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地质科技通报2024年第43卷第1期

基于超细材料的全风化花岗岩防渗注浆研究

李永丰1,2a,高宇豪3∗,陈天乐4,钟聚光4,胡岳4,李建中2a,2b

1.中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,长沙410014;

2.中南大学a.地球科学与信息物理学院;b.有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室,长沙410083;

3.重庆大学土木工程学院,重庆400045;

4.湖南平江抽水蓄能有限公司,湖南岳阳410400

第一作者,E-mail

∗通信作者,E-mail:yhgao437@163.com

2022-06-20收稿;2022-09-08修回;2022-09-13接受

基金项目:国家自然科学基金项目

中图分类号:TU472.6文章编号:2096-8523(2024)01-0194-10doi:10.19509/ki.dzkq.t

摘要:针对全风化花岗岩地层注浆过程中存在“吃水不吃浆”、可灌性差以及浆液的稳定性问题,提出了一种新

的复合注浆材料,以提高完全风化花岗岩的防渗和力学性。能通过一系列室内试验研究了不同水固比、超细膨润

土含量和超细硅酸盐水泥含量对注浆材料工程性能和浆液形成机制,的确定了影响水泥浆的最佳配方,采用微观

形貌试验揭示了2种超细材料对浆液流动性、稳定性和结石体强度的作用机,理最后通过现场试验验证了注浆材

料的可注性和有效性。结果表明,水固比为1.2、超细膨润土和超细硅酸盐水泥掺量分别为10%、普通硅酸盐水泥

掺量80%配方的复合浆液具有很好的流动性、稳定性和抗压强度,漏斗黏度为35.5s,析水率为2.4%,7d和28d

的抗压强度均大于5MPa;复合材料中的超细膨润土的掺量对浆液性能起主导,作超细用膨润土含量及其水化胶

体的形态与分布决定浆液稳定性,而适量的超细硅酸盐水泥增加了细颗粒含量,使得胶结体更易填充颗粒间隙,

改善了浆液可注性和结石体强度;该复合注浆材料在现场试验中表现优异,具有良好的注浆性能,注浆后形成的

墙体在防渗效果和加固性能上均满足设计要求。

关键词:全风化花岗岩;超细水泥;超细膨润土;压水试验;微观结构

全风化花岗岩(CWG)具有水稳定性差、裂缝发岗岩地层进行防渗加固处理。

育明显、孔隙比大、压缩性低等特点。主要矿物为石注浆技术因其操作简便、对施工环境的适应性

英、云母和长石,以及风化后形成的少量高岭石、埃强和注浆材料的易得性等优点,被广泛应用于不同

洛石[1-4]。在干燥环境中,全风化花岗岩结构致密,地层的防渗加固工程中[16]。注浆技术通过注浆泵

力学强度高[5-7]。然而,它具有遇水易软化和崩解对注浆材料施加一定的压力,将注浆材料注入岩土

的特征,结构很容易解体,力学强度也会降低[8-10]。体的孔洞和裂缝中,最终,注浆材料和土壤之间的胶

由于地下水和降雨的影响,水利工程、隧道工程和矿结体改善了岩土体的完整性,提高了地基的承载能

山工程中的全风化花岗岩地层极易发生地表塌陷、力和抗渗能力[17-19]。因此,将注浆材料有效地注入

突水、管涌等灾害[11-12],造成巨大的经济损失甚至地层的岩土体中是实现理想注浆效果的重要先决条

人员伤亡[13-15]。因此,大坝施工前需要对全风化花件。研究表明,全风化花岗岩的特性与致密的砂土

著录信息:李永丰,高宇豪,陈天乐,等.基于超细材料的全风化花岗岩防渗注浆研究[J].地质科技通报,2024,43(1):194-203.

LIYongfeng,GAOYuhao,CHENTianle,etal.Researchonanti-seepagegroutingincompletelyweatheredgranitebasedonsuperfinematerials[J].Bulletinof

GeologicalScienceandTechnology,2024,43(1):194-203.

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