基于速凝浆液流–固相变特性的裂隙岩体注浆扩散机制 |
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引用本文: | 张连震,黄长鑫,张庆松,裴妍,李志鹏,杨文东,刘军,王晓晨.基于速凝浆液流–固相变特性的裂隙岩体注浆扩散机制[J].岩石力学与工程学报,2024(5):1190-1203. |
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作者姓名: | 张连震 黄长鑫 张庆松 裴妍 李志鹏 杨文东 刘军 王晓晨 |
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作者单位: | 1. 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院;2. 山东大学土建与水利学院;3. 山东交通学院交通土建工程学院;4. 山东建筑大学土木工程学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2020YFB1600500);;国家自然科学基金资助项目(52179120,52171267)~~; |
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摘 要: | 速凝类浆液流–固相变特性对裂隙岩体注浆扩散过程具有显著影响。为揭示速凝浆液裂隙岩体注浆扩散机制,以水泥–水玻璃浆液(C-S浆液)作为典型速凝浆液,提出采用基于屈服应力、黏度均随时间变化的Bingham流变本构模型描述速凝浆液流–固相变特性,并通过室内试验获得C-S浆液的屈服应力、黏度时变方程,在此基础上建立速凝浆液裂隙注浆扩散过程理论模型。开展恒定注浆速率下的C-S浆液裂隙注浆模拟试验,获得注浆压力–时间关系与浆液压力空间分布情况,并对理论计算结果进行正确性验证,揭示速凝浆液屈服应力与黏度的时空分布特征,以及静水阻力、流体相阻力、固体相阻力三者在注浆扩散过程中的变化规律。研究结果表明:在C∶S体积比为1∶1,2∶1,3∶1三种工况下,C-S浆液的剪切应力–剪切速率关系均符合Bingham流变本构关系模型,随着C∶S体积比的增加,浆液流–固相变起始时间与结束时间均显著缩短,浆液屈服应力与黏度峰值均显著增加;相比试验结果,基于屈服应力与黏度均随时间变化的Bingham模型、屈服应力固定的Bingham模型、Newton模型的注浆压力计算结果最大误差分别为12.73%~19.62%,20.1...
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关 键 词: | 岩石力学 速凝浆液 流–固相变特性 裂隙注浆 流变本构关系 模拟试验 |
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