砂性地層滲透注漿試驗(yàn)及工程應(yīng)用研究.pdf

1、滲透注漿因?yàn)樽{壓力較低、對(duì)地層擾動(dòng)小，所以在注漿工程中廣泛應(yīng)用，尤其在地層沉降控制要求較高的工程中應(yīng)用較多。但與工程應(yīng)用相比，滲透注漿理論研究相對(duì)滯后，而且因?yàn)闈{液在受注地層內(nèi)的運(yùn)動(dòng)受多種因素影響，現(xiàn)有注漿理論及經(jīng)驗(yàn)公式不能準(zhǔn)確的指導(dǎo)注漿設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)注漿成本和注漿效果。針對(duì)滲透注漿理論和注漿工程應(yīng)用中存在的問題，在前人已有工作的基礎(chǔ)上，采用理論分析、物理試驗(yàn)、數(shù)值模擬相結(jié)合，對(duì)滲透注漿擴(kuò)散理論、滲透注漿效果，以及注漿效果與各影響因素間的

2、定性、定量關(guān)系展開探索性研究，具有重要的理論意義和工程意義。
　　漿液的擴(kuò)散是滲透注漿理論研究的關(guān)鍵。目前滲透注漿理論研究建立在砂土介質(zhì)內(nèi)毛細(xì)管道半徑相等基礎(chǔ)上，并且對(duì)牛頓型漿液以外的其他冪律型流體、賓漢姆型流體研究較少。論文以砂土介質(zhì)內(nèi)毛細(xì)管道半徑不相等為理論基礎(chǔ)，以達(dá)西定律和漿液的球形、柱形擴(kuò)散理論為指導(dǎo)，對(duì)冪律型漿液、賓漢姆漿液的滲透注漿擴(kuò)散規(guī)律進(jìn)行研究，推導(dǎo)得到注漿壓力、受注點(diǎn)水頭壓力與漿液擴(kuò)散距離的關(guān)系;研究發(fā)現(xiàn)有效滲透

3、系數(shù)隨漿液的擴(kuò)散逐漸減小，并且得出冪律體漿液的有效粘度隨漿液擴(kuò)散而變化，并與流變參數(shù)有關(guān)。
　　對(duì)THEⅡ固砂劑注漿材料的成分、粒度和粘度等特性進(jìn)行測(cè)試分析，通過可注性評(píng)價(jià)分析，研究該漿材在沈陽(yáng)地層中礫砂、粗砂、中砂層的可注性;對(duì)固砂劑漿材的強(qiáng)度特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并研究了該漿材強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
　　自行研制了注漿壓力易于控制、受注砂層易于模擬、注漿效果易于檢測(cè)的滲透注漿試驗(yàn)裝置。應(yīng)用此試驗(yàn)裝置，采用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以固

4、砂劑為注漿材料，以沈陽(yáng)地鐵注漿層砂土為受注介質(zhì)，對(duì)滲透注漿進(jìn)行試驗(yàn)研究。并通過回歸分析，得到滲透注漿過程中，注漿壓力、地層參數(shù)、漿液水灰比同漿液擴(kuò)散半徑、漿液耗用量、結(jié)石體強(qiáng)度之間的定量關(guān)系;并研究了滲透注漿時(shí)，地層參數(shù)（滲透系數(shù)、孔隙率）、注漿壓力和水灰比對(duì)漿液的擴(kuò)散半徑、注漿結(jié)石體強(qiáng)度、注漿量的影響程度。
　　采用試驗(yàn)研究結(jié)果，對(duì)沈陽(yáng)地鐵文-五區(qū)間隧道注漿工程進(jìn)行設(shè)計(jì)。應(yīng)用FLAC3D數(shù)值模擬軟件，結(jié)合時(shí)間對(duì)結(jié)石體強(qiáng)度的影響規(guī)