原文传递
石家庄地铁粉细砂地层注浆加固试验与数值模拟研究
| 论文题名： | 石家庄地铁粉细砂地层注浆加固试验与数值模拟研究 |
| 关键词： | 粉细砂地层;压力注浆;模型试验;细观模拟 |
| 摘要： | 粉细砂地层是岩土地下工程建设中常见的软弱不良地层。粉细砂地层无黏聚力，自稳能力较差，当地铁隧道等地下工程穿越此类地层时，极易引起较大的地表沉降，甚至发生涌水、塌方等工程灾害。为保障粉细砂地层中地下工程施工安全，往往需要对粉细砂地层进行超前注浆加固。超前注浆加固属于隐蔽工程，既有超前注浆施工多依赖于经验和现场注浆试验，注浆效果较难达到预期。为此，深入研究粉细砂地层超前注浆加固工程中浆液扩散机理以及浆液水灰比、地层特征等因素对浆液扩散形态的影响规律，具有重要的理论和工程意义。 采用自行研发的注浆模型试验系统，结合所建粉细砂地层三维细观注浆数值模型，本文系统研究了浆液水灰比、注浆压力、土体含水率、孔隙比以及围压等因素对粉细砂地层超细水泥浆液扩散规律的影响。主要研究内容和成果如下： （1）基于浆液流动形式的不同，分析总结了浆液在粉细砂地层中的渗透注浆理论、压密注浆理论及劈裂注浆理论，为室内试验及数值模拟的顺利进行提供了理论支撑。 （2）基于自行研发的三维注浆模型试验系统，开展了粉细砂地层室内注浆模型试验。研究了注浆压力、浆液水灰比、土体含水率及孔隙比等因素对浆液扩散规律的影响，得到了注浆结石体的几何形态特征，揭示了超细水泥浆液在粉细砂地层中的扩散机理。 （3）采用离散元软件PFC3D，建立了基于土体颗粒与浆液颗粒相互作用细观机理的三维注浆细观模型。在验证模型合理性的基础上，数值研究了注浆压力、注浆量以及围压等因素对浆液扩散的影响，得到了注浆全过程浆液扩散以及土体应力、孔隙率的变化规律。 |
| 作者： | 张怡 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王新宇;梁耀哲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
