软弱地层注浆的细观力学模拟研究

›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (S2): 653-659.

软弱地层注浆的细观力学模拟研究

袁敬强¹，陈卫忠^{1, 2}，谭贤君¹，王辉¹

1. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071；2. 山东大学岩土与结构工程中心，济南 250061

收稿日期:2011-04-06 出版日期:2011-08-10 发布日期:2011-08-26
通讯作者: 陈卫忠，男，1968年生，博士，研究员，博士生导师，主要从事隧道及地下工程方面的教学与研究工作。E-mail：wzchen@whrsm.ac.cn E-mail:cumtyjq@163.com
作者简介:袁敬强，男，1985年生，博士研究生，主要从事地下工程注浆堵水加固机制与试验方面的研究
基金资助:
国家自然科学基金重大国际合作项目（No. 50720135906）；国家自然科学基金（No. 41072238，No. 51009133，No. 51004097）

Mesomechanical simulation of grouting in weak strata

YUAN Jing-qiang¹, CHEN Wei-zhong^{1, 2}, TAN Xian-jun¹, WANG Hui¹

1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. Research Center of Geotechnical & Structural Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China

Received:2011-04-06 Online:2011-08-10 Published:2011-08-26

摘要/Abstract

摘要： 基于散体介质理论的颗粒流方法，运用PFC2D软件对软弱地层注浆过程进行了细观力学模拟，研究了注浆压力、注浆时间、渗透性质及颗粒黏结强度对浆液扩散半径和注浆类型的影响规律。采用PFC2D软件内嵌的FISH语言，定义了提取特定位置流体域内压力值的函数，研究了浆液扩散的分布特征，考虑浆液黏度的时变性对浆液扩散范围的影响，定义有效注浆半径对其进行修正，得到的浆液扩散规律与球形扩散理论较为一致。结合工程实例进行了注浆细观力学数值模拟，并提出了科学的注浆方案，在现场应用后取得了较好的堵水加固效果

关键词: 软弱地层, 注浆, 细观力学模拟, 颗粒流程序, 有效注浆半径

Abstract: Based on the theory of particle flow, the process of grouting in weak strata is mesomechanically simulated; and the influence of grouting pressure, grouting time, permeability coefficient and particle bond strength on grouting diffusion radius and grouting type is concerned. By using FISH language embedded in the Particle Flow Code in 2 Dimensions(DFC2D), a function that can extract the pressure value of fluid domain at specific position is established; and the diffusion distribution of grouts is studied. Considering time-dependent behavior of the grouts and nonuniformity of the stratum, the effective grouting radius is defined to modify these factors. The simulated results are consistent with Maag’s formula. The mesomechanical simulation of grouting has been conducted with a practical engineering example. Based on the results of mesomechanical simulation, a scientific grouting scheme is proposed. And the application to site has achieved good sealing and strengthening effect.

Key words: weak strata, grouting, mesomechanical simulation, particle flow code, effective grouting radius

中图分类号:

TU 470

袁敬强，陈卫忠，谭贤君，王辉. 软弱地层注浆的细观力学模拟研究[J]. , 2011, 32(S2): 653-659.

YUAN Jing-qiang , CHEN Wei-zhong , TAN Xian-jun , WANG Hui. Mesomechanical simulation of grouting in weak strata[J]. , 2011, 32(S2): 653-659.

参考文献

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