裂隙巖體注漿模擬試驗(yàn)研究.pdf

《裂隙巖體注漿模擬試驗(yàn)研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第43卷第1期人民長(zhǎng)江V0I．43．Nll12012年1月YangtzeRiverJan．2012文章編號(hào)：1O01—4179(2012)O1—0030—03裂隙巖體注漿模擬試驗(yàn)研究趙宏海，李磊，秦福剛，許光泉，張海濤(1．安徽省煤田地質(zhì)局水文勘探隊(duì)，安徽宿州234000；2．安徽理工大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院，安徽淮南232001)摘要：通過在模擬的裂隙巖體中進(jìn)行注漿試驗(yàn)，研究分析裂隙寬度d、注漿壓力P、水灰比m的單因素和多因素對(duì)漿液擴(kuò)散半徑、注漿后試件的抗壓強(qiáng)度P和滲透系數(shù)K的影響規(guī)律和它們之間的相互關(guān)系結(jié)果表明：R隨著d、P、m的增加而增大，影響最顯著的因素是P，其次是d

2、、m；P與d、P呈正相關(guān)性，與m呈負(fù)相關(guān)性，d對(duì)P有較大的影響，P次之，m則占有明顯的優(yōu)勢(shì)；滲透系數(shù)K隨著d、m的增大而增大，隨著P的增大而減小，對(duì)K影響最大的是d，其次是P、m。利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化回歸試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出了它們之間的關(guān)系式。關(guān)鍵詞：注漿；擴(kuò)散半徑；抗壓強(qiáng)度；滲透系數(shù)；裂隙巖體中圖法分類號(hào)：P64文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A注漿工程多是隱蔽性工程，也是一項(xiàng)極為復(fù)雜的900mm×800mmx600mm；容器中兩個(gè)帶孔隔離板系統(tǒng)丁程，漿液在巖體中的滲透過程和最后的注漿效之間為工作區(qū)，工作區(qū)被劃分為3個(gè)相互隔絕的區(qū)『白J，果是巖體、漿液和注漿工藝三方面共同作用的結(jié)果。在3個(gè)區(qū)間內(nèi)分布

3、著若干壓力傳感器。存裂隙地層中注漿，往往要求注入的漿液能夠與周圍巖體形成連續(xù)的、穩(wěn)定的膠結(jié)體，這時(shí)注漿孑L的距離必須依據(jù)漿液的擴(kuò)散半徑而定。如何確定裂隙巖體中漿液的擴(kuò)散半徑和結(jié)石體的抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)是長(zhǎng)期以來尚未解決的技術(shù)難題。在目前的注漿模擬試驗(yàn)中，難以真實(shí)地反映裂隙巖體的注漿過程。因此，筆者認(rèn)為，漿液的擴(kuò)散半徑和結(jié)石體的抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)主要取決于地層結(jié)構(gòu)參數(shù)、漿液性質(zhì)和注漿參數(shù)。本文通過裂隙巖體注漿模擬試驗(yàn)，得出漿液的擴(kuò)散半徑和結(jié)體的抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)與其影響因素之間的關(guān)系，以便指導(dǎo)工程實(shí)踐。圖1注漿試驗(yàn)裝置可控壓供水裝置由可控壓水泵、高壓溢流閥、卅JK1試驗(yàn)裝

4、置說明水管等組成；注漿設(shè)備主要包括注漿泵、攪拌器、緩7I}I試驗(yàn)裝置是結(jié)合實(shí)際情況自行研制的(專利號(hào)：器、注漿管等；量測(cè)系統(tǒng)包括壓力傳感器、探測(cè)頭、』1J201020290696．3)，由4部分組成：注漿容器、可控壓供表、流量計(jì)、黏度計(jì)、采集箱、電腦等。水裝置、注漿設(shè)備和量測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示。2試驗(yàn)材料及試驗(yàn)設(shè)計(jì)注漿容器是由試驗(yàn)箱、密封蓋、隔離板等部分組成，整個(gè)容器是由鋼板焊制而成，鋼板厚5cm，具有很根據(jù)裂隙巖體的基本性質(zhì)，裂隙模型采用磚塊堆好的密封性和較強(qiáng)的耐壓強(qiáng)度，經(jīng)測(cè)試的注漿容器可砌而成(磚的平均強(qiáng)度為1．09MPa)，裂隙交網(wǎng)絡(luò)在3MPa水壓下正常工作。注漿容

5、器的外觀尺寸為狀分布。收稿日期：20Il一10—11作者簡(jiǎn)介：趙宏海，男，高級(jí)工程師，碩士，主要從事水文地質(zhì)勘探3-作、E—mail：zhhswdl23@sina．C0nt第1期趙宏海，等：裂隙巖體注漿模擬試驗(yàn)研究31注漿材料為425號(hào)超細(xì)水泥、粉煤灰、硅粉、黏土進(jìn)行滲透注漿，直到壓力表的讀數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)定壓并穩(wěn)等。定20min后停止注漿。利用模型中的探測(cè)頭可以動(dòng)態(tài)試驗(yàn)選取試件裂隙寬度d、注漿壓力P和漿液水灰探測(cè)漿液的擴(kuò)散半徑。注漿結(jié)束7d后取出模型，測(cè)比／7／,為影響因素，以漿液擴(kuò)散半徑R、注漿后試件的抗試注漿后的裂隙巖體的地震波速度'／3、試件的抗壓強(qiáng)壓強(qiáng)度P和滲透系數(shù)

6、為評(píng)價(jià)注漿效果的重要指標(biāo)，度P和滲透系數(shù)。各影響因素的水平主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料和工程經(jīng)驗(yàn)來確4效果檢查及分析定。試驗(yàn)各因素取值如表1所示。表1試驗(yàn)各影響因素取值情況4．1注漿效果檢查試驗(yàn)裂隙注漿水灰試驗(yàn)裂隙注漿水灰水平寬度／ram壓力／MPa比水平寬度／mm壓力／MPa比注漿效果檢測(cè)方法有很多，諸如施工質(zhì)量檢查及11．000．20．652．00101．4技術(shù)資料分析法、鉆孔抽(壓)水檢查法、注漿前后水21．250．40．862251．2l6量比較法、取芯檢查法、鉆孑L檢測(cè)法、無線電波透視法、3l50O．61072．5O1．41．841750．81．2地震波測(cè)試法等。在實(shí)際應(yīng)

7、用過程中，可以通過單個(gè)檢測(cè)方法，也可以采用多種方法來檢查注漿的效果。本次試驗(yàn)采用的檢查方法為：地震波測(cè)試法和取芯檢試驗(yàn)采用方開泰的均勻設(shè)計(jì)法，選用3種因查法，其測(cè)試結(jié)果見表3。素7個(gè)水平的(7)設(shè)計(jì)表及使用表進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)表3注漿前、后模型試件特征參數(shù)對(duì)比計(jì)。試驗(yàn)順序安排如表2所示。表2試驗(yàn)順序試驗(yàn)裂隙注漿水灰試驗(yàn)裂隙注漿水灰水平寬度／mm壓力／MPa比水平寬度／mm壓力／MPa比l1501．01．852．500．21．O22．250．41．661．25120．831．0O1．41．4720O0．60641750．81．23試驗(yàn)工作原理試驗(yàn)?zāi)?/p>