太佳高速公路下伏采空區(qū)注漿研究.pdf

1、注漿是目前高速公路下伏采空區(qū)治理中最常用的工程方法之一，全面地研究注漿具有重要意義。本文以參與的山西太佳高速公路下伏采空區(qū)注漿工程為例，系統(tǒng)地研究了采空區(qū)注漿的全過(guò)程。包括注漿漿液擴(kuò)散機(jī)理，漿材現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，注漿全充填數(shù)值模擬分析及其注漿實(shí)際過(guò)程等幾部分內(nèi)容。
　　 根據(jù)采空區(qū)的地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)特征，作者將采空區(qū)分為巖土塌落體堆積區(qū)、煤柱和空洞或巖巷巷道三種地質(zhì)形態(tài)。將滲透注漿理論引入漿液在采空區(qū)巖土塌落體堆積區(qū)的滲透中，又將劈裂注漿

2、理論應(yīng)用于煤柱注漿，得出相應(yīng)的漿液擴(kuò)散特性與規(guī)律，而在空洞區(qū)或者巖巷中，筆者認(rèn)為漿液做的是從層流到紊流的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，最終漿液將采空區(qū)全部充填，達(dá)到注漿的目的。
　　 在理論分析的基礎(chǔ)上，依托太佳高速下伏采空區(qū)注漿工程，對(duì)水泥粉煤灰漿液在無(wú)水和有水(絕氧)條件下的不同配比進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，得出兩種外界環(huán)境下漿液結(jié)石體抗壓強(qiáng)度隨齡期的變化趨勢(shì)圖；同時(shí)，對(duì)比分析了自然條件下不同水固比時(shí)漿液結(jié)石體抗壓強(qiáng)度的變化曲線，給出水泥-粉煤灰漿液的“最

3、佳配合比區(qū)域”推薦值。
　　 根據(jù)已有采空區(qū)資料，本文建立了采空區(qū)簡(jiǎn)化模型，用ansys有限元數(shù)值軟件逐步模擬了從采空區(qū)只受自重影響、采空預(yù)留煤柱、上部加載到最終被全充填注漿的過(guò)程。結(jié)果表明，預(yù)留煤柱對(duì)采空區(qū)的變形有重要影響，上部路基均布荷載的影響卻比較小。在此基礎(chǔ)上，對(duì)太佳高速公路下伏采空區(qū)中線剖面建立二維的地質(zhì)模型，用該軟件進(jìn)行模擬，結(jié)果表明，在注漿全充填后采空區(qū)的變形明顯減小，甚至接近于零，說(shuō)明注漿效果明顯，得出注漿方法合