| 高黏性浆液在富水破碎带隧道涌水治理中的应用 |
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| 作者姓名： | 程鹏达 付钢 刘保林 费敏锐 王道增 |
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| 作者单位： | 1. 上海大学机电工程与自动化学院, 上海200072;2. 中国中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司, 重庆400023;3. 上海大学上海市应用数学和力学研究所, 上海200072 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(10972134, 11032007); 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室资助项目; 上海市高校创新团队资助项目 |
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| 摘 要： | 富水破碎带隧道的涌水常常会引起一系列地质灾害, 其中高黏性浆液作为一种治水材料, 在富水破碎带的治水过程中发挥了积极的作用. 实验测量得到了常用水泥浆液和高黏性浆液黏性随时间变化的规律, 并分析黏度变化对注浆治水的影响. 引入孔隙率、渗透率动态模型,建立了适用于富水破碎带注浆治水的流固耦合数学模型, 分析了高黏性浆液注浆过程中压力梯度、应变率和孔隙率变化, 确定高黏性浆液流动半径. 结合浅层填充挤压、深层高压挤密的注浆思路设置了排水减压孔, 参考计算结果设计试验方案. 通过监测隧道涌水量和检测钻孔取芯, 验证了数学模型和试验方案的合理性. 试验结果表明, 隧道涌水量下降了97%, 达到了封堵涌水的目的; 现场芯样充填饱满密实, 抗压强度较原始地层提高了2~4 倍, 围岩整体防渗性能和稳定性得到大幅提升. 该结果不仅验证了数学模型的合理性, 还为类似地层治水处理提供了新的思路.
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| 关 键 词： | 孔隙率 黏性 耦合 压力梯度 注浆 |
| 收稿时间： | 2013-10-22 |
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