我國南方巖溶地區(qū),露天礦開采面臨復雜的工程地質與水文地質問題,特別是大水礦山有嚴重的涌水、突水等水害問題。帷幕注漿作為一種有效止水技術在大水礦山開采中得到廣泛應用。帷幕體在礦山開采中要經(jīng)歷多次爆破荷載擾動,帷幕體的止水有效性是礦山開采中需要重點評估的因素。本文以湖南省常德市某水泥礦山開采項目和涌水治理工程為背景,選取礦坑南幫邊坡灌漿帷幕體為研究對象,研究了爆破累積效應對灌漿帷幕止水性能的影響。1、制備了沿軸向、軸向和橫向同時開孔（簡稱組合開孔）的兩種類型灌漿帷幕體巖樣,進行了循環(huán)加卸載作用下的含灌漿帷幕巖樣的損傷-滲流耦合試驗,分析了不同峰值應力水平、圍壓、滲透水壓差和帷幕填充形式對灌漿帷幕巖樣的滲透特性和損傷演化的影響。試驗表明:峰值應力水平是灌漿帷幕巖樣損傷發(fā)展的主要影響因素;高圍壓可降低含灌漿帷幕圍巖損傷;高滲透水壓差可改善滲透率測試精度;組合開孔情況下橫向開孔面積增大時,側向滲流通道增加,導致軸向滲流速率降低。2、建立了FLAC^3D滲流與開挖耦合模型,從位移、應力、孔隙水壓力變化等方面分析研究了灌漿帷幕帶對地下水滲流的截斷效果。結果表明:在滲流和開挖卸荷作... 

【文章來源】：湖南工業(yè)大學湖南省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景與意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 灌漿帷幕堵水技術研究現(xiàn)狀
        1.2.2 巖石類材料損傷變量的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 巖石滲流特性的試驗研究現(xiàn)狀
        1.2.4 滲流-損傷耦合試驗研究現(xiàn)狀
        1.2.5 滲流-動力耦合數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究思路和研究內容
    1.4 本文的技術路線
第二章 循環(huán)加卸載作用下含灌漿帷幕巖樣的滲透-損傷特性
    2.1 引言
    2.2 工程概況
    2.3 試驗原理
        2.3.1 荷載等效原理及思路
        2.3.2 試驗原理
    2.4 試樣制備
        2.4.1 巖芯的選取
        2.4.2 含灌漿帷幕圍巖試樣制備
        2.4.3 黏土水泥漿的制備
        2.4.4 鉆孔孔洞的填塞和打磨
        2.4.5 灌漿帷幕質量填充率計算
    2.5 試驗設計
        2.5.1 試驗方案
        2.5.2 試驗儀器
        2.5.3 實驗方法
    2.6 試驗結果分析
        2.6.1 不同應力水平下含灌漿帷幕圍巖滲透-損傷演化規(guī)律
        2.6.2 圍壓對含灌漿帷幕圍巖的滲透率-損傷演化的影響
        2.6.3 滲透水壓差對含灌漿帷幕圍巖的滲透-損傷演化的影響
        2.6.4 不同灌漿帷幕填充形式的滲透-損傷特征分析
    2.7 本章小結
第三章 露天礦邊坡灌漿帷幕止水效果分析
    3.1 引言
    3.2 FLAC3D流固耦合原理
3D的帷幕防滲評價模型建立">    3.3 基于FLAC^3D的帷幕防滲評價模型建立
    3.4 邊坡的流固耦合響應特性分析
        3.4.1 開挖與滲流耦合作用下邊坡的變形分析
        3.4.2 開挖與滲流耦合作用下邊坡的應力分析
        3.4.3 邊坡帷幕體內外的孔隙水壓力分析
        3.4.4 埋深對水平、豎向位移及孔隙水壓力的影響
        3.4.5 坡頂監(jiān)測點的位移變化分析
    3.5 本章小結
第四章 露天礦含灌漿帷幕圍巖邊坡的動力特性研究
    4.1 模型的建立
    4.2 邊界條件的轉換
    4.3 阻尼設置
        4.3.1 瑞利阻尼
        4.3.2 滯后阻尼
    4.4 動力荷載的輸入
    4.5 本構模型的選擇
    4.6 不同頻率下含灌漿帷幕邊坡的動力與滲流耦合響應特征
        4.6.1 不同高程處灌漿帷幕區(qū)在不同頻率下的速度響應特征
        4.6.2 不同高程處灌漿帷幕區(qū)在不同頻率下的加速度響應規(guī)律
        4.6.3 不同高程處灌漿帷幕區(qū)不同頻率下水平位移響應規(guī)律
        4.6.4 不同高程處灌漿帷幕區(qū)在不同頻率下的豎向應力響應
        4.6.5 不同高程處灌漿帷幕區(qū)節(jié)點在不同頻率下的孔隙水壓力動力響應特征
        4.6.6 不同高程處灌漿帷幕區(qū)節(jié)點不同加速度幅值下的孔隙水壓力響應特征
    4.7 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 結論
    5.2 不足與展望
參考文獻
讀碩士期間的主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]復雜應力路徑下原煤力學與滲透特性試驗[J]. 劉超,黃滾,趙宏剛,宋真龍,張馳,俞歡.  巖土力學. 2018(01)
[2]地震作用下呷爬滑坡的變形特征分析[J]. 馬斌,李昕堯,梁超.  南水北調與水利科技. 2017(05)
[3]含瓦斯砂巖卸圍壓變形特征與滲透規(guī)律試驗研究[J]. 張東明,鄭彬彬,張先萌,齊消寒,白鑫.  巖土力學. 2017(12)
[4]基于FLAC3D的地震作用下高陡邊坡的動力響應分析[J]. 謝洪斌,陳驤.  公路交通技術. 2017(04)
[5]地震作用下滲流邊坡的動力響應耦合分析[J]. 梁超,張金良,練繼建.  水利水運工程學報. 2017(01)
[6]循環(huán)荷載作用下巖石損傷試驗研究[J]. 戴俊輝,呂燕霞,孫赑,郁章劍.  水利水電技術. 2016(10)
[7]Protection against water or mud inrush in tunnels by grouting:A review[J]. Shucai Li,Rentai Liu,Qingsong Zhang,Xiao Zhang.  Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2016(05)
[8]動力擾動對充填體穩(wěn)定性影響的數(shù)值模擬研究[J]. 呂富強,羅黎明,李爽.  西部探礦工程. 2016(10)
[9]數(shù)值分析在防滲帷幕時效性分析中的應用[J]. 賈超,周曉勇,李輝,虞未江.  水科學與工程技術. 2016(04)
[10]粘土水泥漿材流變性能及其對灌漿的影響[J]. 劉杰,張貴金,楊東升,鐘平.  硅酸鹽通報. 2016(08)

博士論文
[1]滲流和地震耦合作用下邊坡穩(wěn)定性分析[D]. 盧玉林.中國地震局工程力學研究所 2017
[2]水巖作用下深部巖體的損傷演化與流變特性研究[D]. 劉業(yè)科.中南大學 2012

碩士論文
[1]粘土固化漿液力學性能研究及在巖溶壩區(qū)防滲帷幕中的應用效果模擬[D]. 梁經(jīng)緯.長沙理工大學 2010
[2]巖溶地區(qū)帷幕灌漿研究[D]. 劉三虎.吉林大學 2004
[3]粘土固化注漿防滲帷幕在固體廢物填埋場中的阻滯性能研究[D]. 田慶余.中南大學 2003



本文編號：3042346