地铁隧道考虑流固耦合影响的微裂隙岩体注浆数值模拟研究

为研究浆液与岩体的耦合作用机制,采用有限元方法对微裂隙岩体开展单一裂隙注浆数值计算。将连续性方程作为浆液流动的控制方程,将修改后的达西定律用于描述浆液在裂隙中的运动过程。基于弹性力学理论,提出考虑流固耦合效应的微裂隙岩体注浆扩散过程计算方法,研究裂隙开度、岩体弹性模量对注浆扩散距离的影响。研究结果表明： 1）在注浆过程中,裂隙开度由注浆孔附近向浆液扩散锋面处衰减,考虑流固耦合效应时注浆压力的计算误差能够减小30%左右,注浆扩散半径的计算误差可减小15%左右; 2）在注浆设计中应充分考虑流固耦合效应对注浆扩散过程的影响。     

岩土注浆理论研究进展

从渗透注浆、压密注浆、裂隙岩体注浆及劈裂注浆等方面,简要综述了国内外岩土体注浆理论的研究成果,并作了相应的分析和讨论。分析表明:目前岩土体注浆理论研究明显落后于工程实践;现有岩土体注浆理论,都有各自的假设条件与适用范围,具有较大的局限性;今后在加强注浆理论研究的同时应加强对岩土体注浆力学机理的试验研究。     

超细水泥注浆在青岛地铁隧道初期支护渗漏水治理中的试验研究

微裂隙型渗漏水是城市地铁隧道建设中经常遇到的工程问题,由于岩体裂隙网络发育空间的不均一性及裂隙尺寸微小导致的可注性差,其治理难度较大。针对青岛地铁二号线花岗岩地层微裂隙型渗漏水,通过工程地质与水文地质分析总结该类型渗漏水的治理难点,通过现场试验手段优选注浆材料,对比注浆效果与P-Q-t曲线,最终优选出800目超细水泥作为最佳注浆材料;提出孔口止浆与止浆塞止浆2种孔口管封闭工艺,并针对该类型渗漏水治理提出了止浆深度及注浆终压选择方法。通过工程对比与理论分析,确定了适用于青岛地铁隧道微裂隙型渗漏水的钻孔布置方法及注浆参数。研究成果成功应用于青岛地铁隧道渗漏水治理工程中,取得了良好的治理效果,可为类似工程提供借鉴。     

岩体注浆技术综述

介绍了岩体注浆技术的基本理论,综述了常用的注浆方法即压力注浆与高压旋喷注浆的加固机理以及相关注浆参数的确定,最后提出了注浆技术的研究展望。     

渗透注浆试验研究现状及展望

渗透注浆试验是研究渗透注浆工程的有效手段之一。国内外的许多学者就渗透注浆进行了多种试验,如多孔介质渗透试验、颗粒过滤性试验、堵水试验、驱水试验、介质可注性试验等,推动了注浆理论的发展,指导了实际工程施工。分析既有试验的特点,结合渗透注浆试验的实际、现代工程需要、当代高速发展的信息技术和计算机技术,提出研制更贴近工程实际的试验装置,并进行实时可视的注浆试验以及开发应用软件模拟渗透注浆试验,具有重要的科学、经济意义。     

海龙屯龙虎大道危岩体稳定性分析及加固工程研究

以贵州省遵义市海龙屯龙虎大道存在危岩体的典型泥灰岩、白云岩互层岩层边坡中的W3及W4危岩体为例，通过极限平衡计算和FLAC3D数值模拟分析，直观地展现了其变形破坏模式。结果表明:W3及W4危岩体均处于欠稳定状态，变形最大处在崖面附近。由此分析结果，提出加固方案为裂隙注浆+悬臂梁衬砌+锚杆复合加固。     

基于数值模拟的劈裂注浆浆液扩散范围分析

基于离散元程序数值模拟，建立了地层土体劈裂注浆数值计算模型，分析在不同地压、不同注浆压力条件下，土体发生劈裂后浆液在土体裂隙中的扩散范围及注浆孔周边土体中塑性区分布特征。结果表明:随着注浆压力的增大，浆液在土体中的扩散范围逐渐增大；随着地层压力的增大，浆液的扩散逐步受到抑制，其范围逐渐缩小，土体的可注性下降；地层压力对土体中浆液扩散范围的分布形状亦有明显的影响；在注浆压力增大过程中，注浆孔周围土体处于塑性状态的土体单元增加、塑性区范围增大；当注浆压力一定时，注浆孔周围土体塑性区范围随地压增大而减小；地层劈裂注浆过程存在压密效应。     

含泥粉细砂层模拟注浆试验研究

通过含泥粉细砂的模拟注浆试验，分析了化学注浆的加固效果，并探讨了注浆效果与其影响因素之间的相关关系。研究结果表明:对含泥粉细砂层进行化学注浆时，注浆压力、地层渗透系数及浆液黏度是影响注浆效果的主要因素，其中注浆压力的影响最为显著。通过适当增大注浆压力，改进浆液配方，减小浆液黏度，可获得良好的注浆效果。     

三重介质渗流耦合数值模拟

目前,对岩体水流系统数学模型的研究主要集中在裂隙渗流模型上,可归纳为四种类型的渗流模型,这些渗流模型仍采用连续介质理论的成果,对于真实岩体非连续介质渗流模拟有较大的误差,同时,由于岩体工程及模型结构和参数的非确定性,这些渗流模型预测的可靠性受到质疑.提出岩体非连续介质渗流概念模型,即"孔隙-裂隙-岩块"三重介质渗流耦合模型,以期提高渗流模拟的拟真性.     

盾构隧道壁后注浆压力对地表沉降及围岩变形的数值模拟研究

以某地铁工程区间隧道为例，采用通用的FLAC程序对盾构区间隧道施工在不同注浆压力条件下引起的地表沉降及围岩变形进行了数值模拟研究。根据该分析结果，综合考虑在工程地面条件允许的沉降范围内，提出了合理的盾构施工同步注浆压力及相应的控制沉降措施。