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三维注浆模型试验系统研制及应用 被引量：20
1
作者 张伟杰 李术才 +4 位作者 魏久传 张庆松 张霄 李志鹏 谢道雷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期902-911,共10页
为研究注浆扩散规律和加固机制,研制了三维注浆模型试验系统,该系统由承载试验台、伺服稳压供水单元、注浆单元、多元信息监测单元及图像采集单元组成。该系统主要功能包括不同岩体介质中参数灵活可调的多孔注浆、多序次注浆模拟试验及... 为研究注浆扩散规律和加固机制,研制了三维注浆模型试验系统,该系统由承载试验台、伺服稳压供水单元、注浆单元、多元信息监测单元及图像采集单元组成。该系统主要功能包括不同岩体介质中参数灵活可调的多孔注浆、多序次注浆模拟试验及被注岩体内部物理场信息实时采集,其主要优势体现在:(1)试验腔设计为组合桶式结构,密封性强,拆卸方便,利于注浆加固体细部研究;(2)多腔气动联合控制水压加载方式可提供持续稳压的地下水环境;(3)多元信息并行实时监测系统可同时采集被注岩体内不同空间位置的总压力、孔隙水压力及位移等信息,实现注浆过程中物理参量时空变化规律的研究。利用该试验系统进行黏土介质单孔注浆和多孔分序次注浆模拟试验,获得注浆压力p变化特征及土体内部力学响应规律:p-t曲线呈多个波峰-波谷旋回,表征劈裂注浆为主的加固模式;注浆荷载作用下,总压力、孔隙水压力、有效应力与注浆压力基本同步变化,注浆结束点达到峰值,其后开始衰减并逐渐趋于稳定;与单孔注浆相比,多孔、多序次注浆可显著提高土体有效应力,黏土逐渐压缩固结,力学性质改善。试验表明,黏土介质以劈裂注浆为主,不同序次浆脉间接触关系复杂,可划分为剪切劈裂、原位顺层劈裂及入侵劈裂3种基本模式;采用多孔、小注浆速率试验方法,可减小围岩扰动,增大注浆量及土体压缩固结程度,提高注浆加固效果。研究成果对揭示黏土介质注浆机制具有一定的科学价值。 展开更多
关键词 三维注浆模型试验系统 黏土介质 单孔注浆试验 多孔注浆试验 实时监测
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动水条件下单裂隙注浆模型试验系统设计 被引量：15
2
作者 湛铠瑜 隋旺华 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2011年第10期19-23,67,共6页
结合工程实践中大多数注浆工程都是在动水条件下进行注浆堵水,研制了动水条件下单裂隙注浆模型试验系统,并进行了验证性试验。模型试验系统主要包括动水水源、注浆系统、模拟裂隙和数据采集系统设备。研制的模型试验系统解决了动水水源... 结合工程实践中大多数注浆工程都是在动水条件下进行注浆堵水,研制了动水条件下单裂隙注浆模型试验系统,并进行了验证性试验。模型试验系统主要包括动水水源、注浆系统、模拟裂隙和数据采集系统设备。研制的模型试验系统解决了动水水源进入裂隙时为裂隙流、水头稳定、水头高度可调,注浆系统设备的注浆量可调,注浆压力和注浆速度可控,模拟裂隙设备的裂隙开度可调,裂隙粗糙度可变,扩散规律易于观察和数据易于采集,监测系统中浆液扩散、渗流压力和流出液体重量实时记录等关键问题。验证试验结果表明,模型试验系统可以在动水条件下进行单裂隙注浆试验并能获得浆液扩散规律、流出液体重量和渗流压力变化规律。 展开更多
关键词 裂隙 动水注浆 模型试验系统 渗流压力监测 流量监测 图像采集
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盾构隧道同步注浆浆液压力分布规律模型试验研究 被引量：30
3
作者 张莎莎 戴志仁 白云 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期43-53,共11页
基于盾构隧道典型4孔同步注浆的特点,建立盾构-浆液-土体相似系统和模型试验平台,开展不同注浆方式下的室内相似模型试验,研究盾尾空隙内浆液压力的分布规律及消散过程、浆液的流动路径及扩散方式。结果表明：注浆方式对浆液压力的有效... 基于盾构隧道典型4孔同步注浆的特点,建立盾构-浆液-土体相似系统和模型试验平台,开展不同注浆方式下的室内相似模型试验,研究盾尾空隙内浆液压力的分布规律及消散过程、浆液的流动路径及扩散方式。结果表明：注浆方式对浆液压力的有效影响范围主要集中在盾尾后方2倍隧道直径范围内;利用上部注浆孔或下部注浆孔单独注浆都是不科学的;上部或下部浆液流量大于等于60%时,其流量变化对浆液压力初值的分布具有决定性作用;上部浆液流量在60%~80%之间才能确保浆液压力初值较好地适应地层应力;盾尾空隙最佳充填模式为,单孔注浆时应采用上部注浆孔,双孔同步注浆时应采用上下双孔注浆且上部浆液流量约占总流量的80%,4孔同步注浆时上部浆液流量应占总流量的60%~80%;刚注入的浆液主要分布在注浆孔附近区域,单位时间内新形成的盾尾空隙主要由原来盾尾处呈流塑状的浆液进行充填;建议在拱顶附近预留专用注浆孔进行二次补注浆。 展开更多
关键词 盾构隧道 同步注浆 模型试验 盾构—浆液—土体相似系统 注浆方式 浆液压力
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定向区域注浆三维模拟试验系统研制及应用 被引量：1
4
作者 陈军涛 朱君 +4 位作者 刘磊 李文昕 李光强 张毅 李昊 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期179-186,共8页
定向区域注浆改造含水层是矿井水害防治的有效途径之一。为研究定向区域注浆浆液扩散规律,自主研制了定向区域注浆三维模拟试验系统。该系统主要由试验台、注浆系统、注水系统及数据监测等子系统组成,可实现定向钻孔注浆模拟、浆液三维... 定向区域注浆改造含水层是矿井水害防治的有效途径之一。为研究定向区域注浆浆液扩散规律,自主研制了定向区域注浆三维模拟试验系统。该系统主要由试验台、注浆系统、注水系统及数据监测等子系统组成,可实现定向钻孔注浆模拟、浆液三维扩散模拟、高承压水模拟和区域化注浆模拟等功能。系统可独立控制注浆孔单元,实现多孔、多序次注浆,借助6个注浆孔模拟不同注浆压力、浆液黏度、注浆速率、水灰比等多种参数影响下的浆液流动过程,并可实现动/静(高)水压环境下浆液扩散过程的实时监测。以200、250、300 mm模拟裸孔长度为研究对象,初步探究了定向注浆作用下裸孔注浆浆液扩散的特征及其效果。研究发现:在仅有裸孔长度为变量的情况下,浆液扩散范围不会随裸孔长度的线性增加而同步线性增加;短裸孔的浆液结石体呈现以钻探裸孔为轴心的圆柱状,长裸孔的浆液结石体呈现以钻探裸孔为轴心的圆台状;裸孔增加相同的长度,裸孔越长,浆液在裸孔两端的扩散范围差值越大,同时压力损失越多,浆液扩散的距离越小。将试验所得浆液扩散半径与Maag公式计算所得浆液扩散半径进行对比,发现注浆裸孔长度为200 mm时,两数值仅相差2.8%,试验结果符合Maag球形扩散理论规律,验证了本试验系统的科学性与合理性。 展开更多
关键词 定向注浆 三维模拟试验系统 浆液扩散 浆液−水驱替 区域化模拟
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裂隙动水注浆堵水模型试验研究 被引量：3
5
作者 郭飞 姜瑜 +1 位作者 孙博通 田治州 《建筑技术》 2021年第2期232-235,共4页
研制可视化动水条件下单裂隙注浆堵水模型,并进行验证模拟试验,结果表明该模型试验系统能直观地观察动水下浆液注入裂隙后的扩散过程和规律。动水流速是影响注浆材料堵水效果的最重要因素,裂隙张开度次之。通过实时监测裂隙中凝胶分布... 研制可视化动水条件下单裂隙注浆堵水模型,并进行验证模拟试验,结果表明该模型试验系统能直观地观察动水下浆液注入裂隙后的扩散过程和规律。动水流速是影响注浆材料堵水效果的最重要因素,裂隙张开度次之。通过实时监测裂隙中凝胶分布、末端液体流量以及堵水率将浆液堵水效果分为较好、一般、较差、失败4个等级。 展开更多
关键词 裂隙 动水注浆 模型试验系统 图像采集 流量监测
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大断面浅覆土矩形顶管模型试验研究
6
作者 潘羽擎 甄亮 +1 位作者 蒋海里 李晓军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期125-129,共5页
在顶管隧道施工中,同步注浆是控制地表变形和顶力控制的关键环节。目前对于传统的同步注浆研究主要局限于浆液材料,摩擦系数的研究,而对浆液本身流动及其填充机理的研究涉及很少。通过建立顶管-浆液-土体系统和模型试验装置,在考虑相似... 在顶管隧道施工中,同步注浆是控制地表变形和顶力控制的关键环节。目前对于传统的同步注浆研究主要局限于浆液材料,摩擦系数的研究,而对浆液本身流动及其填充机理的研究涉及很少。通过建立顶管-浆液-土体系统和模型试验装置,在考虑相似律的情况下,介绍了大断面矩形顶管同步注浆的室内缩尺模型试验研究结果,研究了传统触变浆液(由膨润土、羧甲基纤维素和纯碱组成)和HS-3复合浆液和聚丙烯酰胺复合浆液对泥浆套质量影响效果。试验中测量了土层的竖向位移变化、顶进力的大小,以观察同步注浆对地面位移和顶力的影响。探究了浅覆土大断面矩形顶管隧道同步注浆对地面位移和顶进力的大小影响规律。试验发现,在注浆情况下,顶进力可以减少40%左右。 展开更多
关键词 模型试验 顶管-浆液-土体系统 同步注浆 矩形顶管
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熊谷组开发出隧道注浆可视化系统 被引量：2
7
作者 程绍磊 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2017年第11期1416-1416,共1页
熊谷组于2017年11月7日发布消息,称该公司开发出了隧道注浆可视化系统,该系统能够根据注浆堵水的施工数据（掌子面的地质数据、钻孔数据、预注浆数据及其他施工数据）生成三维模型,有效降低前方地层涌水的同时,也有助于将来的隧道维护管理.
关键词 可视化系统 注浆堵水 隧道 开发 施工数据 地质数据 钻孔数据 三维模型
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