超細水泥漿液在非飽和土中的滲透注漿研究.pdf

1、注漿技術(shù)作為一種傳統(tǒng)施工工藝，因具有成本低、見效快、施工簡便等優(yōu)點而日益應用于地基、路基、堤壩、邊坡等多種工程的防滲加固處理。滲透注漿研究的核心問題之一就是漿液的擴散過程。目前的滲透注漿研究多建立在飽和土基礎(chǔ)上，即飽和土驅(qū)水注漿，對非飽和土注漿研究較少，然而實際工程中許多注漿土體并非處于水飽和狀態(tài)，當漿液注入地層時，非飽和土對漿液存在脫水作用。同時隨著漿液推進，非飽和土體含水量也會隨之改變，考慮到非飽和土滲透特性與飽和土不同，現(xiàn)有飽和土

2、注漿理論及經(jīng)驗公式能否應用于非飽和土中有待研究。隨著新型注漿材料的開發(fā)，超細水泥注漿材料以其良好的可注性和流動性逐漸得到推廣應用，超細水泥注漿材料性能和使用方法也越來越受到關(guān)注。本文以非飽和土滲透理論為指導，針對注漿理論研究和工程應用中存在的問題，采取理論分析、模型試驗、數(shù)值模擬等手段，研究超細水泥漿液在非飽和土中的滲透特性，分析注漿壓力、漿液水灰比、土體非飽和等因素對注漿效果的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于水-土特征曲線

3、方程，對非飽和土滲透性展開研究，分析非飽和土滲透系數(shù)隨土體含水率變化規(guī)律，推導漿液擴散過程中非飽和土體含水率梯度變化，獲得濕潤鋒前進過程中土體滲透系數(shù)變化規(guī)律，探討非飽和土注漿過程中因漿-土作用規(guī)律和對漿液擴散的影響。⑵對超細水泥漿液性能展開研究。對漿液粘度、穩(wěn)定性、膠砂漿試件強度等參數(shù)進行了試驗研究，總結(jié)了超細水泥注漿材料的優(yōu)缺點，并為后續(xù)數(shù)值模擬研究提供依據(jù)和參數(shù)。研究結(jié)果表明，相同水灰比條件下超細水泥漿液粘度小于普通水泥漿液，粘時

4、變性不如普通水泥漿液明顯，強度、穩(wěn)定性、可注性明顯優(yōu)于普通水泥漿液。⑶采用普通水泥漿液和超細水泥漿液進行了非飽和土注漿試驗。獲得注漿參數(shù)對漿液擴散半徑影響規(guī)律，并與數(shù)值模擬結(jié)果相比較，驗證數(shù)值模擬的合理性。⑷基于蒙特卡羅隨機數(shù)理論，分析土石混合體含石量、空間分布以及隨機多邊形塊石在二維模型中的表達方法，生成二維土石混合體模型。分析表明，計算機生成的隨機土石混合二維模型與實際塊石分布具有較高的相似性，可以用其進行注漿數(shù)值模擬研究。⑸依據(jù)土