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基于浆液性能控制的岩溶裂隙注浆扩散规律及应用研究
| 论文题名： | 基于浆液性能控制的岩溶裂隙注浆扩散规律及应用研究 |
| 关键词： | 铁路线路;岩溶地基;注浆施工;扩散规律 |
| 摘要： | 随着中国经济的发展，在岩溶地区修建铁路的需求日益增多。鉴于铁路岩溶地基注浆加固技术仍存在很多问题，其注浆效果的好坏又直接影响着上部路基的服役性能。在兼顾经济利益的前提下，如何提高工程质量，成为了岩溶段路基设计的难题。目前，岩溶路基基底注浆通常采用的是常规水泥浆和水泥-水玻璃双液浆，但在裂隙极其发育的地区，常规水泥浆扩散过快，很难达到封堵裂隙的目的，从而造成了浆液大量流失，浆材浪费，同时也会污染地下水，带来对环境的影响和破坏;水泥-水玻璃双液浆又凝结过快，流动性差，很容易造成注浆管堵塞等问题。 本文以黔张常铁路岩溶地基基底注浆试验段为工程背景，对满足现场施工要求的新型浆液展开研究，通过数值分析的方法，研究了注浆参数对浆液扩散的影响，并通过现场实验，对浆液性能及注浆效果进行评价，本文所做的具体工作及主要研究成果如下: 1.通过搜集和查阅文献资料，总结了国内外注浆技术，注浆理论，浆液性能控制，注浆模型试验，数值分析方法，及注浆在土木工程中的应用，提出了本文的研究内容，方法及技术路线。 2.提出了可控性浆液，通过室内浆液性能控制试验，实现了浆液流动的可控性。研究了两种外速凝剂，两种保水剂，一种减水剂对水泥浆初凝时间，析水性和流动性的相互作用关系，并对水灰比、外加剂进行了优选、对配合比进行了优化，最终确定了满足施工要求新型浆液配合比方案，在该方案下，注浆浆液具有初凝时间短，析水少，流动性可控等优点。 3.建立了单裂隙牛顿浆液理论模型，通过Fluent软件，进行建模计算，并用理论公式对模拟结果加以验证。通过数值模拟的方法，研究了裂隙开度、注浆孔半径、裂隙入口压力、浆液性能（基于牛顿流体及宾汉流体模型）对浆液扩散规律的影响，并建立了倾斜裂隙注浆模型，探讨了倾角对扩散半径的影响。并对注浆参数的优化设计，提出了一些建议。 4.通过现场岩溶段注浆施工，对可控浆的实用性与适用性进行了应用研究，达到了预期浆液性能的控制目标，运用物探与钻探相结合的检测技术，对注浆效果进行了评价。 |
| 作者： | 董浩 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 王连俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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