两侧交叉辐射灌浆施工有何应用

分类：化学论文发表 时间：2019-02-15 11:25 关注：(1)

　　理论研究了在非伯恩奥本海默近似下H2+高次谐波辐射中的非绝热现象。结果表明，由于谐波辐射在激光上升以及下降区间的不对称性，谐波光谱呈现红移现象。但是谐波红移会随着激光强度和激光脉宽的增大而减弱，接下来小编简单介绍一篇优秀辐射论文。

　　当强激光场与原子、分子、固体相互作用时会发生许多非线性光学现象。其中，激光驱动分子辐射高次谐波作为探测分子结构以及分子中电子超快动力学现象被广泛研究近20年[1-2]。目前，原子辐射高次谐波的过程可由1993年Corkum[3]提出的半经典“电离-加速-回碰”模型以及1994年Lewenstein等[4]改进的量子理论模型来解释。但是当激光驱动分子时，由于多出的核自由度，分子谐波辐射具有独特的特点。例如冯立强等[5]研究表明，分子谐波辐射强度与分子初始振动态和原子核质量有关。刘航等[6]发现随着分子核间距离增大，电荷共振增强电离在分子谐波辐射中有重要作用。冯立强等[7]研究表明，分子低阶谐波结构与其基态与激发态之间的共振电离有很大关系。谐波。但是由于激光波形在激光上升和下降区间呈不对称特点，谐波光谱会呈现一些非绝热效应，例如谐波频移以及偶次谐波的产生。具体来说，Bian等[8]和冯立强[9]研究表明，在核运动的影响下H2+谐波辐射会呈现明显红移现象。Vafaee等[10]研究表明，由于电子在激光上升和下降区间的不对称布局导致了H2+偶次谐波的产生。虽然对分子谐波辐射过程的研究取得了很多进展[5-10]，但是在这方面仍然存在一些空白之处。例如：(1)激光场强或者激光脉宽对谐波辐射非绝热现象的影响;(2)分子取向对谐波辐射非绝热现象的影响。因此，本文理论研究了在非伯恩奥本海默近似下H2+谐波辐射的非绝热现象，并给出了激光强度，激光脉宽以及分子取向对谐波辐射非绝热现象的影响。最后通过研究谐波辐射时频分析以及谐波辐射随核间距离的变化，给出了分子谐波频移和非奇次谐波产生的原因。

　　1理论模型

　　激光场和H2+相互作用可以通过求解H2+的薛定谔方程来描述[11-14]：摘要详细介绍了两侧交叉辐射灌浆施工技术的技术原理、工艺流程、操作要点、质量控制措施以及施工期间对倒虹吸的安全观测方法，提出了确定关键施工参数的步骤和经验数据。通过应用这一技术，实现了无需拆除地面重要结构物永定河倒虹吸，成功穿越了倒虹吸底部的防渗墙主体结构，保证了工程施工和南水北调中线供水的顺利进行，对这项施工技术的应用研究可为今后类似工程提供参考。关键词两侧交叉辐射灌浆;技术;南水北调1工程概况两侧交叉辐射灌浆施工技术应用与北京南水北调大宁调蓄水库工程的沿大宁水库周边设置防渗墙施工项目中，在副坝段和中堤段，设计的防渗墙与南水北调工程总干渠的重要建筑物永定河倒虹吸发生交叉，永定河倒虹吸为4孔3.8m×3.8m暗涵。为了保证南水北调中线连续供水，作为总干渠上的重要建筑物，在施工期间无法拆除，导致原设计的地下连续墙施工技术无法使用。经过多次论证，最终确定采取两侧交叉辐射灌浆施工技术形成穿越倒虹吸的防渗墙，这一技术满足了工程施工期间南水北调中线供水正常运行以及总干渠倒虹吸正常运转的要求，获得了较好的社会、经济效益，具有一定的创新性。对现场土质进行了勘探开挖，对开挖土质进行了分析，结果显示：开挖区域的土质情况为大块砂卵石夹细砂，掺杂部分粉质黏土，同一高程的土质变化较大，地层可灌性差。

　　2技术原理

　　两侧交叉辐射灌浆技术的工作原理是在倒虹吸下部需形成防渗墙的区域两侧开挖竖井，形成交叉灌浆作业面，分别在两边竖井的底板和靠近倒虹吸的一侧墙面上预埋注浆管，以灌浆试验确定的压力对注浆管注浆，对其空隙进行填充，使浆液与砂卵石混合凝固，形成穿越倒虹吸底部的防渗墙。

　　3工艺流程及操作要点

　　3.1工艺流程本施工技术的工艺流程如图1所示。3.2操作要点3.2.1测量定位及竖井施工用全站仪测定防渗施工位置以及辅助施工的竖井位置，按照定位，在距倒虹吸两侧4m处设置竖井，竖井施工按照如下工序进行：施工测量放线→锁口圈梁施工→龙门架安装→超前小导管注浆→竖井土方开挖→钢筋网、钢格栅及纵向连接筋安装→井壁钢支撑安装→喷射C25混凝土→循环以上工序直至竖井底→一衬竖井封底。3.2.2帷幕灌浆试验在竖井开挖过程中，进行开挖取样，通过所取土样的颗粒分析结果，计算可灌比值，进行可灌性分析。根据现场地层情况拟定灌浆试验方案并实施，通过试验最终确定灌浆材料、浆液配合比、灌浆压力、灌浆段长和浆液变换标准等重要过程参数，选择钻孔、灌浆所使用的设备、施工方法等工艺[1]。3.2.3预埋灌浆孔口管在两侧竖井的井壁和底板布置帷幕灌浆孔对倒虹吸下部土体进行灌浆施工，两侧交叉辐射灌浆孔按4排布置在竖井井壁上，以防渗结构体的轴线为中心，对称分布，各排排距一般控制在1.2～1.5m，孔间距为0.5m，以终孔孔距1.5m控制各灌浆孔开孔角度;竖井底板上的灌浆孔成梅花形布置，最上排灌浆孔距结构物底部0.2m，斜灌浆孔及垂直灌浆孔进入基岩2m，两侧灌浆孔交叉长度约4m，灌浆孔口露出10～15cm。灌浆孔布置见图2～图4。3.2.4钻孔及下设袖阀管采用全液压YXZ-70A钻机跟管钻进，孔斜采用光源法进行测量控制。套管外径在127～146mm，验孔合格后，在套管内下设直径为60mm的ABS袖阀管，袖阀管下设长度为最终成孔的深度。待注入夹圈料后，才可将套管提出孔外。3.2.5灌注夹圈料(1)夹圈料配合比试验。夹圈料主要用于封闭袖阀管与钻孔孔壁之间的环状空间，防止灌浆时浆液到处流窜，在橡胶套和止浆塞的作用下，迫使在灌浆段范围内挤破夹圈料(即开环)而进入地层。要求其脆性高、收缩性小和力学强度适宜，既要防止串浆又要兼顾开环，所以夹圈料的好坏是保证灌浆质量的关键[2]。现场采用水泥、膨润土和减水剂等原材进行夹圈料配比实验，以夹圈料3d强度0.1～0.3MPa为控制原则，根据这一强度要求，共做夹圈料配比试验30多组，经过优化比选最终确定以下2组为夹圈料施工配合比，如表1所示。(2)夹圈料灌注。按照配合比现场拌制夹圈料，通过灌浆泵注入夹圈料，自下而上灌注夹圈料至孔口溢出符合浓度要求的原浆液为止，灌注完毕后的夹圈料需要凝固3d后，方可进行下道工序施工。(3)开环。在灌浆前期阶段，使用清水加压开环，当出现进浆量明显增大、压力突降时，表示已经开环。3.2.6灌浆(1)灌浆材料。灌浆所用材料为水泥、膨润土和水，均需符合相关规范的要求[3]。(2)灌浆方式。采用分段灌浆法进行灌浆，首先自上而下对孔口前3段灌浆，孔口形成灌浆堵头后，再自孔底自下而上灌满浆液。(3)灌浆段长。根据上述灌浆试验成果数据确定灌浆段长，如表2所示。(4)灌浆压力。根据现场灌浆试验成果数据，确定各孔的灌注次序和每一孔中每段的初始灌浆压力值，如表3所示。在灌浆过程中，密切观测倒虹吸的抬动、串浆与冒浆情况，采取相应措施，保证施工质量和倒虹吸的安全。在灌浆实施时，起始灌浆压力为0.3MPa，在保证倒虹吸安全的情况下逐步提升灌浆压力，最高灌浆压力控制在1.5MPa。(5)灌浆结束标准。在确定的注浆压力下，当注入率小于1L/min时，继续灌注30min，结束本段灌浆;发现地面建筑物有上抬的趋势时，立即停止注浆。3.2.7封孔灌浆结束后，用0.5∶1的水泥浆进行封孔，采用0.3MPa注浆压力进行注浆封孔，当注入量小于1L/min时，继续灌注30min，结束封孔。

　　4质量措施

　　在施工过程中，钻孔和灌浆是关键工序，针对这2个工序中容易发生的问题制定了相应的控制措施。4.1钻孔偏斜针对钻孔偏斜问题主要采取如下措施：(1)采取有效措施对钻机底盘进行稳固，保证钻机施工中处于稳定状态;(2)采用合理的钻进方法和工艺技术参数，包括准确定向、控制钻速、不使用弯曲和瘪陷的钻杆等;(3)一旦发现钻孔超偏，应立即停止继续施工，采取纠偏措施处理后重新钻孔。4.2灌浆针对灌浆的主要措施如下：(1)注浆前检查注浆管路和注浆枪的止浆塞与袖阀管间是否密闭[4];(2)施工中控制好注浆步距和注浆压力，注浆压力过小则效果不明显，注浆压力过大则造成浆液浪费;(3)灌浆过程中对于浆液配比严格控制;(4)灌浆应连续进行，若因故中断应尽快恢复灌浆，否则应进行冲孔，再恢复灌浆;(5)灌浆过程中，出现管路堵塞，灌浆压力或注入率突然改变较大时，应查明原因，及时采取相应的有效措施处理;(6)发现冒浆、漏浆时，应根据具体情况采用低压、限流、间歇和待凝等方法进行处理[5]。

　　5安全监测

　　5.1竖井壁变形在帷幕灌浆布孔一侧井壁分别埋设2根测斜管，用支架使其固定在井壁上，喷射混凝土包裹住测斜管至管体厚度为50mm，确定测斜管初始数值。在灌浆前、中和后期，采用测斜仪对测斜管体内自下而上每50cm的变形情况进行监测。发现异常现象立即停止施工，待查明原因采取针对措施后方可继续施工。5.2对灌浆区上部倒虹吸的抬动在灌浆区上部倒虹吸两侧布置4个抬动监测孔，进行监测并记录，当抬动值达到设计警戒值时，监测人员采取相应措施并启动应急预案。

　　6结束语

　　国内外常用的防渗墙施工技术有地下连续墙、水泥搅拌桩和旋喷桩等，但上述施工技术都需要在地面放置设备进行施工，对工作面的要求比较高，尤其在地面有结构物时无法进行。两侧交叉辐射灌浆施工技术避免了上述缺点，具有一定的创新性，主要体现在从结构物两侧开挖竖井形成灌浆作业面，然后两侧交叉布置灌浆孔进行水平、倾斜和竖直等各个方向的灌浆，形成穿越地面建筑物底部的防渗墙主体结构。两侧交叉辐射灌浆施工技术占地作业面小，无需拆除地面建筑物，节约了地面建筑物的拆除、重建等费用，缩短了施工工期，对今后类似工程的施工具有一定的借鉴意义。

　　参考文献

　　[1]中华人民共和国水利部.水工建筑物水泥灌浆施工技术规范：SL62—2014[S].2014.

　　[2]张民庆，黄平先，常记春.袖阀管注浆工法在国内工程施工中的应用[J].探矿工程，1999(5)：19-21.

　　[3]国家能源局.水工建筑物水泥灌浆施工技术规范：DL/T5148—2012[S].2012.

　　阅读期刊：《辐射防护》

　　本刊主要刊登我国辐射防护领域中的科学研究工作论文报告，并及时交流国内外学术动态。刊登的主要内容包括：辐射防护的原理、概念、标准及其应用，辐射源安全与管理，核设施与核电厂运行辐射防护，辐射剂量学，辐射监测与评价，核事故应急响应与准备。