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第201期 电动化学加固技术在煤矿边坡中的应用研究

2024-1-24 14:48
原作者: 王宁伟教授 来自: 52监测网 收藏 分享 邀请

【52监测网讯】第201期 电动化学加固技术在煤矿边坡中的应用研究


52监测网专家报告分享-第201期
《电动化学加固技术在煤矿边坡中的应用研究》
广东省珠海工程勘察院 王宁伟 教授/博导

目录
一、应用背景
二、电动化学加固机理
三、现场地质概况
四、电动化学加固现场试验
五、结论与展望

内容介绍

一、应用背景

◇ 研究意义
露天煤矿存在着大量的人工边坡,极易形成滑坡等地质灾害,对生产和经营带来极大的经济影响,因此露天矿边坡的稳定维护和加固治理具有重要的现实意义。

◇ 拟解决的问题
内蒙露天煤矿普遍存在着泥岩或由泥岩组成的滑带,泥岩中含有大量黏土矿物,在工程扰动下发生结构软化,尤其是遇水后的膨胀引起强度急剧下降,易发生失稳滑动,影响着边坡的安全,这类边坡工程治理难度较大,因此,泥岩改性加固治理是工程中需要迫切解决的问题。

二、电动化学加固机理

电动化学加固技术:
利用埋入土中的金属电极对土体施加电场,并适时在土体中加入多功能胶凝材料,利用电场力及化学反应将软岩中的水分子吸收或重结晶,同时胶凝材料在电场作用下运移扩散并生成胶结物,使软岩形成具有水稳性和一定强度的整体结构,实现对软岩的改性和加固。


对于富含水的土质边坡,采用电动化学技术可以使土体的含水率大幅度得到降低:
◇ 降雨时,雨水一部分沿边坡坡面流动形成坡面流,而另一部分雨水沿土体裂缝渗入边坡内,水往低处流,渗入的雨水有可能受阻隔无法向下运移而在坡内聚集,随着雨水的不断渗入,导致水位逐渐升高。
◇ 采用电动化学技术可以将富含水的土质边坡中的水分子吸收或重结晶,从而使得土体中的含水量降低,实现对土质边坡的改性和加固。



三、现场地质概况




四、电动化学加固现场试验


通电加固、能耗计算、现场检测、检测结果


五、结论与展望

结论:
(1)对软岩类边坡可以采用电动化学加固法进行改性加固,加固后软岩的强度和耐水性得到提高;
(2)采用合理的电极布置和注入适合的化学浆液可以显著的提高加固效果,加固后土体黏聚力平均提高43.8%,平均内摩擦角提高了15%。
(3)电动化学法对该边坡在深度6~20m加固效果较明显,在深度21~24m加固效果不明显,可能是由于存在着电极端部效应。

展望:本文只是对边坡进行了初步的可行性试验,相关的理论和试验还有待于进行不断地改进和完善。

《电动化学加固技术在煤矿边坡中的应用研究》
广东省珠海工程勘察院 王宁伟 教授/博导

注:本内容仅供个人研学交流,版权归原作者所有


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