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水泥浆液黏度对全风化花岗岩注浆加固效果的影响

Influence of Grout Viscosity on the Grouting Reinforcement Effect of Completely Weathered Granite

作     者:杨磊 林荣峰 李召峰 李术才 张庆松 刘人太 张霄 王凯 陈慧 YANG Lei;LIN Rong-feng;LI Zhao-feng;LI Shu-cai;ZHANG Qing-song;LIU Ren-tai;ZHANG Xiao;WANG Kai;CHEN Hui

作者机构:山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 中铁五局集团第二工程有限责任公司湖南衡阳421001 

出 版 物:《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期:2018年第31卷第10期

页      面:246-254页

核心收录:

学科分类:081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基  金:国家自然科学基金项目(51509146 51709158) 

主  题:隧道工程 注浆加固 注浆模拟试验 全风化花岗岩 水泥浆液 黏度 

摘      要:水泥浆液是隧道与地下工程水害治理与地层加固的常用注浆材料。针对利用水灰比调节水泥浆液黏度的传统方法在注浆治理工程中存在的局限性,通过掺加2种外加剂实现了水灰比为1∶1的水泥浆液的黏度和流动度在一定范围内动态可调。选取典型工程中遭遇的全风化花岗岩为被注介质,开展了注浆模拟试验,研究了不同黏度浆液在全风化花岗岩中的扩散规律,分析了浆液黏度对注浆加固效果的影响机制。研究结果表明:水泥浆液在被注介质中整体呈现劈裂扩散模式,随着浆液黏度的增大,主劈裂浆脉扩展形态由三叉形逐渐向折线形转变,主浆脉宽度变厚,被注介质的单轴抗压强度和抗剪强度不断提高;在水泥浆液黏度为24.6 s时,加固土体的单轴抗压强度提高了87%,内聚力和内摩擦角分别提升了220%和46.6%,内摩擦角与抗剪强度随浆液黏度的变化趋势基本一致,可见内摩擦角的提升可作为影响被注介质抗剪性能的关键指标;临近18.8 s的浆液黏度是浆脉扩展形态转变和被注介质强度增长速率变化的敏感黏度。研究成果可为全风化花岗岩及类似地层注浆治理工程中的注浆材料选型、黏度调控及加固效果评价提供技术参考。

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