水泥浆液裂隙注浆扩散规律模型试验与数值模拟 被引量：94

1

作者 刘健 刘人太 +1 位作者 张霄 李术才 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2445-2452,共8页

普通硅酸盐水泥浆液作为岩土工程注浆中最为常用的浆材,其静水与动水条件下的注浆扩散运移规律是目前研究的重点。通过模型试验和数值模拟系统研究水泥浆液在静水和动水条件下平面裂隙中的扩散规律;基于流体动力学理论,分析和验证水泥... 普通硅酸盐水泥浆液作为岩土工程注浆中最为常用的浆材,其静水与动水条件下的注浆扩散运移规律是目前研究的重点。通过模型试验和数值模拟系统研究水泥浆液在静水和动水条件下平面裂隙中的扩散规律;基于流体动力学理论,分析和验证水泥浆液在地下水影响下的扩散形态及压力场分布特征;通过对比模型试验和数值模拟数据,分析水泥浆液在静水和动水条件下的运移和扩散机制。研究结果表明:动水条件下浆液扩散开度和逆水扩散距离存在极限;浆液压力场分布为自注浆孔沿扩散方向迅速衰减,注浆孔附近压力衰减速率最快,逆水方向压力衰减速率明显大于顺水方向。并据此对传统注浆工艺提出改善建议。 展开更多

关键词 地下工程 水泥浆液 注浆扩散形态 压力分布规律 模型试验 数值模拟

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考虑黏度时变性的水泥浆液盾构壁后注浆扩散规律及管片压力模型的试验研究 被引量：48

2

作者 刘健 张载松 +1 位作者 韩烨 吴星 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期361-368,共8页

对水泥浆液黏度时变性进行了试验研究,证实了工程常用水灰比范围内水泥浆液服从宾汉姆流体特性;不同水灰比浆液黏度均随注浆时间增大而大幅度增加。根据试验结果,考虑注浆过程中水泥浆液黏度随时间的变化,对盾构壁后注浆水泥浆液的扩散... 对水泥浆液黏度时变性进行了试验研究,证实了工程常用水灰比范围内水泥浆液服从宾汉姆流体特性;不同水灰比浆液黏度均随注浆时间增大而大幅度增加。根据试验结果,考虑注浆过程中水泥浆液黏度随时间的变化,对盾构壁后注浆水泥浆液的扩散规律及因注浆而造成的管片压力进行了推导及分析。计算表明:相同注浆时间条件下,水泥浆液扩散半径及注浆对管片产生的压力值均随注浆压力的增大而增大。考虑浆液黏度时变性后,扩散半径、注浆对管片压力值等均较不考虑浆液时变性时减小,且随注浆压力的增大,浆液黏度变化对管片压力值的影响更加明显。相同注浆压力条件下,浆液扩散半径及对管片产生的压力值均随注浆时间的增长而增加,但注浆前期增长速度较快,而后逐渐减缓。研究成果对于盾构壁后注浆工艺选择及参数设计具有较大的指导意义。 展开更多

关键词 盾构 水泥浆液 注浆 黏度 扩散规律:管片压力

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水泥-水玻璃浆液裂隙注浆扩散的室内试验研究 被引量：28

3

作者 张庆松 张连震 +5 位作者 刘人太 韩伟伟 朱明听 李相辉 郑东柱 徐咸辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2159-2168,共10页

动水环境中的注浆扩散规律对指导突涌水治理注浆设计与施工具有重要意义。通过开展水泥-水玻璃(C-S)浆液单一平板裂隙动水注浆模型试验,揭示了基于试验条件下的C-S浆液裂隙动水注浆扩散过程的非对称椭圆(AE)扩散规律,提出浆水速比的概... 动水环境中的注浆扩散规律对指导突涌水治理注浆设计与施工具有重要意义。通过开展水泥-水玻璃(C-S)浆液单一平板裂隙动水注浆模型试验,揭示了基于试验条件下的C-S浆液裂隙动水注浆扩散过程的非对称椭圆(AE)扩散规律,提出浆水速比的概念并用其拟合AE扩散控制参数随时间的变化曲线,分析了浆水速比对浆液扩散范围的影响,最终建立了描述浆液扩散迹线的瞬态方程。研究结果表明:浆液扩散迹线可以采用随时间变化的非对称椭圆进行描述;逆水扩散距离和扩散开度与浆水速比正相关而浆液顺水扩散距离与浆水速比负相关。并据此对裂隙动水注浆设计提出了建议,希望对实际注浆工程提供一定借鉴。 展开更多

关键词 裂隙动水注浆 水泥-水玻璃浆液 注浆模拟试验 扩散规律

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千米深井L型钻孔预注浆加固硐室围岩数值模拟及工程应用 被引量：13

4

作者 程桦 彭世龙 +1 位作者 荣传新 孙泽辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S2期274-284,共11页

以淮北矿业集团某煤矿千米深井大断面硐室岩层L型钻孔注浆加固为工程背景,围绕其高地压、近水平穿岩层的特点,运用多孔介质渗流理论,建立流固耦合的拟连续介质注浆模型。通过数值模拟分析,获得孤立孔和3孔同时注浆条件下注浆压力、浆液... 以淮北矿业集团某煤矿千米深井大断面硐室岩层L型钻孔注浆加固为工程背景,围绕其高地压、近水平穿岩层的特点,运用多孔介质渗流理论,建立流固耦合的拟连续介质注浆模型。通过数值模拟分析,获得孤立孔和3孔同时注浆条件下注浆压力、浆液扩散半径与岩石渗透系数的关系,揭示高地应力作用下深部岩体地面预注浆浆液扩散规律。数值模拟结果表明,孤立孔注浆量Q与注浆压力gp、渗透系数k和注浆时间t呈线性关系,浆液的扩散半径R与gp、k、t呈平方根关系;同样注浆条件下L型3孔注浆的单孔注浆流量低于孤立孔注浆时的流量,而浆液渗透半径大于孤立孔注浆时的浆液渗透半径。据此指导制定了该工程注浆加固方案和注浆参数的合理选取,取得了预期效果。对今后类似工程的设计与施工具有较好的参考价值。 展开更多

关键词 L型注浆 流固耦合 扩散规律 围岩加固

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砂层劈裂–压密注浆模拟试验系统研发及试验 被引量：13

5

作者 张连震 李志鹏 +2 位作者 刘人太 张庆松 李术才 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期665-674,共10页

劈裂–压密模式是砂层注浆扩散过程的主要模式之一。为研究砂层劈裂–压密注浆扩散过程,研发了一套可视化注浆模拟试验系统,该系统由模拟试验架、地应力加载模块、动态监测模块以及注浆控制模块4部分构成,可实现劈裂–压密注浆扩散过程... 劈裂–压密模式是砂层注浆扩散过程的主要模式之一。为研究砂层劈裂–压密注浆扩散过程,研发了一套可视化注浆模拟试验系统,该系统由模拟试验架、地应力加载模块、动态监测模块以及注浆控制模块4部分构成,可实现劈裂–压密注浆扩散过程的可视化模拟。以青岛地区含黏性土砂层为典型被注介质,开展了砂层劈裂–压密注浆模拟试验,揭示了注浆扩散过程中劈裂通道形态、注浆压力、应力场以及位移场随时间变化规律,获得了试验条件下的砂层劈裂–压密注浆影响范围。研究结果表明:砂层注浆起裂方向与劈裂通道扩展方向均与大主应力方向一致,浆脉厚度在浆脉扩展方向上存在明显衰减;注浆会引起与劈裂通道垂直方向的应力增加,且该应力沿劈裂通道扩展方向衰减,但注浆对平行劈裂通道扩展方向的应力没有显著影响;劈裂–压密注浆对劈裂通道两侧砂层的影响范围非常有限(20～40cm)。最后从单孔注浆量、钻孔布置方面对砂层劈裂–压密注浆设计方法提出了改进建议。 展开更多

关键词 岩土力学 砂层注浆 劈裂–压密模式 模拟试验 扩散规律

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倾斜裂隙水平孔注浆浆液扩散规律 被引量：10

6

作者 柳昭星 董书宁 王皓 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期135-151,共17页

华北型煤田下组煤资源受奥陶系中统厚层灰岩或太原组薄层灰岩等承压含水层突水威胁严重,现阶段利用水平定向钻对含水层进行超前区域注浆改造是消除底板突水威胁、解放煤炭资源的重要手段。但由于底板岩溶裂隙含水层水平注浆孔浆液扩散... 华北型煤田下组煤资源受奥陶系中统厚层灰岩或太原组薄层灰岩等承压含水层突水威胁严重,现阶段利用水平定向钻对含水层进行超前区域注浆改造是消除底板突水威胁、解放煤炭资源的重要手段。但由于底板岩溶裂隙含水层水平注浆孔浆液扩散规律不清,注浆设计和工程实践中的关键注浆参数确定缺少理论依据,无法有效把控注浆过程、保证注浆效果,因此综合采用室内试验、理论推导、数值分析、对比验证和数值模拟等手段研究构建了倾斜裂隙水平注浆孔牛顿流体和黏时变性流体浆液扩散模型,通过模型试验和数值模拟计算进行了对比验证,计算分析了不同因素下倾斜裂隙浆液扩散迹线和扩散距离变化规律。研究结果:理论计算得到的浆液扩散形态和倾角的影响特征与倾斜裂隙浆液扩散物理模型试验结果和数值模拟计算结果具有一致性;岩溶含水层单裂隙中不同注浆压力、裂隙倾角(不包括0°)、裂隙开度和浆液水灰比下中浆液扩散形态为沿中心垂线对称的近似椭圆形态,上方裂隙中部迹线呈现微凹特征分布,浆液扩散距离最大值和最小值分别出现在方位角180°和0°位置。下方裂隙浆液扩散迹线范围的增加幅度大于上方裂隙;浆液扩散迹线范围在下方裂隙和上方裂隙中随裂隙倾角增加分别增大和减小;相同条件下,水平注浆孔上方裂隙中的浆液扩散距离大于下方裂隙中的,且在宽张裂隙尺度下差距呈现倍数增加特征。 展开更多

关键词 岩溶裂隙承压含水层 水平注浆孔 倾斜裂隙 浆液扩散规律 牛顿流体 黏时变流体

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砂层压密特性及其对劈裂-压密注浆扩散过程的影响 被引量：10

7

作者 张连震 李志鹏 +2 位作者 张庆松 刘人太 李术才 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期667-675,共9页

劈裂-压密注浆模式是砂层注浆工程中的重要模式,砂层自身的压密特性对劈裂-压密注浆扩散过程具有显著影响,基于此,以山东青岛地区含黏性土砂层为典型砂层介质,通过侧限压缩试验测试了不同条件下的砂层压缩变形曲线,测试压力范围0~2 MPa... 劈裂-压密注浆模式是砂层注浆工程中的重要模式,砂层自身的压密特性对劈裂-压密注浆扩散过程具有显著影响,基于此,以山东青岛地区含黏性土砂层为典型砂层介质,通过侧限压缩试验测试了不同条件下的砂层压缩变形曲线,测试压力范围0~2 MPa,砂层黏性土含量10%~50%,砂层初始含水量12%~28%,分析了黏性土含量及初始含水率对砂层压密过程的影响,从是否形成砂骨架的角度揭示了砂层压密变形机理。采用二次抛物线模型来拟合砂层侧限压缩过程应力-应变数据,建立了可描述砂层非线性压密过程的数学模型,模型参数可通过初始压缩模量及2 MPa下的特征应变量确定。在此基础上,认为劈裂-压密注浆过程中劈裂通道两侧砂层的压密过程近似符合侧限条件,分析了黏性土含量对砂层劈裂-压密注浆扩散过程的影响。研究结果表明:黏性土含量是影响砂层压密特性的主控因素,当黏性土含量低于25%左右时,砂层压缩过程中会形成砂骨架,砂层整体可压缩性较差,反之,不会形成砂骨架,砂层整体可压缩性较好;存在最优初始含水率(20%左右),当砂层初始含水率由最优初始含水率增加或者减少时,相同压力条件下砂层压缩量均会减小;砂层压密过程数学模型曲线与试验数据较为一致,所创建的数学模型可较好地描述砂层压密过程;相同注浆时间条件下,黏性土含量与注浆扩散过程中的劈裂通道开度正相关,而与浆液扩散半径及注浆压力负相关;在相同注浆终压条件下,黏性土含量与浆液扩散半径正相关。在砂层劈裂-压密注浆设计中应充分考虑砂层压密特性对注浆扩散过程的影响。 展开更多

关键词 砂层 注浆 劈裂-压密模式 压密特性 注浆扩散规律

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考虑孔隙曲折效应的浆液扩散压力 被引量：10

8

作者 周子龙 杜雪明 +2 位作者 陈钊 赵云龙 陈璐 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1721-1727,共7页

浆液扩散与压力变化情况是衡量注浆效果的重要参数,在传统的浆液扩散压力的研究中往往没有考虑被注介质孔隙通道的曲折效应,这造成计算得出的注浆压力值与实际值有明显的偏差。为此,根据分形理论推导出孔隙通道的曲折效应方程,并通过幂... 浆液扩散与压力变化情况是衡量注浆效果的重要参数,在传统的浆液扩散压力的研究中往往没有考虑被注介质孔隙通道的曲折效应,这造成计算得出的注浆压力值与实际值有明显的偏差。为此,根据分形理论推导出孔隙通道的曲折效应方程,并通过幂律流体本构方程导出考虑孔隙曲折效应的浆液扩散模型。分析孔隙曲折效应对扩散压力的影响,同时讨论了浆液黏度、流变指数以及单位注浆量对注浆压力衰减的影响规律。结果表明:若不考虑曲折效应,注浆压力随扩散距离的增大呈现缓慢衰减的变化趋势,若采用本研究中所推导的模型,其注浆压力随扩散距离的增大呈现急剧下降趋势;若考虑曲折效应,流变指数在特定的范围内,其压力损耗随流变指数的增大呈现首先急剧下降,之后变化幅度很小。 展开更多

关键词 曲折效应 分形理论 注浆压力 扩散规律

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砂层注浆浆液扩散模式与规律试验研究 被引量：7

9

作者 潘荣凯 杨平 +1 位作者 吴小松 刁鹏程 《林业工程学报》 北大核心 2018年第2期136-142,共7页

注浆工程因其隐蔽性和浆液扩散随机性成为控制施工效果的难点,采用模型试验研究可为设计注浆施工工艺提供依据。针对砂层注浆试验中试验结果处理方法和水泥浆液扩散及分布规律开展研究,提出了改进的EDTA二钠滴定法测定水泥含量,利用注... 注浆工程因其隐蔽性和浆液扩散随机性成为控制施工效果的难点,采用模型试验研究可为设计注浆施工工艺提供依据。针对砂层注浆试验中试验结果处理方法和水泥浆液扩散及分布规律开展研究,提出了改进的EDTA二钠滴定法测定水泥含量,利用注浆模型试验装置,改变注浆参数、浆液色彩和开挖方式进行5次模型试验。通过分析注浆后结石体形状,并将试样分块滴定,结合图像变换法处理注浆体研究浆液扩散形态。结果表明:注浆结石体主要由浆液富集区和沿优势路径扩散区组成;分块滴定检测处理显示浆液由注浆口向外总体呈线性扩散,浆液最大扩散范围随注浆压力、注浆量和水灰比增大而增大,扩散体积与注浆量比值在7.04~8.74之间,可注性随注浆压力和水灰比增大而增大,随注浆量增大而减小;图像处理显示劈裂作用、潜蚀作用、浆液富集和优势路径等常见浆液扩散模式,并与分块处理相互验证。研究表明所述处理方法在试验中应用效果良好,实际工程中需通过优化注浆工艺避免产生单向大型劈裂通道和潜蚀作用。 展开更多

关键词 注浆试验 浆液扩散 分布规律 分块处理 图像处理

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椭圆形裂隙中渗透注浆扩散规律的研究 被引量：6

10

作者 李华茂 黄小广 +2 位作者 梁为民 何红生 房玉中 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第5期573-576,共4页

为了研究裂隙岩体注浆浆液的扩散规律,将单一裂隙简化为椭圆形裂隙,利用广义柱面坐标、牛顿内摩擦定律、达西定律、渗流微分方程和边界条件下的连续性方程,推导出水平椭圆形裂隙中,层流状态下的牛顿液体在渗透注浆过程中各个参数之间的... 为了研究裂隙岩体注浆浆液的扩散规律,将单一裂隙简化为椭圆形裂隙,利用广义柱面坐标、牛顿内摩擦定律、达西定律、渗流微分方程和边界条件下的连续性方程,推导出水平椭圆形裂隙中,层流状态下的牛顿液体在渗透注浆过程中各个参数之间的关系,研究了椭圆形岩体裂隙中渗透注浆的扩散规律. 展开更多

关键词 椭圆形裂隙 渗透注浆 扩散规律

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深部软岩巷道注浆扩散规律的数值模拟研究 被引量：6

11

作者 周凯军 肖帅军 尹勇勤 《煤矿现代化》 2021年第1期133-136,共4页

为了研究软岩巷道破碎岩体注浆扩散规律,以裴沟煤矿深部42采区巷道为背景,建立了注浆液体扩散的数值计算模型,采用离散元软件分析了5种不同注浆压力和5种不同水灰比条件下浆液扩散特征,研究表明影响浆液扩散半径显著的因素排序为注浆压... 为了研究软岩巷道破碎岩体注浆扩散规律,以裴沟煤矿深部42采区巷道为背景,建立了注浆液体扩散的数值计算模型,采用离散元软件分析了5种不同注浆压力和5种不同水灰比条件下浆液扩散特征,研究表明影响浆液扩散半径显著的因素排序为注浆压力大于水灰比,并探讨了巷道围岩径向和切向方向上注浆压力随着距离巷道表面距离增加呈先增大而后衰减的变化规律,但衰减具有差异性,最后进行了注浆效果的检验。研究结果对软岩巷道破碎岩体注浆加固具有很好的参考价值。 展开更多

关键词 软岩巷道 注浆 扩散规律 数值模拟

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WIS新型注浆材料在隧道岩溶管道中扩散规律试验研究

12

作者 王振军 张庆松 +2 位作者 惠冰 刘人太 张旭 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期202-211,共10页

为探究WIS新型注浆材料在隧道岩溶管道中的扩散规律,针对隧道岩溶管道涌水特征,搭建可视化岩溶直管道注浆模拟系统,基于正交试验研究3种粒径的WIS新型注浆材料在动水注浆下管道直径、动水流速、注浆速率对浆液扩散封堵距离的影响规律,... 为探究WIS新型注浆材料在隧道岩溶管道中的扩散规律,针对隧道岩溶管道涌水特征,搭建可视化岩溶直管道注浆模拟系统,基于正交试验研究3种粒径的WIS新型注浆材料在动水注浆下管道直径、动水流速、注浆速率对浆液扩散封堵距离的影响规律,并提出浆水速率比θ对浆液扩散规律的作用机理。选取典型工况探讨注浆封堵体的特征,对比分析注浆扩散过程中压力场、流速场等多物理场的动态演化特征。结果表明:动水流速是影响浆液扩散封堵距离的外部主控因素;浆液在有效扩散范围内顺水扩散封堵距离与浆水速率比θ呈负相关关系;注浆扩散过程中动水流速衰减速率呈慢—快,压力增长速率呈慢—快—慢变化趋势直至实现封堵;浆液未实现封堵时动水流速呈先降低后升高,压力呈先升高后降低变化趋势。 展开更多

关键词 岩溶管道 WIS新型注浆材料 动水注浆 正交试验 扩散规律

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砂土介质注浆扩散规律试验研究

13

作者 余永强 张程鑫 +3 位作者 张纪云 范利丹 唐金召 苏洲虎 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第7期66-74,共9页

为研究超细水泥浆液在砂土中的扩散规律,以赵固一矿西翼进风巷围岩加固为研究背景,设计了一套砂土注浆试验装置,运用正交设计法开展了多组砂土注浆试验,分析了单位时间流量、水灰比、砂土渗透系数等因素对浆液扩散体积和注浆量的敏感性... 为研究超细水泥浆液在砂土中的扩散规律,以赵固一矿西翼进风巷围岩加固为研究背景,设计了一套砂土注浆试验装置,运用正交设计法开展了多组砂土注浆试验,分析了单位时间流量、水灰比、砂土渗透系数等因素对浆液扩散体积和注浆量的敏感性及影响,系统讨论了不同渗透系数条件下,随注浆流量和水灰比变化浆液结石体形状的变化规律。研究结果表明:浆液扩散范围的影响因素主次排序为单位时间流量、水灰比、渗透系数,影响注浆量因素的主次顺序与浆液扩散体积的影响因素一致。发现单位时间流量、水灰比和渗透系数对浆液扩散体积和注浆量的影响并非呈线性关系,而是呈多元幂函数关系,构建了对应的浆液扩散体积和注浆量求解式,并对影响浆液扩散体积和注浆量的参数进行了回归分析。在渗透系数较大的砂土中,浆液以渗透注浆为主,结石体形状呈规则的圆球状,注浆流量和水灰比增大对结石体积影响显著。随着砂土渗透系数减小,结石体形状沿薄弱面发展,即由沿四周的均匀渗透扩散向沿薄弱面发展的劈裂注浆,注浆流量增大和水灰比减小对劈裂注浆有积极作用。研究结果可为松散砂土环境下地下工程注浆设计和施工提供参考。 展开更多

关键词 砂土介质 注浆加固 正交试验 回归分析 扩散规律

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高聚物定向劈裂注浆动态过程数值模拟 被引量：5

14

作者 夏洋洋 郝燕洁 +2 位作者 杜雪明 石明生 李禄禄 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4464-4474,共11页

针对现有数值方法对高聚物定向劈裂注浆动态过程模拟困难的现状,采用二维颗粒流程序(PFC2D),考虑高聚物浆液反应过程中膨胀特性和流变特性的影响,建立高聚物定向劈裂注浆的可视化模型。通过与现场试验结果对比,验证数值模型的有效性。... 针对现有数值方法对高聚物定向劈裂注浆动态过程模拟困难的现状,采用二维颗粒流程序(PFC2D),考虑高聚物浆液反应过程中膨胀特性和流变特性的影响,建立高聚物定向劈裂注浆的可视化模型。通过与现场试验结果对比,验证数值模型的有效性。在此基础上对浆脉扩散形态、浆液颗粒数量和土体弹性模量对浆液扩散规律的影响及定向劈裂注浆对周围土体孔隙率的影响规律进行研究。研究结果表明:高聚物定向劈裂注浆过程分为填充、挤密、劈裂-挤密循环、最终挤密4个阶段,浆脉最终形态为“梭子状”;注浆过程中将会对钻孔周围土体进行挤密加固,距离钻孔圆心越远,土体孔隙率变化越小,且相比水平方向,竖直方向土体孔隙率变化规律更趋于一致;浆液颗粒数量和土体弹性模量对浆液扩散规律的影响基本一致,但当浆液颗粒数量超过某一定值时,钻孔中心圆孔将会发生劈裂,浆液扩散半径急剧减小,浆脉宽度加速增大;然而,当土体弹性模量超过某一定值时,浆液扩散半径开始减小,而浆脉宽度减小的速率也随之降低。 展开更多

关键词 高聚物 定向劈裂注浆 数值模拟 膨胀力 黏度 扩散规律

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黏度时变双液浆盾构壁后注浆过程数值模拟研究 被引量：4

15

作者 李文广 王东武 +2 位作者 张晨光 陈敬轩 曹宏涛 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第4期420-427,共8页

在盾构壁后双液浆注浆施工过程中,因双液浆具有显著的黏度时变特性,导致盾尾间隙难以被填充完全。为深入探讨双液浆黏度时变性和施工参数对浆液填充扩散情况的影响,根据下沙隧道工程注浆工艺及参数,基于有限元软件COMSOL创建了盾尾壁后... 在盾构壁后双液浆注浆施工过程中,因双液浆具有显著的黏度时变特性,导致盾尾间隙难以被填充完全。为深入探讨双液浆黏度时变性和施工参数对浆液填充扩散情况的影响,根据下沙隧道工程注浆工艺及参数,基于有限元软件COMSOL创建了盾尾壁后注浆局部模型。通过控制变量,分析了浆液黏度时变性、入口注浆压力和注浆孔位置对注浆扩散形态的影响,并给出了不同条件下浆液速度场和压力场的演化规律。试验结果表明:浆液填充速度与浆液黏度呈负相关关系,考虑浆液黏度时变性后,浆液后期填充速度显著减慢,浆液填充整体表现出先快后慢的发展趋势;浆液填充速度与入口注浆压力呈正相关关系;不同位置注浆孔的局部注浆形态存在较大的差异,这主要是受浆液自身重力的影响所致。 展开更多

关键词 盾构区间隧道 注浆工程 数值模拟 扩散规律

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富水砂卵石地层动水注浆模型试验

16

作者 周瑶 谢志清 +1 位作者 刘长友 潘海洋 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期1926-1937,共12页

在富水砂卵石地层注浆治理中,由于浆液扩散规律不明导致突涌水及坍塌事故频发。注浆模型试验是研究浆液扩散规律的有效手段。以北京地区富水砂卵石地层为研究对象,自主设计了动水注浆模型试验,基于均匀设计法研究了水泥浆在注浆压力、... 在富水砂卵石地层注浆治理中,由于浆液扩散规律不明导致突涌水及坍塌事故频发。注浆模型试验是研究浆液扩散规律的有效手段。以北京地区富水砂卵石地层为研究对象,自主设计了动水注浆模型试验,基于均匀设计法研究了水泥浆在注浆压力、水流速度、水灰比和地层渗透系数共同影响下的浆液空间分布形态及扩散规律。结果表明:浆液在富水砂卵石地层中呈椭球状、球状或柱状形态渗透扩散;多元线性回归分析发现,注浆压力、地层渗透系数、水流速度、水灰比与浆液扩散距离是幂指数函数关系;单因素分析发现,地下水阻碍了浆液逆水流向和垂直水流向的扩散距离。在此基础上,提出了注浆孔布置的建议。 展开更多

关键词 砂卵石 动水注浆 模型试验 注浆参数 注浆体空间分布 扩散规律

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井筒注浆浆液扩散规律及参数优化研究

17

作者 李金刚 白云飞 《山西煤炭》 2023年第1期39-46,96,共9页

为了深入了解井筒注浆的原理、影响因素及扩散规律,提高井筒注浆的牢固性,本文在总结井筒注浆效果影响因素的基础上,采用数值模拟方法,针对不同注浆参数条件下的浆液扩散规律进行了研究。模拟结果表明,改变不同注浆参数时,浆液的扩散半... 为了深入了解井筒注浆的原理、影响因素及扩散规律,提高井筒注浆的牢固性,本文在总结井筒注浆效果影响因素的基础上,采用数值模拟方法,针对不同注浆参数条件下的浆液扩散规律进行了研究。模拟结果表明,改变不同注浆参数时,浆液的扩散半径整体上随着时间的延长先增加后趋于平缓;注浆孔附近的围岩孔隙率随着时间的增加逐渐致密,不利于浆液的扩散。结合现场实际优化注浆参数后,麻家梁矿副井井筒下方146 m处的涌水量下降了81%,防渗效果显著,节约了注浆成本,可为类似井筒注浆工程提供参考。 展开更多

关键词 井筒 渗透注浆 数值模拟 扩散规律 参数优化

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动水条件下单裂隙注浆浆液扩散规律研究 被引量：3

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作者 王天琦 张昌锁 +1 位作者 王子琦 曾发镔 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第6期39-45,51,共8页

动水条件下注浆是防治水害的有效手段。为掌握动水条件下浆液在裂隙中的扩散规律,采用多相流相场法数值计算方法,解算了动水注浆过程中动水对浆液的冲刷作用,以及浆液—水相界面、速度场分布特征,研究了裂隙倾角与动水流速对浆液扩散规... 动水条件下注浆是防治水害的有效手段。为掌握动水条件下浆液在裂隙中的扩散规律,采用多相流相场法数值计算方法,解算了动水注浆过程中动水对浆液的冲刷作用,以及浆液—水相界面、速度场分布特征,研究了裂隙倾角与动水流速对浆液扩散规律的影响。研究结果表明:动水主要沿着扩散主体两侧对浆液冲刷,使部分浆液与主体分离而造成浆液流失;浆液—水相界面受浆液自身黏度时变性的影响亦存在明显的时变性;受动水冲刷的影响,扩散主体两侧及下侧的顺水流区均存在速度突变现象;裂隙倾角与动水流速增大会增强动水对浆液的冲刷作用,进而影响浆液的扩散。研究结果可为动水注浆理论和工程实践提供技术参考。 展开更多

关键词 动水 注浆 裂隙 对流冲刷 扩散规律

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巷道注浆支护浆液渗透扩散规律研究 被引量：2

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作者 李万里 《能源与环保》 2019年第8期165-168,共4页

为了研究某煤矿注浆的渗透扩散规律,对岩体裂隙特征进行了分析,然后对岩体裂隙渗透注浆进行了假设,并根据煤矿的现场具体工程概况,建立了单裂隙模拟渗透注浆扩散系统,研究了不同水灰比浆液扩散距离与时间关系。研究得出,浆液黏度与浆液... 为了研究某煤矿注浆的渗透扩散规律,对岩体裂隙特征进行了分析,然后对岩体裂隙渗透注浆进行了假设,并根据煤矿的现场具体工程概况,建立了单裂隙模拟渗透注浆扩散系统,研究了不同水灰比浆液扩散距离与时间关系。研究得出,浆液黏度与浆液扩散距离呈反比;随着裂隙张开度的增大,浆液扩散半径也越来越小,此时浆液扩散半径与裂隙张开度表现为正比关系;浆液扩散距离与注浆压力呈正比。研究为煤矿巷道的注浆支护提供了一定的理论基础。 展开更多

关键词 注浆渗透 扩散规律 岩体裂隙特征 单裂隙模拟 渗透注浆扩散系统

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岩体粗糙裂隙中浆液扩散规律研究 被引量：2

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作者 刘洋 覃祥瑞 +1 位作者 张慧梅 张嘉凡 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第3期120-123,共4页

基于分数布朗运动,采用随机中点位移法生成粗糙裂隙面,通过COMSOL软件建立岩体粗糙裂隙注浆数值模型,分析了浆液黏度及裂隙面粗糙度对浆液扩散的影响。结果表明:粗糙裂隙中浆液流场与光滑裂隙截然不同,浆液扩散速度在过流断面缩小区域,... 基于分数布朗运动,采用随机中点位移法生成粗糙裂隙面,通过COMSOL软件建立岩体粗糙裂隙注浆数值模型,分析了浆液黏度及裂隙面粗糙度对浆液扩散的影响。结果表明:粗糙裂隙中浆液流场与光滑裂隙截然不同,浆液扩散速度在过流断面缩小区域,流速增大,过流断面增大区域,流速减小;裂隙粗糙度越大,低流速区域越大;裂隙面越粗糙,浆液压力越大,压力场非线性程度越强,相应的粗糙与光滑裂隙中浆液压力间的差值越大;浆液压力差随着浆液动力黏度的增加而增大,浆液黏度越大,裂隙粗糙度对浆液压力的影响越显著。 展开更多

关键词 围岩加固 注浆 分数布朗运动 粗糙裂隙 浆液黏度 扩散规律

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