岩土力学 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (11): 4194-4202.doi: 10.16285/j.rsm.2018.1470

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

土石混合体注浆扩散机制及影响因素试验研究

钟祖良1, 2,别聪颖1,范一飞1,刘新荣1, 2,罗亦琦1,涂义亮1, 3   

  1. 1. 重庆大学 土木工程学院,重庆 400045;2. 重庆大学 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心,重庆 400045; 3. 重庆交通大学 土木工程学院,重庆 400074
  • 收稿日期:2018-08-13 出版日期:2019-11-11 发布日期:2019-11-12
  • 作者简介:钟祖良,男,1980年生,博士,副教授,博士生导师,主要从事岩土力学、隧道与地下工程的试验与理论研究
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(No. 2018YFC1504802);国家自然科学基金项目(No. 51808083);重庆市基础研究与前沿探索项目(No. cstc2018jcyjAX0491)。

Experimental study on grouting diffusion mechanism and influencing factors of soil-rock mixture

ZHONG Zu-liang1, 2, BIE Cong-ying1, FAN Yi-fei1, LIU Xin-rong1, 2, LUO Yi-qi1, TU Yi-liang1, 3   

  1. 1. School of Civil Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, China; 2. National Joint Engineering Research Center of Geohazard Prevention in Reservoir Area, Chongqing University, Chongqing 400045, China; 3. School of Civil Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China
  • Received:2018-08-13 Online:2019-11-11 Published:2019-11-12
  • Supported by:
    This work was supported by the National Key R&D Program of China (2018YFC1504802), the National Natural Science Foundation of China (51808083) and the Natural Science Foundation Project of Chongqing (cstc2018jcyjAX0491).

摘要: 为了研究浆液在土石混合体中的扩散机制及其影响因素,以重庆地区土石混合体为研究对象,研制了一套可重复使用的室内注浆模型试验系统,开展了不同含石量、孔隙比、浆液黏度和注浆压力等条件下土石混合体注浆模型试验研究。研究结果表明:浆液在土石混合体中主要以渗透、劈裂的方式扩散。当含石量由低到高变化时,浆液主要扩散方式由劈裂扩散转化为渗透扩散;中等含石量时,劈裂扩散与渗透扩散相当。在试验的基础上,结合支持向量机制论建立了土石混合体注浆扩散半径预测模型,并基于该模型的计算结果,获得了渗透扩散半径和劈裂扩散半径影响因素的影响次序分别为:含石量>浆液黏度>孔隙比>注浆压力、含石量>注浆压力>浆液黏度>孔隙比。含石量对扩散形式的影响最大,对扩散半径值的影响占主导地位,建议实际工程中应根据土体含石量分区段进行注浆技术参数设计。

关键词: 土石混合体, 含石量, 扩散机制, 预测模型, 影响因素

Abstract: In order to study the diffusion mechanism of slurry in soil-rock mixture and its influencing factors, a reusable indoor grouting model test system was developed with the Chongqing soil-rock mixture as the research object. Experimental study of grouting model of soil-rock mixture under conditions of different stone contents, porosities, slurry viscosities and grouting pressures was carried out. The results show that slurry diffuses mainly in the soil-rock mixture by means of osmotic and splitting. When the stone content increases, the main diffusion mode of the slurry shifted from splitting to osmotic. When the medium contains stone, the splitting diffusion is equivalent to the osmotic. On the basis of experiments, the grouting diffusion radius prediction model of soil-rock mixture is established based on the theory of support vector machine. Based on the calculation results of the model, the order of influencing factors for the infiltration diffusion radius and the splitting radius are obtained respectively. Which are: stone content>slurry viscosity>porosity> grouting pressure; stone content> grouting pressure>slurry viscosity>porosity. The stone content has the greatest influence on the diffusion form, and it domains the diffusion radius value. It is suggested that the engineering should design the grouting parameters according to the stone content.

Key words: soil-rock mixture, stone content, slurry diffusion mechanism, prediction model, influencing factors

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[1] 梁珂, 陈国兴, 杭天柱, 刘抗, 何杨, . 砂类土最大动剪切模量的新预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1963-1970.
[2] 杨军, 魏庆龙, 王亚军, 高玉兵, 侯世林, 乔博文, . 切顶卸压无煤柱自成巷顶板变形 机制及控制对策研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 989-998.
[3] 刘希灵, 刘周, 李夕兵, 韩梦思. 单轴压缩与劈裂荷载下灰岩声发射b值特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 267-274.
[4] 尹黎阳, 唐朝生, 谢约翰, 吕超, 蒋宁俊, 施斌, . 微生物矿化作用改善岩土材料性能的影响因素[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2525-2546.
[5] 魏久传, 韩承豪, 张伟杰, 谢 超, 张连震, 李孝朋, 张春瑞, 蒋记港, . 基于步进式算法的裂隙注浆扩散机制研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 913-925.
[6] 张 勋, 黄茂松, 胡志平, . 砂土中单桩水平循环累积变形特性模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 933-941.
[7] 胡明鉴, 张晨阳, 崔翔, 李焜耀, 唐健健, . 钙质砂中毛细水高度与影响因素试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4157-4164.
[8] 王鹏飞, 李长洪, 马学文, 李子建, 刘景军, 武洋帆, . 断层带不同含石率土石混合体渗流特性试验研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 53-61.
[9] 冯上鑫,柴军瑞,许增光,覃 源,陈 玺. 基于核磁共振技术研究渗流作用下土石混体细观结构的变化[J]. , 2018, 39(8): 2886-2894.
[10] 夏加国,高 玮,程雅星,胡瑞林,徐佩芬,隋皓月, . 土石混合体斜坡地质结构精细探测新途径及其应用[J]. , 2018, 39(8): 3087-3094.
[11] 韩智铭,乔春生,朱 举. 含两组交叉贯通节理岩体的强度及破坏特征分析[J]. , 2018, 39(7): 2451-2460.
[12] 张春会,王 兰,田英辉,于永江,王来贵,. 饱和黏土中固定锚腚拖曳锚嵌入轨迹预测模型[J]. , 2018, 39(6): 1941-1947.
[13] 石泉彬,杨 平,于 可,汤国毅,. 冻土与结构接触面次峰值冻结强度试验研究[J]. , 2018, 39(6): 2025-2034.
[14] 夏才初,吕志涛,黄继辉,李 强, . 寒区隧道围岩最大冻结深度计算的半解析方法[J]. , 2018, 39(6): 2145-2154.
[15] 赵鑫曜, 陈建功, 张海权, 杨泽君, 胡日成, . 基于块石形状数据库的土石混合体模型 随机生成方法[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4691-4697.
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