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劈裂注浆加固土体的数值模拟和试验研究

中南大学学报（自然科学版） 2018年第5期49卷 1213-1220页

作者：朱明听张庆松李术才刘人太张连震山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

针对目前有关土体劈裂注浆加固机理方面的研究,并未区分注浆挤密作用、浆脉骨架作用对于土体强度影响的问题,通过三轴压缩数值分析与室内试验研究注浆挤密作用和浆脉骨架作用对被注土体黏聚力、内摩擦角及在不同围压条件下的压缩强度及... 详细信息

针对目前有关土体劈裂注浆加固机理方面的研究,并未区分注浆挤密作用、浆脉骨架作用对于土体强度影响的问题,通过三轴压缩数值分析与室内试验研究注浆挤密作用和浆脉骨架作用对被注土体黏聚力、内摩擦角及在不同围压条件下的压缩强度及变形的影响规律,获得土体劈裂注浆加固效果的主控因素。研究结果表明:浆脉嵌入土体内部,破坏了土体的完整性及非均质性,且土体与浆脉的力学性质差异性较大,当两者发生较大相对位移时,将导致显著的非协调变形;浆脉边缘存在应力集中,首先出现破坏并逐渐向土周边发展,最终相互搭接形成宏观破坏面;注浆挤密作用是提高土体强度的主控因素,限制液扩散范围,提高注浆压力,强化注浆挤密作用是保证注浆加固效果的关键。

关键词：土体加固注浆挤密作用浆脉骨架作用三轴压缩数值分析

基于黏度时变性的水泥–玻璃浆液扩散机制研究

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岩石力学与工程学报 2013年第12期32卷 2415-2421页

作者：李术才刘人太张庆松孙子正张霄朱明听山东大学岩土工程与结构中心山东济南250061

工程地质灾害治理中,注浆是最常用的方法,浆液的扩散运移规律对工程设计和施工具有重要的意义。采用SV振弦式黏度计测定水泥–玻璃(C-S)浆液的黏度时变性,通过函数拟合获得黏度函数曲线;采用广义宾汉流体本构方程,推导C-S浆液在单一平... 详细信息

工程地质灾害治理中,注浆是最常用的方法,浆液的扩散运移规律对工程设计和施工具有重要的意义。采用SV振弦式黏度计测定水泥–玻璃(C-S)浆液的黏度时变性,通过函数拟合获得黏度函数曲线;采用广义宾汉流体本构方程,推导C-S浆液在单一平板裂隙中的压力分布方程;通过平板裂隙注浆模拟试验研究,分析定注浆流量条件下的C-S浆液扩散的压力场分布规律;运用数值计算方法,研究定注浆速率条件下的浆液扩散形态及压力场时空变化规律。结合理论分析、模拟试验和数值计算结果分析C-S浆液扩散机制,希望能够为C-S浆液的工程应用提供一定的借鉴。

关键词：土力学 C-S浆液黏度时变性扩散机制数值模拟

水泥-水玻璃浆液裂隙注浆扩散的室内试验研究

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岩土力学 2015年第8期36卷 2159-2168页

作者：张庆松张连震刘人太韩伟伟朱明听李相辉郑东柱徐咸辉山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266000

动水环境中的注浆扩散规律对指导突涌水治理注浆设计与施工具有重要意义。通过开展水泥-水玻璃(C-S)浆液单一平板裂隙动水注浆模型试验,揭示了基于试验条件下的C-S浆液裂隙动水注浆扩散过程的非对称椭圆(AE)扩散规律,提出浆水速比的概... 详细信息

动水环境中的注浆扩散规律对指导突涌水治理注浆设计与施工具有重要意义。通过开展水泥-水玻璃(C-S)浆液单一平板裂隙动水注浆模型试验,揭示了基于试验条件下的C-S浆液裂隙动水注浆扩散过程的非对称椭圆(AE)扩散规律,提出浆水速比的概念并用其拟合AE扩散控制参数随时间的变化曲线,分析了浆水速比对浆液扩散范围的影响,最终建立了描述浆液扩散迹线的瞬态方程。研究结果表明:浆液扩散迹线可以采用随时间变化的非对称椭圆进行描述;逆水扩散距离和扩散开度与浆水速比正相关而浆液顺水扩散距离与浆水速比负相关。并据此对裂隙动水注浆设计提出了建议,希望对实际注浆工程提供一定借鉴。

关键词：裂隙动水注浆水泥-水玻璃浆液注浆模拟试验扩散规律

围岩性质对于注浆压力变化规律及浆液扩散模式的影响研究

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岩土工程学报 2017年第7期39卷 1258-1266页

作者：朱明听张庆松李术才张霄谭英华王凯山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

采用注浆模拟试验及理论分析研究了围岩性质对于注浆压力变化规律及浆液扩散模式的影响。试验采用在注浆模型架内分区充填不同孔隙比土体的方法模拟被注围岩显著的向异性及非均质性;采用多个注浆管依次注浆的方法模拟实际注浆工程中的... 详细信息

采用注浆模拟试验及理论分析研究了围岩性质对于注浆压力变化规律及浆液扩散模式的影响。试验采用在注浆模型架内分区充填不同孔隙比土体的方法模拟被注围岩显著的向异性及非均质性;采用多个注浆管依次注浆的方法模拟实际注浆工程中的不同注浆施工阶段。通过开挖揭露浆脉(浆泡)特征研究围岩性质对于浆液扩散形式的影响;通过分析注浆过程中注浆压力数据研究围岩性质对于注浆压力的影响;通过对注浆前后围岩试样进行室内试验测试,获取注浆对于围岩孔隙比及压缩系数的影响规律。研究结果证实:注浆压力变化规律及浆液扩散模式与围岩性质密切相关,通过分析注浆压力变化规律与浆液扩散模式可判定围岩性质,从而为注浆施工过程中的注浆参数动态调整提供依据。相关研究结论在永莲隧道帷幕注浆工程中进行了现场试验,进一步验证了其正确性。

关键词：围岩性质注浆压力浆液扩散加固效果检测

示踪试验分析方法在地下工程水害治理中的应用研究

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岩石力学与工程学报 2012年第4期31卷 814-821页

作者：刘人太李术才张庆松张伟杰孙子正朱明听山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

为查明地下水补给与运移规律,指导地下工程涌水注浆治理设计与施工,将用于大区域水文特征研究的水文示踪试验方法引入到地下工程涌水治理中。研究紫外光谱扫描精确测定超低浓度有色示踪剂的试验方法与数据分析技术,提出地下工程涌水区... 详细信息

为查明地下水补给与运移规律,指导地下工程涌水注浆治理设计与施工,将用于大区域水文特征研究的水文示踪试验方法引入到地下工程涌水治理中。研究紫外光谱扫描精确测定超低浓度有色示踪剂的试验方法与数据分析技术,提出地下工程涌水区域的水力连通时间、补给相关系数、裂隙空间体积、地下水流速及压力等水文信息的获取方法;基于水文示踪试验数据分析结果,建立注浆治理中注浆材料选择依据与注浆参数确定方法。以某铁矿涌水工程治理为例,详细阐述水文示踪试验在涌水工程治理中的应用方法、数据处理过程及应用效果,希望对类似工程具有一定的借鉴意义。

关键词：地下工程紫外光谱扫描示踪试验水文信息提取注浆参数选取

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土体劈裂注浆加固机理室内试验

城市建设理论研究(电子版) 2017年第30期 93-94页

作者：朱明听山东大学岩土与结构工程研究中心

已有土体劈裂注浆加固机理方面的研究成果多是定性结论,并未明确区分注浆挤密作用、浆脉骨架作用对于被注土体强度的影响,针对上述问题,自主设计了室内注浆加固试验系统;通过室内注浆试验与数值分析研究了注浆挤密作用、浆脉骨架作用对... 详细信息

已有土体劈裂注浆加固机理方面的研究成果多是定性结论,并未明确区分注浆挤密作用、浆脉骨架作用对于被注土体强度的影响,针对上述问题,自主设计了室内注浆加固试验系统;通过室内注浆试验与数值分析研究了注浆挤密作用、浆脉骨架作用对于注浆加固效果的影响规律,获取了土体劈裂注浆加固主控因素。

关键词：土体加固注浆挤密作用浆脉骨架作用室内试验数值分析

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土体劈裂注浆加固主控因素模拟试验

浙江大学学报（工学版） 2018年第11期52卷 2058-2067页

作者：朱明听张庆松李术才李卫随海通杨红鲁山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

为了分析注浆挤密及浆脉骨架对注浆加固效果的影响,确定注浆加固主控因素,提出注浆挤密系数及浆脉骨架系数和其计算方法,设计土体劈裂注浆加固三维模拟试验系统,开展土体注浆加固模拟试验.采用凝固时间显著不同的水泥浆液及水泥-水玻璃... 详细信息

为了分析注浆挤密及浆脉骨架对注浆加固效果的影响,确定注浆加固主控因素,提出注浆挤密系数及浆脉骨架系数和其计算方法,设计土体劈裂注浆加固三维模拟试验系统,开展土体注浆加固模拟试验.采用凝固时间显著不同的水泥浆液及水泥-水玻璃浆液分别对土体进行注浆加固,形成不同空间分布状态的浆脉骨架;通过测定注浆压力、土压力、土体密度及浆脉空间分布特征确定注浆挤密系数及浆脉骨架系数;监测隧道收敛变形以评价注浆加固效果,定性分析注浆挤密及浆脉骨架作用对注浆加固效果的影响.研究结果表明,水泥-水玻璃浆液注浆挤密程度大于水泥浆液,水泥-水玻璃浆液骨架作用小于水泥浆液;注浆挤密作用对于注浆加固效果的影响程度大于浆脉骨架作用,注浆挤密作用是影响土体劈裂注浆加固效果的主控因素.

关键词：土体加固水泥浆液水泥-水玻璃浆液注浆挤密浆脉骨架主控因素

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高孔隙率砂岩涌水渗流场特征与注浆治理

煤炭学报 2014年第A1期39卷 184-190页

作者：惠冰张庆松张立李海燕李志鹏朱明听翁贤杰山东正元建设工程有限责任公司山东济南250101 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 山东城市建设职业学院山东济南250014

将孔隙率引入到多孔介质达西渗流理论中的连续性方程及动量守恒方程,建立均质高孔隙率砂岩非稳定达西渗流数学模型,同时结合实际工程中的水文地质条件,采用数值模拟的方法研究了不同注浆压力下渗流场演化规律及涌水区域水流速度变化。... 详细信息

将孔隙率引入到多孔介质达西渗流理论中的连续性方程及动量守恒方程,建立均质高孔隙率砂岩非稳定达西渗流数学模型,同时结合实际工程中的水文地质条件,采用数值模拟的方法研究了不同注浆压力下渗流场演化规律及涌水区域水流速度变化。计算结果表明:随着注浆压力的提高,浆液不断驱替砂岩中的孔隙水,有效封堵过水通道;不同注浆压力下巷道涌水区域水流速度变化显著:注浆过程中水流速度降低接近于零,注浆结束后水流速度上升最终达到稳定状态。针对地下工程中高孔隙率砂岩的涌水治理提出了"深部封堵水源、浅层注浆加固"治理原则,通过现场试验,取得了良好治理效果。

关键词：高孔隙率砂岩渗流场特征注浆压力封堵治理

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劈裂注浆加固土体剪切破坏规律研究

建筑技术开发 2018年第1期45卷 17-18页

作者：朱明听山东大学岩土与结构工程研究中心济南250061

通过模拟试验研究了注浆加固土体3种剪切破坏形式对劈裂加固土体变形规律及承载能力的影响,土体及浆脉内摩擦角、粘聚力,浆脉倾角,浆-土界面结合力对3种剪切破坏形式的控制作用。研究结果表明:土体剪切面倾角及承载能力由土体粘聚力与... 详细信息

通过模拟试验研究了注浆加固土体3种剪切破坏形式对劈裂加固土体变形规律及承载能力的影响,土体及浆脉内摩擦角、粘聚力,浆脉倾角,浆-土界面结合力对3种剪切破坏形式的控制作用。研究结果表明:土体剪切面倾角及承载能力由土体粘聚力与内摩擦确定;浆土剪切面倾角及承载能力由土体粘聚力及内摩擦角、浆脉内聚力、内摩擦角、倾角及厚度确定;浆土界面剪切破坏承载能力由浆脉倾角及浆土界面结合力确定。

关键词：劈裂注浆剪切破坏变形规律:承载能力