考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制

作     者：路乔 杨智超 杨志全 于荣霞 朱颖彦 杨溢 张碧华 王仁超 方迎潮 余东亮 刘浩 苏建坤 LU Qiao;YANG Zhi-chao;YANG Zhi-quan;YU Rong-xia;ZHU Ying-yan;YANG Yi;ZHANG Bi-hua;WANG Ren-chao;FANG Ying-chao;YU Dong-liang;LIU Hao;SU Jian-kun

作者机构：昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南昆明650093 昆明理工大学应急管理部地质灾害风险防控与应急减灾重点实验室云南昆明650093 昆明理工大学云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验室云南昆明650093 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 北京菲博泰光电科技有限公司北京100083 电子科技大学计算机科学与工程学院四川成都611731 国家管网集团西南管道有限责任公司四川成都610041 云南航天工程物探检测股份有限公司云南昆明650217 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2022年第43卷第2期

页      面：385-394页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(No.41861134008) 云南省阿瑟夫·汉院士工作站(No.202105AF150076) 云南省重点研发计划(No.202003AC100002) 云南省基础研究计划面上项目(No.202001AT070043) 

主　　题：多孔介质 扩散路径 宾汉姆流体 渗透注浆 

摘      要：浆液在多孔介质中的扩散路径对渗透扩散范围和注浆效果具有非常重要的影响。采用理论分析,以分形特征与宾汉姆流体在多孔介质中的渗流运动方程为基础,揭示了考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制,并利用团队前期开展的渗透注浆试验对其进行了验证。分析了多孔介质孔隙率、宾汉姆水泥浆液水灰比、多孔介质渗透系数、注浆压力、地下水压力等对扩散半径的影响变化规律。同时,基于Comsol Multiphysics平台,采用计算机编程技术二次开发得到了考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制的渗透注浆三维数值模拟程序,并以此开展了宾汉姆水泥浆液在多孔介质中渗透扩散形态效果的数值模拟。研究结果表明:与不考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆球形扩散公式获得的扩散半径理论计算值相比,采用考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制得到的扩散半径理论计算值更接近试验值。该研究成果可为实践注浆工程提供一定的理论支撑。