基于速凝浆液流–固相变特性的裂隙岩体注浆扩散机制

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...