速凝浆液岩体倾斜裂隙注浆扩散模型研究

论文摘要

针对以往渗透注浆扩散模型常以水平平板裂隙面为前提,未考虑岩体裂隙面产状对注浆扩散机制的影响问题,选取工程地质灾害处理中常用的水泥-水玻璃双浆液（C-S浆液）为速凝类注浆材料,将C-S浆液流型看成是具有黏度时变性的宾汉流体进行分析。基于流体力学理论及粗糙裂隙等效水力开度的确定方法,同时考虑了浆液自重作用的影响,建立了恒速率注浆条件下反映浆液黏度时空变化的倾斜裂隙注浆扩散模型。在此基础上,推导了浆液扩散区内的黏度及压力时空分布方程,定量确定了注浆压力与注浆时间及浆液扩散距离的关系。最后,借助于室内试验和有限元分析程序,研究了恒速率注浆时不同裂隙面产状下的浆液扩散规律,并将数值模拟结果与理论计算值进行对比,进一步验证了所建立的注浆扩散模型的有效性和合理性。研究成果可为注浆工程速凝类浆液注浆参数的确定提供借鉴。

论文目录

• 1 研究背景
• 2 岩体倾斜裂隙注浆扩散模型
•   2.1 粗糙裂隙的等效水力开度
•   2.2 柱坐标下的倾斜裂隙注浆扩散模型
• 3 速凝浆液倾斜裂隙注浆扩散模型
•   3.1 基本假设
•   3.2 浆液本构方程
•   3.3 浆液连续性方程
•   3.4 浆液扩散运动方程
•   3.5 浆液扩散区内压力的时空分布
• 4 算例验证
•   4.1 模型的构建
•   4.2 控制方程
•     4.2.1 运动方程
•     4.2.2 连续性方程
•   4.3 计算结果对比分析
•     4.3.1 注浆压力-时间分布规律
•     4.3.2 浆液压力-空间分布规律
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 裴启涛,丁秀丽,黄书岭,景锋

关键词: 速凝浆液,倾斜裂隙,注浆,扩散模型,黏度时变性,注浆参数

来源: 长江科学院院报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉市政工程设计研究院有限责任公司,长江科学院武汉长江科创科技发展有限公司

基金: 国家重点研发计划项目(2016YFC0401802),国家自然科学基金资助项目(51539002,51609018),中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF2017030,YT,CKSF2017054,YT)

分类号: TU45

页码: 83-90

总页数: 8

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