小開度裂隙注漿封堵擴散規(guī)律及控制參數(shù)研究.pdf

1、在城市地鐵、山嶺隧道等地下工程修建過程中經(jīng)常遭遇突涌水災(zāi)害，針對突涌水災(zāi)害的治理通常采用注漿方法，而因為巖體的復(fù)雜性及工程的隱蔽性等因素制約，目前的理論難以對實際工程提供有效的指導(dǎo)。小開度裂隙涌水災(zāi)害是一種重要的水害類型，小開度裂隙的尺度較小，寬度在0.1～1mm之間，常規(guī)注漿材料與注漿參數(shù)不適用;基巖小開度裂隙發(fā)育的空間各向異性，導(dǎo)致水害來源與通道復(fù)雜多變，難以對水害進行針對性治理;由于小開度裂隙構(gòu)造集中，注漿治理時需提高注漿壓力同時

2、確保圍巖與支護在高壓注漿條件下的穩(wěn)定性;因此有必要建立一套完整的小開度裂隙注漿理論與注漿控制方法保證注漿工程的順利實施。本文從小開度裂隙漿液可注性研究、考慮流固耦合效應(yīng)的小開度裂隙注漿擴散規(guī)律、小開度裂隙注漿控制技術(shù)三個方面開展研究，取得了一系列研究成果。
　　(1)從小開度裂隙地質(zhì)成因、小開度裂隙的幾何特征及分布規(guī)律等方面研究小開度裂隙的結(jié)構(gòu)特征，并基于此分析了小開度裂隙涌水災(zāi)害類型及特征;通過分析裂隙結(jié)構(gòu)特征對注漿的影響，同時

3、借助多孔介質(zhì)的可注性判據(jù)，獲得針對小開度裂隙注漿的水泥漿液的可注性判據(jù)，從而獲得考慮不同裂隙寬度以及水灰比條件下的普通水泥漿液與超細水泥漿液的可注性。
　　(2)考慮小開度裂隙圍巖注漿中漿液流場與巖體應(yīng)力場的耦合作用，應(yīng)用COMSOL Multiphysics，建立小開度裂隙注漿擴散過程有限元模型，研究小開度裂隙注漿過程中漿液壓力長時空分布規(guī)律、裂隙開度及巖體受力變形規(guī)律、注漿參數(shù)與漿液擴散范圍之間的定量關(guān)系，形成小開度裂隙注漿封