裂隙巖體中隧道注漿加固理論研究及工程應(yīng)用.pdf

1、對(duì)裂隙巖體中的隧道進(jìn)行注漿加固是保證隧道工程成功建設(shè)和安全運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵問(wèn)題，也是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究課題。這將有助于豐富和發(fā)展隧道力學(xué)理論，解決巖溶、斷層破碎帶地區(qū)隧道工程技術(shù)難題以及建立相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持；并將為隧道工程建設(shè)提供參考，擴(kuò)大其在鐵路隧道、地鐵及地下工程的應(yīng)用范圍。本文以注漿理論研究為基礎(chǔ)，首先通過(guò)對(duì)幾種經(jīng)典滲透注漿理論的分析研究，建立了滲透注漿流體模型，推導(dǎo)了注漿過(guò)程中漿液流量、注漿壓力和滲透系數(shù)的解析解

2、及相互影響，并對(duì)各種流體在巖土體中滲透和劈裂注漿力學(xué)機(jī)理進(jìn)行了分析；然后通過(guò)劈裂注漿機(jī)理模型實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)注漿實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)、對(duì)注漿機(jī)理進(jìn)行了分析、并對(duì)注漿效果進(jìn)行了檢測(cè)；最后將注漿量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和注漿質(zhì)量檢測(cè)方法以及上述研究成果成功應(yīng)用于實(shí)際工程中。本文通過(guò)理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和工程實(shí)例分析取得了如下主要研究成果：
　　 (1)根據(jù)滲透注漿理論建立了滲透注漿流體模型，推導(dǎo)了注漿過(guò)程中漿液流量、注漿壓力和滲透系數(shù)的解析解；深入研究了

3、多孔同時(shí)注漿的相互影響，得出了多孔同時(shí)注漿時(shí)在某點(diǎn)的注漿壓力值等于單孔各自注漿時(shí)注漿壓力在該點(diǎn)的疊加和圓形布置注漿孔時(shí)圓心位置的加固效果最差；推導(dǎo)了在控制注漿壓力下等間距布孔時(shí)最優(yōu)注漿孔的數(shù)量。
　　 (2)推導(dǎo)了漿液壓縮土體的彈塑性區(qū)解析解和塑性區(qū)半徑及最終注漿壓力公式；采用能量耗散分析方法研究裂隙巖體劈裂注漿壓力設(shè)計(jì)計(jì)算，并對(duì)影響注漿壓力設(shè)計(jì)計(jì)算的各參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析。
　　 (3)通過(guò)劈裂注漿機(jī)理模型實(shí)驗(yàn)研究，得

4、出了注漿壓力時(shí)程曲線、注漿速率時(shí)程曲線和劈裂注漿的一般規(guī)律；分析了水泥注入量、注漿過(guò)程的力學(xué)機(jī)理和漿液加固巖土體的效果；并將實(shí)驗(yàn)成果成功應(yīng)用于實(shí)際工程中，驗(yàn)證了本文理論研究的準(zhǔn)確性和可行性。
　　 (4)通過(guò)對(duì)注漿量控制理論的研究，提出了一種注漿量驗(yàn)收的控制方法，并制定一套注漿控制標(biāo)準(zhǔn)及其適用范圍。
　　 (5)對(duì)現(xiàn)有的注漿加固檢測(cè)方法的工作原理、基本特點(diǎn)、應(yīng)用范圍和檢測(cè)效果進(jìn)行了綜合分析研究；結(jié)合巖土體注漿加固的特點(diǎn)，