發(fā)布時間：2018-01-12 03:35

  本文關(guān)鍵詞：軟弱介質(zhì)充填裂隙的注漿加固機(jī)理研究　出處：《山東大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：注漿方法已經(jīng)有超過200年的歷史,在隧道、礦山、地基處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,由于其加固軟弱地質(zhì)效果顯著,其長期應(yīng)用前景亦十分廣闊,將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。然而,與注漿工程實踐蓬勃發(fā)展相反的是,注漿理論的進(jìn)展頗為緩慢,難以跟上工程實踐發(fā)展的節(jié)奏,導(dǎo)致注漿工程缺乏實際的理論指導(dǎo),注漿效率較低,造成巨大的漿液浪費,且注漿存在較大的經(jīng)驗性和盲目性,難以建立集注漿理論與實際一體的綜合注漿體系,注漿理論尚存在較大的發(fā)展空間。為了改變目前開展的模型試驗難以兼顧研究注漿擴(kuò)散與加固作用的現(xiàn)狀,作者設(shè)計了可充填軟弱介質(zhì)的平面裂隙實驗臺,通過數(shù)十組實驗,研究了漿液了軟弱介質(zhì)充填下的平面裂隙擴(kuò)散形態(tài),描述了擴(kuò)散規(guī)律及注漿加固機(jī)理。主要創(chuàng)新點如下：(1)研制了一套泥質(zhì)介質(zhì)充填裂隙模擬注漿試驗裝置,由平板式介質(zhì)充填版塊、注漿版塊、信息監(jiān)測版塊和和固定承力版塊構(gòu)成,可以實現(xiàn)漿液擴(kuò)散過程的定量可視化,可有效模擬裂隙充填泥質(zhì)介質(zhì)環(huán)境下漿液注入作用機(jī)理。(2)通過3組試驗,揭示了水泥單液漿在泥質(zhì)充填裂隙中的充填、擠密及劈裂綜合擴(kuò)散與加固機(jī)理,將在介質(zhì)開挖后表現(xiàn)為漿液有效擴(kuò)散區(qū)域和漿液劈裂區(qū)域,并分析了對應(yīng)區(qū)域的形成機(jī)制。(3)通過被注介質(zhì)密度和抗剪強(qiáng)度兩個重要指標(biāo),揭示了被注介質(zhì)在注漿前后基本物理力學(xué)參數(shù)的改變,直接反映了注漿對于軟弱介質(zhì)的加固效果。注漿后被注介質(zhì)致密性和強(qiáng)度均不同程度升高,且隨著距注漿孔長度的增大,加固效果逐漸衰減。(4)本次試驗揭示的漿液在泥質(zhì)介質(zhì)充填裂隙中的擴(kuò)散與加固機(jī)理,為實際工程注漿參數(shù)(漿液擴(kuò)散距離、注漿壓力、注漿速率)的選定提供了一定的啟示性作用,具備一定的應(yīng)用意義。通過數(shù)值模擬在工程中的應(yīng)用,研究了基于有限元模擬了注漿期間漿液在圍巖中的流動以及地下水沿隧道內(nèi)滲流所引起的地表沉降。主要結(jié)論如下：(1)注漿過程中,注漿孔區(qū)域中間位置漿液以環(huán)向流動為主；距壁面2m處水頭增加速度最快；距壁面2m-4m處圍巖中漿液濃度較高。(2)注漿后地表沉降明顯減小。不注漿工況下最大豎向位移分別為6.94mm,注漿后最大豎向位移為2.75mm。注漿后圍巖中水頭損失明顯及地下水的滲流速度均明顯減小。(3)地下水沿隧道滲流引起的水頭損失所產(chǎn)生的地表沉降槽大致呈高斯分布,中間值大、兩端值小。距中線約1倍洞徑處斜率最大。通過參與郭屯煤礦山東大學(xué)注漿項目組,一期封堵主要研究結(jié)果如下：(1)針對巷道頂板極其破碎和軟弱情況,在保證巷道安全前提下找到了頂板高承壓水的最少鉆孔引排量計算依據(jù)。(2)在巷道高溫潮濕環(huán)境下,利用全空間瞬變電磁及地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)準(zhǔn)確探測巷道頂板集中富水區(qū)及破碎帶發(fā)育范圍,為準(zhǔn)確布置注漿鉆孔,安全實施注漿提供了依據(jù)。(3)探索出巷道圍巖滲流場演化規(guī)律；通過現(xiàn)場圍巖變形實時監(jiān)測,得出注漿對巷道圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律。(4)研究了在巷道頂板極其破碎和富水性強(qiáng)條件下的安全注漿工藝,即深部引流泄壓,淺層注漿加固的工藝。既保證注漿中及注漿后的巷道安全,滿足了完全封堵涌水的需要。(5)研究實施了C-CL材料在巷道加固堵水中的應(yīng)用。針對2#煤倉卸載硐室碹體質(zhì)量較差,裂縫發(fā)育狀況,研究使用了C-CL注漿材料,既保證注漿加固的安全,又提高了注漿材料結(jié)實率,達(dá)到了較好的注漿堵水效果。(6)首次使用中空螺旋注漿錨桿應(yīng)用在動水注漿堵水工程中。
[Abstract]:The grouting theory has been widely used in the fields such as tunnel , mine and foundation treatment , which has been widely used in the fields of tunnel , mine and foundation treatment . ( 4 ) The results are as follows : ( 1 ) In the process of grouting , the maximum vertical displacement is 6.94mm , the maximum vertical displacement is 2.75mm , the maximum vertical displacement is 6.94mm and the maximum vertical displacement is 2.75mm . ( 5 ) The application of C - CL material in water plugging of roadway is studied . In this paper , the C - CL grouting material is used to study the poor quality and fracture development of 2 # coal bunker unloading chamber arch .

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU472

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)會議論文 前1條

1 劉長武;方延強(qiáng);康亞明;;軟巖巷道注漿加固前后變形規(guī)律及其穩(wěn)定性研究[A];第十屆全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2008年

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本文編號：1412537