固化漿液穩(wěn)定性與工程意義215
8.3特種黏土固化漿液流變性與流變機(jī)理219
8.4特種黏土固化漿液漏斗黏度變化時(shí)程223
8.5特種黏土固化漿液注漿擴(kuò)散半徑227
8.6特種黏土固化漿液塑性強(qiáng)度與堵水機(jī)理232
8.7特種黏土固化漿液結(jié)石率與膠凝膨脹性236
8.8特種黏土固化漿液膠凝固化化學(xué)機(jī)理240
8.9結(jié)論與總結(jié)247
第9章特種黏土固化漿液結(jié)石體性能249
9.1特種黏土固化漿液注漿加固體穩(wěn)定性249
9.2特種黏土固化漿液結(jié)石體抗壓強(qiáng)度252
9.3特種黏土固化漿液結(jié)石體抗?jié)B性254
9.4結(jié)石體抗壓強(qiáng)度與抗?jié)B性提升措施257
9.5結(jié)石體長(zhǎng)期浸泡抗軟化與抗崩解性259
9.6特種黏土固化漿液結(jié)石體抗凍性與耐久性259
9.7特種黏土固化漿液結(jié)石體抗震性與耐久性263
9.8結(jié)論與總結(jié)264
第10章特種黏土固化漿液注漿適應(yīng)性266
10.1特種黏土固化漿液注漿適應(yīng)性試驗(yàn)檢測(cè)266
10.2特種黏土固化漿液注漿適應(yīng)性應(yīng)用驗(yàn)證266
10.3特種黏土固化漿液注漿適應(yīng)性本征機(jī)理270
10.4結(jié)論與總結(jié)270
第11章特種黏土固化漿液注漿擴(kuò)散模型272
11.1流體力學(xué)相關(guān)基本理論與基本知識(shí)272
11.2注漿擴(kuò)散模型簡(jiǎn)化條件與計(jì)算模型圖281
11.3特種黏土固化漿液球面注漿擴(kuò)散模型284
11.4特種黏土固化漿液柱面注漿擴(kuò)散模型290
11.5特種黏土固化漿液注漿極限注漿壓力296
11.6結(jié)論與總結(jié)300
第12章特種黏土固化漿液靜壓注漿技術(shù)301
12.1特種黏土固化漿液制備工藝301
12.2特種黏土固化漿液注漿工藝306
12.3特種黏土固化漿液注漿關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)310
12.4特種黏土固化漿液注漿效果檢測(cè)312
12.5特種黏土固化漿液性能改善措施313
12.6特種黏土固化漿液制漿材料預(yù)算314
12.7特種黏土固化漿液袖閥管注漿315
12.8結(jié)論與總結(jié)319
第13章特種黏土固化漿液振動(dòng)注漿技術(shù)321
13.1特種黏土固化漿液振動(dòng)注漿關(guān)鍵問(wèn)題321
13.2細(xì)砂土與粉土機(jī)械振動(dòng)液化判別方法322
13.3液化細(xì)砂土與粉土滲透注漿理論模型330
13.4液化細(xì)砂土與粉土滲透注漿模擬分析344
13.5粉細(xì)砂土振動(dòng)液化與注漿可行性試驗(yàn)356
13.6細(xì)砂土與粉土振動(dòng)液化注漿振注機(jī)構(gòu)359
13.7結(jié)論與總結(jié)370
第14章特種黏土固化漿液注漿工程范例372
14.1馬鋼(集團(tuán))控股有限公司姑山礦采場(chǎng)高邊坡防滲加固工程372
14.2廣西南寧邕江防洪大堤注漿防滲加固工程381
14.3廣西龍州金龍水庫(kù)主壩注漿防滲加固工程383
14.4黑龍江綏化紅興水庫(kù)壩基高噴注漿中試388
14.5北京地鐵5號(hào)線雍和宮站地基沉降注漿控制398
14.6結(jié)論與總結(jié)399
參考文獻(xiàn)401
附錄406
后記443
特種結(jié)構(gòu)劑與特種黏土固化漿液 節(jié)選
第1章緒論 1.1工程背景與存在問(wèn)題 20世紀(jì)以來(lái),土木工程日益興起且發(fā)展速度越來(lái)越快,特別是在21世紀(jì)迎來(lái)了迅猛發(fā)展的新機(jī)遇。然而,隨著已建工程越來(lái)越多、良好建筑場(chǎng)地越來(lái)越少、天然地基條件越來(lái)越差,并且工程規(guī)模與荷載越來(lái)越大、平面與豎向布置越來(lái)越復(fù)雜、安全度與舒適度要求越來(lái)越高,因此對(duì)建筑場(chǎng)地或地基服役性、穩(wěn)定性、承載力等要求也越來(lái)越高,此外還需要解決巖土凍融、邊坡安全、工程抗震、地下水害等巖土工程防災(zāi)減災(zāi)問(wèn)題,這些均要求可靠解決巖土防滲加固、巖土凍害防控、特殊土性能改良三大問(wèn)題。解決這三大問(wèn)題的技術(shù)可行性、施工快捷性、經(jīng)濟(jì)節(jié)減性、見(jiàn)效顯著性的兩類(lèi)措施有:①基于化學(xué)機(jī)理[1-14],按照一定比例向土中摻入某種土壤固化劑(結(jié)構(gòu)劑),碾壓密實(shí)、成型,自然養(yǎng)護(hù);②基于注漿原理[15-35],按照設(shè)計(jì)要求,向巖土中灌注某種滲透漿液,如普通水泥漿液、水泥黏土漿液(黏土固化漿液)、水玻璃水泥漿液、化學(xué)漿液等。長(zhǎng)期廣泛應(yīng)用的各種土壤固化劑或注漿材料,多數(shù)因存在不同性能問(wèn)題而不滿足設(shè)計(jì)要求,有的在性能上滿足設(shè)計(jì)要求,但存在具有一定毒性(有害施工人身安全)、污染環(huán)境或地下水、材料造價(jià)高昂、施工難度大等問(wèn)題。因此,亟待開(kāi)發(fā)性能高效、施工快捷、取材方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、環(huán)保安全的新型土壤固化劑、注漿材料。 在建筑工程、地鐵工程、道路工程、機(jī)場(chǎng)工程、地下工程、輸送工程、采礦工程、冶金工程等快速發(fā)展的今天,日益暴增大量各種工業(yè)固廢,如建筑垃圾、建筑渣土(工程棄土)、高爐水渣、鉆井泥漿、粉煤灰、凝石膏、核廢料、碎石粉、尾礦等,絕大多數(shù)均露天排放或地下掩埋,不僅嚴(yán)重污染土壤、大氣、地表水、地下水等環(huán)境,而且占用耕地、破壞植被,同時(shí)存在滑坡、泥石流等安全隱患,還給相關(guān)企業(yè)額外增加巨額的征地費(fèi)、棄土費(fèi)、毀林費(fèi)、作物補(bǔ)償費(fèi)、環(huán)境補(bǔ)償費(fèi)、安全防控費(fèi)等。事實(shí)上,不存在真正意義的廢物,一種材料放錯(cuò)位置、用錯(cuò)對(duì)象才是廢物,這些所謂的工業(yè)固廢均實(shí)屬難得的有用材料,完全可以回收再利用——資源化利用,特別是在材料資源越來(lái)越少的當(dāng)代意義重大,若實(shí)在太多而目前用不完,也可做環(huán)保安全處置,以備未來(lái)利用。正因?yàn)槿绱耍I(yè)固廢資源化利用技術(shù)一躍成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家或快速發(fā)展的發(fā)展中國(guó)家積極研究與實(shí)踐的熱點(diǎn)課題[36-58]。然而,亟待解決的各種工業(yè)固廢資源化利用的材料技術(shù)問(wèn)題,要求該技術(shù)具有高效、快捷、安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)。 鑒于上述,基于礦物結(jié)晶原理,利用天然礦物材料,歷經(jīng)20多年攻關(guān)創(chuàng)新與實(shí)踐[59-63],我們開(kāi)發(fā)了一系列礦物基類(lèi)膠凝材料技術(shù)——特種結(jié)構(gòu)劑應(yīng)用技術(shù),分別用于巖土防滲加固、巖土凍害防控、特殊土性能改良、工業(yè)固廢回收利用、工業(yè)固廢安全處置、高性能注漿材料(特種黏土固化漿液),具有性能高效、施工快捷、環(huán)保安全、就地取材、經(jīng)濟(jì)節(jié)減等諸多優(yōu)勢(shì)。 1.2巖土工程結(jié)構(gòu)劑技術(shù) 國(guó)際上,巖土工程防滲加固、凍害防控與特殊土性能改良的傳統(tǒng)措施采用的是土壤結(jié)構(gòu)劑(固化劑或外加劑,soil stabilizing admixtures)技術(shù)。據(jù)考古發(fā)現(xiàn),中國(guó)在世界上*早應(yīng)用土壤固化技術(shù),土壤結(jié)構(gòu)劑的研究與實(shí)踐歷史悠久,早在夏、商時(shí)代就采用黏性與穩(wěn)定性較大的膠凝材料做土墓的周壁、隔墻,至今已有5000多年歷史。石灰自問(wèn)世以來(lái),*早就是作為膠凝材料為人類(lèi)所用,公元前8世紀(jì)古希臘人已將其用于建筑;公元前7世紀(jì)中國(guó)開(kāi)始使用石灰(保留的不少古代夯實(shí)地基遺址均采用石灰作為土壤固化劑,秦長(zhǎng)城建造也是一個(gè)例證);古埃及人將石灰作為一種建筑材料并*早采用石灰砂漿(類(lèi)水泥膠凝材料)建造金字塔;古羅馬人采用另一種類(lèi)水泥膠凝材料——水凝水泥建造羅馬圓形大劇場(chǎng)、眾神廟、古壁石道,這些石灰與類(lèi)水泥膠凝材料實(shí)際是改良土壤工程性能的土壤結(jié)構(gòu)劑。1796年,英國(guó)人Smeaton將煅燒后的石灰石(灰?guī)r)摻入土中,在Cornish海岸建造了Eddystone燈塔,標(biāo)志水泥雛形的誕生,爾后這種早期水泥膠凝材料便作為土壤結(jié)構(gòu)劑,越來(lái)越多地用于地基、路基、堤防、渠道等施工;自1824年英國(guó)人約瑟夫 阿斯譜丁首次發(fā)明現(xiàn)代水泥(硅酸鹽水泥)以來(lái),水泥一直作為一種理想的土壤固化劑廣泛用于各種土體防滲加固。中國(guó)自西周至清朝,一直沿用糯米漿與標(biāo)準(zhǔn)砂漿混合成的超強(qiáng)度“糯米砂漿”,一種高性能有機(jī)與無(wú)機(jī)混合材料(有機(jī)成分為支鏈淀粉——糯米漿,無(wú)機(jī)成分為碳酸鈣、硫酸鈣、熟石灰),這種混合材料實(shí)際為砂料的膠凝材料(修復(fù)古建筑的*好膠凝材料),建造了2×104km長(zhǎng)城(長(zhǎng)城千年不倒,即得益于這種膠凝材料),以及其他古建筑。人類(lèi)使用“三合土”技術(shù)進(jìn)行土體防滲加固的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng),繼石灰作為土壤膠凝材料之后,通過(guò)對(duì)石灰使用工藝進(jìn)行改進(jìn),逐步形成“三合土”技術(shù),在公元前3000~前2000年期間開(kāi)始出現(xiàn)“三合土”地基。三合土,顧名思義由三種材料組成(類(lèi)似于羅馬砂漿),如“石灰+火山灰+砂子”按比例混合料(其中石灰、火山灰即土壤固化劑),中國(guó)明代有“石灰+陶粉+碎石”三合土,清代有“石灰+黏土+細(xì)砂”三合土、“石灰+爐渣+砂子”三合土。三合土,以石灰、黏土、黃土或火山灰作為膠凝材料,以細(xì)砂、碎石、爐渣作為填料或骨料。 現(xiàn)代土壤固化劑,據(jù)材料類(lèi)型分為有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料;據(jù)物態(tài)分為粉末狀固體、液體。現(xiàn)代土壤固化劑以無(wú)機(jī)材料、粉末狀固體為主,有機(jī)材料存在一定有害人身安全的毒性且可造成環(huán)境土壤與地下水污染,價(jià)格也高,因此使用上嚴(yán)格受限;液體材料具有很好的滲透性,但是儲(chǔ)運(yùn)不便、價(jià)格偏高。土壤固化劑按照一定比例摻入土壤中且拌合均勻,通過(guò)固化劑活性成分與土中活性成分、水發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng),改善土壤工程性能。長(zhǎng)期以來(lái),各種土壤固化劑廣泛應(yīng)用于地基、路基、邊坡、大壩、堤防、渠道、港工等眾多工程領(lǐng)域,以及鹽漬土與膨脹土等特殊土性能改良、生活垃圾與污染土等去污與修復(fù)。 目前,土壤固化劑主要為水泥類(lèi)凝膠材料、火山灰類(lèi)凝膠材料、高爐渣類(lèi)膠凝材料(鋼渣粉、水渣粉)、粉煤灰類(lèi)膠凝材料。高爐渣類(lèi)膠凝材料、粉煤灰類(lèi)膠凝材料須由水泥、石灰等引發(fā)劑激發(fā)產(chǎn)生水化反應(yīng)膠凝,引發(fā)劑與凝膠材料的組合主要有:水泥+粉煤灰、水泥+高爐渣、水泥+爐窯灰、石灰+粉煤灰、石灰+高爐渣、石灰+爐窯灰、水泥+石灰+粉煤灰、水泥+石灰+高爐渣、水泥+石灰+爐窯灰。鉛、鋅、鎘、銅等重金屬污染土壤,可以直接采用某些具有特殊性能的土壤固化劑(凝膠材料)進(jìn)行固化,也可添加黏土或沸石強(qiáng)化;砷、汞污染土一般需要進(jìn)行強(qiáng)化,砷需要添加氧化鈣類(lèi)物質(zhì)提高Ca/As值、促進(jìn)砷酸鈣沉淀,采用對(duì)砷有親和吸附力的零價(jià)鐵、鐵鹽、氧化鐵可以增強(qiáng)固化效果,氧化劑將As3+轉(zhuǎn)化成As5+,也可以增加固化效果;汞添加硫黃、硫化物等形成硫化汞沉淀,也可以添加活性炭、改性活性炭、改性沸石等吸附材料穩(wěn)定汞。中國(guó)在污染土壤固化修復(fù)方面,以采用水泥、水泥+粉煤灰為主,基本不采用外加劑調(diào)整固化土性能,如添加減水劑增強(qiáng)固化土的強(qiáng)度、添加填充劑封閉與縮減固化土的孔隙以降低滲透性。 特別值得提出的是,水利工程中廣泛應(yīng)用一種稱(chēng)為土固精(Toogood,液體土壤膠凝材料)的土壤固化劑,是一種由石油裂解產(chǎn)物經(jīng)過(guò)磺化處理而得到的低分子化學(xué)劑,用于土壩加固、土壤固結(jié);土固精摻入土中,發(fā)生置換水反應(yīng)、離子交換反應(yīng),主要生成一種非水溶性絡(luò)合物,通過(guò)改變土顆粒表面電荷特性,降低土顆粒之間排斥力、破壞土顆粒對(duì)水吸附力,使土無(wú)法吸收更多水分,因此增大土的密實(shí)度、提高土的壓實(shí)度,但是這種土固精與土顆粒之間無(wú)黏結(jié)作用。土固精,雖然稱(chēng)為土壤固化劑,但是固土機(jī)理并非一般土壤固化劑的物理化學(xué)反應(yīng)作用,而是電荷作用。 近年來(lái),在筑路工程中,采用一種生物酶制品作為土壤固化劑,稱(chēng)為生物酶土壤固化劑(代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水泥穩(wěn)定土技術(shù)、水泥石灰穩(wěn)定土技術(shù)、石灰粉煤灰穩(wěn)定土技術(shù)),富含酶的物質(zhì)經(jīng)過(guò)自然發(fā)酵制成。將這種土壤固化劑均勻摻入土中,通過(guò)酶的催化作用,提高土的密實(shí)度、降低土的膨脹性、增大土顆粒的凝聚力,從而加強(qiáng)土的抗?jié)B性、抗凍性、穩(wěn)定性且增大土的強(qiáng)度,從而極大改良土的工程性能。這種生物酶土壤固化劑技術(shù)堪稱(chēng)現(xiàn)代筑路技術(shù)的一場(chǎng)新革命,很好地避免了水泥土、水泥石灰土、石灰粉煤灰土等半剛性路基因發(fā)生翻漿、冒泥而誘發(fā)路面開(kāi)裂、塌坈的破壞問(wèn)題。 現(xiàn)有多種土體加固方法,可以分為物理方法(如堆載法、真空壓密法、CFG樁法、強(qiáng)夯法等)、化學(xué)方法(即土壤固化劑法)、綜合方法(如土壤固化劑法+碾壓密實(shí)法)。由于土壤固化技術(shù)具有適用性強(qiáng)、施工快捷等優(yōu)勢(shì),長(zhǎng)期廣泛應(yīng)用至今。土壤固化技術(shù)的關(guān)鍵在于固化劑的精心選擇、合理調(diào)配,以達(dá)到巖土防滲加固、巖土凍害防控、特殊土性能改良的目的,并且要求經(jīng)濟(jì)節(jié)減、施工快捷、長(zhǎng)期有效。然而,現(xiàn)行各種土壤固化劑很難同時(shí)具備這些性能。例如,中國(guó)目前常用的石灰穩(wěn)定土、二灰穩(wěn)定土、三合土等技術(shù),不僅存在固化土強(qiáng)度較低、密實(shí)性較差、水穩(wěn)性較差、耐久性不足等問(wèn)題,而且解決不了或不能長(zhǎng)期有效解決鹽漬土、吹填土、膨脹土等特殊土性能改良與密實(shí)加固問(wèn)題。因此,亟待開(kāi)發(fā)性能高效、經(jīng)濟(jì)節(jié)減、施工快捷的新型土壤固化劑,以滿足各種條件下巖土防滲加固、凍害防控與特殊土性能改良、密實(shí)加固的工程需求。 在土木工程進(jìn)入快速發(fā)展的新時(shí)代,巖土防滲加固與凍害防控、鹽漬土與膨脹土等特殊土性能改良的土壤固化劑技術(shù)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇,也面臨新的性能要求挑戰(zhàn)。工程要求土壤固化劑具有如此高效的技術(shù)性能,即土快速固化、固化膨脹,并且固化土在自然養(yǎng)護(hù)下,能夠大幅度提高土的抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗?jié)B性、抗軟化性、抗崩解性、抗凍性、穩(wěn)定性,施工快捷、無(wú)污染、成本低。 1.3注漿技術(shù)歷史與現(xiàn)狀 傳統(tǒng)注漿技術(shù),具有適應(yīng)性強(qiáng)、取材廣泛、設(shè)備簡(jiǎn)單、技術(shù)不高、施工快捷、快速見(jiàn)效、成本較低等諸多優(yōu)勢(shì),在工程中應(yīng)用日益廣泛,如巖土加固、止水堵漏、防塌防沉、凍害防治、滑坡防控等首選注漿技術(shù)。 注漿技術(shù),早在19世紀(jì)便用于地基防滲加固,但是直到20世紀(jì)初才有重大進(jìn)展。注漿技術(shù)發(fā)展大致分四個(gè)階段:原始黏土漿液注漿階段,1802~1857年;初期水泥漿液注漿階段,1858~1919年;中期化學(xué)漿液注漿階段,1920~1969年;現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)注漿階段,1969年之后,主要體現(xiàn)為注漿泵高性能、漿液材料多樣化、施工工藝先進(jìn)性、工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、應(yīng)用范圍更廣泛。 1802年,法國(guó)工程師查理斯 貝里格尼,采用一種木制沖擊筒裝置,通過(guò)人工錘擊方法,向地層中擠壓黏土漿液,標(biāo)志注漿技術(shù)誕生。19世紀(jì)中期,法國(guó)采用這種注漿方法,進(jìn)行多種地基加固。爾后,這種注漿方法相繼傳入英國(guó)、埃及。1802~1857年,注漿技術(shù)處于較原始的萌芽階段,漿液主要是黏土、火山灰、生石灰等簡(jiǎn)單材料。 1824年,英國(guó)學(xué)者約瑟夫 阿斯譜丁研制出現(xiàn)代水泥——硅酸鹽水泥。1856~1858年,英國(guó)學(xué)者基尼普爾,采用水泥作為注漿材料,進(jìn)行一系列注漿試驗(yàn)且獲成功,標(biāo)志水泥材料注漿問(wèn)世。1808~1905年,出現(xiàn)了壓縮空氣裝置、壓力注漿泵等注漿設(shè)備,為水泥漿液灌注技術(shù)推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件,標(biāo)志注漿技術(shù)發(fā)展進(jìn)入初期水泥漿液注漿階段,至1919年達(dá)到成熟期。 1920年,荷蘭采礦工程師尤斯登,首次采用水玻璃、氯化鈣兩種漿液,開(kāi)發(fā)了雙液雙系統(tǒng)的二次靜壓注漿技術(shù),開(kāi)始化學(xué)注漿技術(shù)。1950~1975年,化學(xué)注漿迅猛發(fā)展。但是,由于化學(xué)漿液具有一定環(huán)境危害污染、甚至引起中毒事件(日本福崗,1974年),所以20世紀(jì)70年代后期世界各國(guó)相繼禁止采用有毒化學(xué)注漿材料,并且其他化學(xué)漿液的應(yīng)用也受一定限制。 20世紀(jì)60年代末期,出現(xiàn)了高壓噴射注漿技術(shù)。結(jié)合水力采煤技術(shù)與注漿技術(shù),首先噴射高壓水或漿液切割土體形成空穴,再通過(guò)高壓噴射回流將漿液與土充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆虺蔀榛旌衔铮旌衔锕探Y(jié)、密實(shí)、成型,克服了軟土注漿難以控制之不足,也在一定程度上解決了黏土、粉土、細(xì)砂土灌注的難題。高壓噴射注漿技術(shù),使?jié){液結(jié)石體由散體發(fā)展為結(jié)構(gòu)體。故此,滲透注漿(低壓注漿,土體不變形,土的孔隙被漿液
特種結(jié)構(gòu)劑與特種黏土固化漿液 作者簡(jiǎn)介
凌賢長(zhǎng),博士,哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授、博士研究生導(dǎo)師,巖土與地下工程學(xué)科帶頭人,黑龍江省寒區(qū)軌道交通工程技術(shù)研究中心主任,青島理工大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,青島磐垚新材料工程研究院、安徽省融工博大環(huán)保技術(shù)材料研究院有限公司首席專(zhuān)家,俄羅斯自然科學(xué)院外籍院士。從事高鐵巖土工程、巖土地震工程、寒區(qū)特殊土與凍土工程、巖土與地質(zhì)災(zāi)害防控、巖土工程新材料技術(shù)等方面研究,開(kāi)辟了寒區(qū)軌道交通路基動(dòng)力學(xué)、礦物基類(lèi)膠凝材料技術(shù)兩個(gè)新的研究方向。主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、應(yīng)急管理部防汛搶險(xiǎn)急需技術(shù)裝備揭榜公關(guān)項(xiàng)目等研究工作。出版著作9部,發(fā)表論文273篇,獲得國(guó)家發(fā)明83項(xiàng)、軟件著作權(quán)15項(xiàng)與靠前發(fā)明4項(xiàng),主編技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)5部(完成1部、在編4部)。獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)5項(xiàng),榮獲“慶祝中華人民共和國(guó)成立70周年”紀(jì)念章。部分成果在工程中獲得較多應(yīng)用并已實(shí)施產(chǎn)業(yè)化。
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