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《岩土力学》 2014年11期
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基于模型试验的劈裂注浆机制分析

李鹏  张庆松  张霄  李术才  张伟杰  李梦天  王倩  
【摘要】:依托钟家山隧道帷幕注浆工程,设计了一套大比例劈裂注浆模型试验装置,模拟断层破碎带劈裂注浆过程,通过布设监测元件记录,分析注浆过程关键参数的变化规律,通过开挖充填介质直观揭露浆脉分布特征。试验发现,注浆过程中土体劈裂压力呈现类似脉冲状变化规律,试验条件下土体启劈压力Po=0.12 MPa,与现有理论解进行了对比分析。基于浆液扩散形式转换、主次生劈裂通道饱和、新劈裂通道形成和后续次劈裂区域饱和4个阶段,分析了土体劈裂压力变化机制,提出了主、次生劈裂压力值界定方法,并对试验条件下7次主劈裂压力值、53次次生劈裂压力值进行了分析,发现主劈裂压力值呈递增规律。结合P-t曲线从能量角度将劈裂过程划分为土体劈裂能量积聚、劈裂和浆液能量转移3个阶段,通过开挖充填介质揭露浆脉的空间分区域分布规律和主、次生浆脉共存规律并分析其成因,在钟家山隧道帷幕注浆工程进行现场应用试验,进一步验证了试验结论的正确性。试验结论对于注浆理论的认知和注浆工程的应用有一定的指导作用。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 郭炎伟;贺少辉;张安康;汪大海;;劈裂注浆复合土体三维等效弹性模型理论研究[J];岩土力学;2016年07期
2 张伟杰;李术才;魏久传;张庆松;张霄;李鹏;;破碎围岩注浆加固体开挖稳定性及水压超载试验研究[J];中南大学学报(自然科学版);2016年06期
3 张连震;李志鹏;张庆松;刘人太;张霄;俞文生;;基于土体非线性压密效应的劈裂注浆机制分析[J];岩石力学与工程学报;2016年07期
4 赵鹏;张庆松;郑东柱;朱明听;李鹏;;磷酸盐缓凝剂对水泥基速凝类浆液影响机制的研究与应用[J];硅酸盐通报;2016年04期
5 王志丰;沈水龙;谢永利;;水平旋喷桩施工引起周围土体变形分析[J];岩土力学;2016年04期
6 张庆松;张连震;刘人太;俞文生;郑卓;王洪波;朱光轩;;基于“浆–土”界面应力耦合效应的劈裂注浆理论研究[J];岩土工程学报;2016年02期
7 郭炎伟;贺少辉;管晓明;刘夏冰;;劈裂注浆复合土体平面等效弹性模型理论研究[J];岩土力学;2015年08期
8 张庆松;李鹏;张霄;李术才;张伟杰;刘建国;于海洋;;隧道断层泥注浆加固机制模型试验研究[J];岩石力学与工程学报;2015年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李志鹏;断层软弱介质注浆扩散加固机理及工程应用[D];山东大学;2015年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李术才;张伟杰;张庆松;张霄;刘人太;潘光明;李志鹏;车宗原;;富水断裂带优势劈裂注浆机制及注浆控制方法研究[J];岩土力学;2014年03期
2 张淼;邹金锋;陈嘉祺;李亮;李振存;;非对称荷载作用下土体劈裂注浆压力分析[J];岩土力学;2013年08期
3 黄明利;管晓明;吕奇峰;;基于弹性力学的诱导劈裂注浆机制分析[J];岩土力学;2013年07期
4 程盼;邹金锋;李亮;罗伟;赵炼恒;赵娟;;冲积层中劈裂注浆现场模型试验[J];地球科学(中国地质大学学报);2013年03期
5 张庆松;韩伟伟;李术才;袁晏仁;刘人太;李金求;孙怀凤;;灰岩角砾岩破碎带涌水综合注浆治理[J];岩石力学与工程学报;2012年12期
6 王起才;张戎令;;劈裂注浆浆液走势与不同压力下土体位移试验研究[J];铁道学报;2011年12期
7 孙锋;张顶立;陈铁林;;基于流体时变性的隧道劈裂注浆机理研究[J];岩土工程学报;2011年01期
8 王玉平;朱宝龙;陈强;;饱和粘性土劈裂注浆加固室内试验[J];西南科技大学学报;2010年03期
9 孙锋;张顶立;陈铁林;张晓平;;土体劈裂注浆过程的细观模拟研究[J];岩土工程学报;2010年03期
10 孙锋;张顶立;王臣;房倩;李兵;;劈裂注浆抬升既有管道效果分析及工程应用[J];岩土力学;2010年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张霄;地下工程动水注浆过程中浆液扩散与封堵机理研究及应用[D];山东大学;2011年
2 王迎超;山岭隧道塌方机制及防灾方法[D];浙江大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张龙生;翁贤杰;;钟家山隧道富水断层破碎带突水突泥治理技术[J];江西建材;2016年18期
2 周俊宏;宫全美;周顺华;韩高孝;;盾构隧道抬升作用下极限上覆土压力计算方法[J];岩土力学;2016年07期
3 郭炎伟;贺少辉;张安康;汪大海;;劈裂注浆复合土体三维等效弹性模型理论研究[J];岩土力学;2016年07期
4 李召峰;李术才;刘人太;蒋宇静;张庆松;杨磊;沙飞;陈泊涵;王宏亮;;富水破碎岩体注浆加固材料试验研究与应用[J];岩土力学;2016年07期
5 王俊;何川;李栋林;齐春;周晓军;;砂卵石地层地下水对盾构隧道影响的离散元流固耦合分析[J];隧道建设;2016年06期
6 秦鹏飞;;微生物灌浆的颗粒流细观力学数值模拟研究[J];岩土力学;2016年S1期
7 孙子正;李术才;刘人太;高波;张庆松;张乐文;;软流塑地层注浆加固作用定量化研究[J];岩石力学与工程学报;2016年S1期
8 汪煜烽;吴立;袁青;周玉纯;马晨阳;;穿越断层破碎带隧洞注浆范围研究[J];科学技术与工程;2016年13期
9 陈剑;魏义山;江红;瞿同明;王树英;;一种新型袖阀管双液注浆加固工法[J];铁道建筑;2016年04期
10 张连震;李志鹏;张庆松;刘人太;张霄;俞文生;;基于土体非线性压密效应的劈裂注浆机制分析[J];岩石力学与工程学报;2016年07期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 耿晓杰;深埋条件下隧道稳定性评价方法及应用研究[D];北京科技大学;2015年
2 李志鹏;断层软弱介质注浆扩散加固机理及工程应用[D];山东大学;2015年
3 温世儒;基于地质雷达的岩溶地区公路隧道超前探测技术研究[D];长安大学;2015年
4 韩伟伟;基于渗滤效应的水泥浆液多孔介质注浆机理及其工程应用[D];山东大学;2014年
5 张伟杰;隧道工程富水断层破碎带注浆加固机理及应用研究[D];山东大学;2014年
6 游鹏飞;地铁隧道施工风险机理研究[D];西南交通大学;2013年
7 胡巍;岩体裂隙与管道动水注浆浆液扩散封堵机理研究[D];中国矿业大学;2013年
8 张国军;大连地铁分岔隧道施工风险评估[D];大连理工大学;2013年
9 刘人太;水泥基速凝浆液地下工程动水注浆扩散封堵机理及应用研究[D];山东大学;2012年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭炎伟;贺少辉;管晓明;刘夏冰;;劈裂注浆复合土体平面等效弹性模型理论研究[J];岩土力学;2015年08期
2 叶飞;苟长飞;毛家骅;杨鹏博;陈治;贾涛;;黏土地层盾构隧道临界注浆压力计算及影响因素分析[J];岩土力学;2015年04期
3 李鹏;张庆松;张霄;李术才;张伟杰;李梦天;王倩;;基于模型试验的劈裂注浆机制分析[J];岩土力学;2014年11期
4 韦昊奇;林海燕;王玉江;李建伟;杨小林;;水泥增效剂对普通硅酸盐水泥性能的影响[J];硅酸盐通报;2014年08期
5 孙子正;李术才;刘人太;张庆松;张乐文;郑卓;;水泥基速凝浆液裂隙扩散机制与压力特性试验研究[J];岩土力学;2014年08期
6 董淑棉;郭炎伟;;注浆止水技术在热力工程竖井施工中的应用[J];现代隧道技术;2014年02期
7 李术才;张伟杰;张庆松;张霄;刘人太;潘光明;李志鹏;车宗原;;富水断裂带优势劈裂注浆机制及注浆控制方法研究[J];岩土力学;2014年03期
8 丁建文;刘铁平;曹玉鹏;杨瑞敏;王刚;;高含水率疏浚淤泥固化土的抗压试验与强度预测[J];岩土工程学报;2013年S2期
9 程盼;邹金锋;罗恒;罗伟;赵炼恒;;松散填土层中注浆效果检测方法试验研究[J];中南大学学报(自然科学版);2013年09期
10 张淼;邹金锋;陈嘉祺;李亮;李振存;;非对称荷载作用下土体劈裂注浆压力分析[J];岩土力学;2013年08期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李达;长大隧道穿越断层区施工力学特征及施工优化方法研究[D];西南交通大学;2012年
2 刘人太;水泥基速凝浆液地下工程动水注浆扩散封堵机理及应用研究[D];山东大学;2012年
3 王档良;多孔介质动水化学注浆机理研究[D];中国矿业大学;2011年
4 张霄;地下工程动水注浆过程中浆液扩散与封堵机理研究及应用[D];山东大学;2011年
5 孙克国;注浆控制岩溶隧道突水地质灾害的机理和模拟方法研究[D];山东大学;2010年
6 王遇国;岩溶隧道突水灾害与防治研究[D];中国铁道科学研究院;2010年
7 李慎刚;砂性地层渗透注浆试验及工程应用研究[D];东北大学;2010年
8 石明生;高聚物注桨材料特性与堤坝定向劈裂注桨机理研究[D];大连理工大学;2011年
9 韩金田;复合注浆技术在地基加固中的应用研究[D];中南大学;2007年
10 杨秀竹;静动力作用下浆液扩散理论与试验研究[D];中南大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郭炎伟;贺少辉;张安康;汪大海;;劈裂注浆复合土体三维等效弹性模型理论研究[J];岩土力学;2016年07期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄明利;管晓明;吕奇峰;;基于弹性力学的诱导劈裂注浆机制分析[J];岩土力学;2013年07期
2 李术才;韩伟伟;张庆松;刘人太;翁贤杰;;地下工程动水注浆速凝浆液黏度时变特性研究[J];岩石力学与工程学报;2013年01期
3 钱自卫;姜振泉;曹丽文;孙强;;弱胶结孔隙介质渗透注浆模型试验研究[J];岩土力学;2013年01期
4 张庆松;韩伟伟;李术才;袁晏仁;刘人太;李金求;孙怀凤;;灰岩角砾岩破碎带涌水综合注浆治理[J];岩石力学与工程学报;2012年12期
5 钱七虎;;地下工程建设安全面临的挑战与对策[J];岩石力学与工程学报;2012年10期
6 朱登元;管延华;刘惠忠;王倩;张庆涛;;袖阀管劈裂注浆加固粉土路基实验研究[J];岩土工程学报;2012年08期
7 李术才;张霄;张庆松;孙克国;徐尧;张伟杰;李海燕;刘人太;李鹏;;地下工程涌突水注浆止水浆液扩散机制和封堵方法研究[J];岩石力学与工程学报;2011年12期
8 许振浩;李术才;李利平;陈军;张之淦;石少帅;;一种典型的岩溶隧道衬砌压裂突水灾害成因与防治[J];岩石力学与工程学报;2011年07期
9 刘人太;李术才;张庆松;原小帅;韩伟伟;;一种新型动水注浆材料的试验与应用研究[J];岩石力学与工程学报;2011年07期
10 王乾;曲立清;郭洪雨;王全胜;;青岛胶州湾海底隧道围岩注浆加固技术[J];岩石力学与工程学报;2011年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李利平;高风险岩溶隧道突水灾变演化机理及其应用研究[D];山东大学;2009年
2 肖云华;双峰隧道围岩稳定性非线性系统研究[D];吉林大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张伟;二次高压劈裂注浆的机理研究[J];四川建筑科学研究;2005年04期
2 邹金锋;李亮;杨小礼;王志斌;;劈裂注浆能耗分析[J];中国铁道科学;2006年02期
3 雷风;;分层劈裂注浆作用机理及应用[J];煤炭科学技术;2007年05期
4 何宁辉;;浅谈劈裂注浆加固技术及其应用[J];湖南交通科技;2008年03期
5 何宁辉;;劈裂注浆加固技术及应用[J];公路与汽运;2008年05期
6 孙锋;张顶立;王臣;房倩;李兵;;劈裂注浆抬升既有管道效果分析及工程应用[J];岩土力学;2010年03期
7 黄明利;管晓明;吕奇峰;;基于弹性力学的诱导劈裂注浆机制分析[J];岩土力学;2013年07期
8 谭毓浚;试论劈裂注浆[J];铁道工程学报;1993年01期
9 尹玉成,孔德萍;高压劈裂注浆加固滑体施工工法[J];城市道桥与防洪;1998年04期
10 刘大鹏;朱铁增;李旭丹;;浅谈袖阀管劈裂注浆法在地基加固处理中的应用[J];黑龙江交通科技;2006年08期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 谭毓浚;;试论劈裂注浆[A];全国首届岩石锚固与注浆学术会议论文集[C];1995年
2 夏雄;周德培;;预应力锚索二次劈裂注浆设计参数研究[A];中国交通土建工程学术论文集(2006)[C];2006年
3 杨学敏;王磊;;劈裂注浆法处理某厂房回填土地基[A];土木建筑学术文库(第7卷)[C];2007年
4 代国忠;陈勇;周黎明;;锚杆高压劈裂注浆机理与新型止浆器的研制[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 黄戡;裂隙岩体中隧道注浆加固理论研究及工程应用[D];中南大学;2011年
2 罗恒;注浆理论研究及其在公路工程中的应用[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 吕奇峰;隧道内定向诱导劈裂注浆机理及其配套检测方法研究[D];北京交通大学;2010年
2 李冠奇;致密土体劈裂注浆的力学机理及试验研究[D];铁道部科学研究院;2006年
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