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水泥基-玻璃纤维浆液在岩溶隧道注浆堵水加固工程中的应用研究
| 论文题名： | 水泥基-玻璃纤维浆液在岩溶隧道注浆堵水加固工程中的应用研究 |
| 关键词： | 岩溶隧道;注浆堵水;水泥基复合材料;玻璃纤维浆液;抗拉强度 |
| 摘要： | 岩溶复杂地质条件下的隧道工程建设遇到的突水、突泥灾害已经成为影响工程施工的主要灾害之一。大规模、频繁发生的突水灾害不仅危及工程施工安全，而且严重影响工程进度，给工程造成巨大的损失。 注浆加固技术无疑是解决岩溶隧道突水灾害最为有效的技术方法之一，注浆加固技术通过浆液材料的封堵和加固作用实现堵水加固的效果并达到隧道围岩条件的改善，得到了很广泛的应用。注浆技术是涉及到多种学科的综合性技术，其中注浆材料在注浆加固技术中起着关键的作用，水泥基-玻璃纤维浆液材料作为水泥基复合材料的一种，由于其所具有的鲜明的材料特性而受到关注。文章利用理论分析、试验研究、数值模拟和工程现场应用相结合的综合研究方法，并依托利万高速齐岳山隧道工程注浆堵水加固工程，研究分析水泥基浆液的扩散机理，试验研究水泥基-玻璃纤维材料的力学性能，通过数值模拟对浆液材料加固效果进行分析，并结合在齐岳山隧道工程中的应用，制定合理的技术方案，得到以下结论： （1）基于裂隙水渗流的理论公式，研究了浆液材料在裂隙中的渗流规律，并建立了浆液的渗流模型，推导了浆液材料所需注浆量公式；建立了以水泥基复合材料在动水条件下的扩散模型，推导了水泥基复合材料在动水条件下的扩散距离公式。 （2）试验分析了水泥基-玻璃纤维材料的力学性能，分别从抗压强度试验、抗拉强度试验、抗折试验和抗渗性，分析了水泥浆液在不同类型、不同掺量的玻璃纤维随龄期的性能变化，得到试验条件下最佳的掺量比，并得到Cem-FIL60型玻璃纤维掺入量0.5％对于提高上述力学性能都有着明显的效果。 （3）建立了数值模型，通过FLAC3D软件分析了隧道开挖后，对围岩破碎位置进行注浆加固，研究了在四种不同的工况下，即形成注浆圈分别在0m、3m、5m和7m条件下的应力场和位移场的变化情况。 （4）结合齐岳山隧道注浆堵水加固工程，将关键孔注浆方案应用于工程施工中，针对不同位置、不同类型的突水灾害制定了不同的技术方案；针对水泥基-玻璃纤维浆液可注性问题，提出了一种新型浆液的制备系统；通过采用检查孔法、涌水量监测和围岩变形监测分析浆液注浆的效果。 |
| 作者： | 许垒 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 王清标 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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