岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (8): 2505-2515.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1150CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1150
高帅,任富强,常远
GAO Shuai, REN Fu-qiang, CHANG Yuan
摘要: 为探究裂隙岩石渗透注浆过程的特性,设计了一套岩石裂隙注浆试验系统,该系统包含浆液供给系统、数据监测系统和注浆模拟系统。通过对单裂隙砂岩在不同注浆压力(0.3、0.4、0.5 MPa)下进行注浆试验,分析了管道流动压力、浆液流量和浆液压力的变化规律,并结合数值模拟探讨了浆液参数对流动特性的影响。试验结果显示,管道流动压力、浆液流量和浆液压力呈现上升―稳定―下降的三阶段变化特征。在稳定阶段,3个变量与注浆压力正相关,但对注浆压力变化的敏感性不同。随着注浆压力升高,浆液压力增加,而浆液流量对注浆压力变化的响应逐渐减小(注浆压力从0.3 MPa增至0.5 MPa时,浆液流量分别增加了15.3%和8.1%)。当注浆压力达到0.3 MPa及以上时,管道内的流动压力保持不变。数值模拟结果表明,浆液流动特性与其在裂隙中的扩散形式有关。扩散为半圆形时,浆液流速降低,流量上升;扩散形式由半圆变为凸字形时,浆液流速增加;由凸字形变为均匀扩散时,各参数趋于稳定。浆液流量、流速与浆液的塑性黏度成反比,且影响效果随塑性黏度的增加而增强,而浆液屈服应力对浆液流量、速度影响较小。
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