【摘要】：為研究永蓮隧道斷層泥注漿加固機(jī)制,設(shè)計(jì)一套由注漿工藝模塊、被注介質(zhì)模塊和信息采集模塊構(gòu)成的斷層泥注漿加固試驗(yàn)系統(tǒng),開(kāi)展斷層泥注漿加固體單軸壓縮試驗(yàn)、典型漿 巖界面特征試驗(yàn)和掃描電鏡(SEM)試驗(yàn)。結(jié)論如下:注漿后斷層泥單軸抗壓強(qiáng)度可提升181%~2 535%,加固體呈現(xiàn)漿脈開(kāi)裂→界面附近土體破壞→整體破壞特征,斷層泥以骨架式加固模式為主,注漿壓力是提升加固效果的主控因素;注漿后漿 巖界面黏聚力可提升93%~274%,分析不同注漿壓力、材料和初始干密度對(duì)漿 巖界面強(qiáng)度的影響,相比雙液漿,單液漿可使界面黏聚力提升幅度增加125%~148%;注漿后斷層泥由絮狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為密實(shí)整體結(jié)構(gòu),漿 巖界面是具有一定厚度的不規(guī)則結(jié)構(gòu)體,由膠結(jié)面、滲透過(guò)渡區(qū)及微劈裂過(guò)渡區(qū)構(gòu)成,界面附近存在物理力學(xué)特征突變區(qū),定義了漿 巖界面的直接及間接加固模式。試驗(yàn)結(jié)論對(duì)于注漿加固理論的認(rèn)知和注漿工程的應(yīng)用有一定的指導(dǎo)作用。
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圖片說(shuō)明： 同注漿壓力、材料和被注介質(zhì)密度條件下注漿加固試驗(yàn)；開(kāi)展注漿加固體試樣單軸壓縮試驗(yàn)、漿 巖界面直剪試驗(yàn)和掃描電鏡(SEM)試驗(yàn)，宏觀力學(xué)性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)特征研究相結(jié)合，揭示隧道斷層泥注漿加固機(jī)制。2斷層泥注漿加固試驗(yàn)系統(tǒng)研發(fā)2.1依托工程概況江西省吉蓮高速永蓮隧道設(shè)計(jì)為分離式隧道[13]，長(zhǎng)約2500m。隧址區(qū)發(fā)育區(qū)域大斷裂及F2等多條次生斷裂，斷層巖及風(fēng)化頁(yè)巖中蒙脫石含量較高，遇水后泥化作用強(qiáng)烈，崩解為斷層泥，基本無(wú)自穩(wěn)能力。2012年7月2日～8月19日，進(jìn)口左洞共發(fā)生8次大規(guī)模突水、突泥，如圖1所示，共涌出淤泥約17000m3，嚴(yán)重阻礙了隧道施工正常進(jìn)行。圖1永蓮隧道大規(guī)模涌泥Fig.1GushingmudinYongliantunnel2.2試驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成斷層泥注漿加固試驗(yàn)系統(tǒng)由注漿工藝模塊、被注介質(zhì)模塊和信息采集模塊構(gòu)成，如圖2所示。圖2試驗(yàn)系統(tǒng)Fig.2Testsystem注漿工藝模塊使用定制版手動(dòng)注漿泵，可實(shí)現(xiàn)“小流量、高壓力”注漿。被注介質(zhì)模塊由主體腔體和密封裝置構(gòu)成，如圖3所示。主體腔體由高強(qiáng)度鋼制成，壁厚25mm，內(nèi)徑184mm，高400mm，有效填充高度為380mm，，密閉裝置由密封頂板、底板及高強(qiáng)螺桿構(gòu)成。信息采集模塊包括圖像采集和數(shù)據(jù)采集部分。涌出淤泥注漿工藝模塊信息采集模塊被注介質(zhì)模塊
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圖片說(shuō)明： 淌匝橄低逞蟹?2.1依托工程概況江西省吉蓮高速永蓮隧道設(shè)計(jì)為分離式隧道[13]，長(zhǎng)約2500m。隧址區(qū)發(fā)育區(qū)域大斷裂及F2等多條次生斷裂，斷層巖及風(fēng)化頁(yè)巖中蒙脫石含量較高，遇水后泥化作用強(qiáng)烈，崩解為斷層泥，基本無(wú)自穩(wěn)能力。2012年7月2日～8月19日，進(jìn)口左洞共發(fā)生8次大規(guī)模突水、突泥，如圖1所示，共涌出淤泥約17000m3，嚴(yán)重阻礙了隧道施工正常進(jìn)行。圖1永蓮隧道大規(guī)模涌泥Fig.1GushingmudinYongliantunnel2.2試驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成斷層泥注漿加固試驗(yàn)系統(tǒng)由注漿工藝模塊、被注介質(zhì)模塊和信息采集模塊構(gòu)成，如圖2所示。圖2試驗(yàn)系統(tǒng)Fig.2Testsystem注漿工藝模塊使用定制版手動(dòng)注漿泵，可實(shí)現(xiàn)“小流量、高壓力”注漿。被注介質(zhì)模塊由主體腔體和密封裝置構(gòu)成，如圖3所示。主體腔體由高強(qiáng)度鋼制成，壁厚25mm，內(nèi)徑184mm，高400mm，有效填充高度為380mm，密閉裝置由密封頂板、底板及高強(qiáng)螺桿構(gòu)成。信息采集模塊包括圖像采集和數(shù)據(jù)采集部分。涌出淤泥注漿工藝模塊信息采集模塊被注介質(zhì)模塊
【作者單位】： 山東大學(xué)巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41272385) 國(guó)家自然科學(xué)青年基金資助項(xiàng)目(51209128) 教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目(20130131110032)
【分類號(hào)】：U457.3

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2515764