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致密土体劈裂注浆的力学机理及试验研究

作　者: 李冠奇
导　师: 魏鸿
学　校: 铁道部科学研究院
专　业: 水力学与河流动力学
关键词: 劈裂注浆致密土体劈裂压力扩散半径
分类号: TU472
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 295次
引　用: 5次
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内容摘要

城市地下工程施工因周围环境的影响，受到较严格的限制，包括地下水排放及地表沉降的控制。注浆是控制地下水向隧道、基坑静空排放以及地表沉降的一种有效手段。目前，对于致密土体劈裂注浆的研究，特别是注浆的劈裂压力、影响范围以及劈裂注浆对地表的隆起的影响等的力学机理研究较少。本文结合厦门市机场路现场注浆试验，对致密土体劈裂注浆力学机理、浆液传送理论、地表隆起理论及注浆后土体的物理力学效果预测方法进行了研究，主要内容包括： 1．按照弹塑性土体的变形破坏理论中tresca准则，建立了液泡柱型扩散挤压土体使之出现塑性破坏的模型。从而求解了致密土体一序注浆的劈裂压力：根据劈裂注浆后浆体材料与土体呈两相共存的特征，推导了二序注浆的劈裂压力。 2．根据粘性流体力学中泊肃叶流动方程、浆液材料的流变理论及浆液的粘性时变性理论推导了致密土体中的传浆半径计算模型。并根据厦门地区的试验资料结果对该模型进行了验证。 3．根据传浆半径模型及浆液损耗理论推导了劈裂注浆地表‘圆台’隆起模型。 4．初步提出一种根据浆脉空间分布特征模拟注浆后土体效能改进的预测性评价方法。 5．根据劈裂注浆的力学机理及室内试验结果，得出了劈裂注浆浆材的选择原则；根据现场注浆试验结果论证了劈裂注浆压力计算模型的正确性，根据现场监测结果验证了地表隆起的计算模型。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-8
引言  8-9
第一章概述  9-13
  1.1 问题的提出  9-11
  1.2 注浆技术发展现状  11-13
    1.2.1 注浆材料的研发情况  11-12
    1.2.2 注浆设备的研发情况  12-13
第二章注浆理论研究进展  13-21
  2.1 浆体的流变特性  13-14
  2.2 注浆载体的特性  14-15
  2.3 渗透注浆的力学模型  15-18
  2.4 岩体劈裂注浆理论  18-19
  2.5 计算机仿真技术在注浆工程中的应用  19-20
  2.6 理论研究进展分析  20-21
第三章致密土体劈裂注浆的力学机理研究  21-40
  3.1 土体注浆的分类  21-22
  3.2 土体性质对注浆的影响  22
  3.3 致密土体注浆过程  22-23
  3.4 致密土体注浆劈裂压力  23-30
    3.4.1 劈裂注浆的平面力学模型  25-26
    3.4.2 屈雷斯卡圆柱形孔扩张问题的弹塑性解  26-28
    3.4.3 致密土体二序注浆劈裂压力  28-30
  3.5 致密土体劈裂注浆传浆半径的研究  30-37
    3.5.1 浆液的流变性、时变性对浆液扩散的影响  31-33
    3.5.2 劈裂传浆模型  33-37
  3.6 致密土体劈裂注浆对沉降变形的影响研究  37-40
    3.6.1 单孔劈裂注浆的地表隆起  37-39
    3.6.2 群孔劈裂注浆的地表隆起  39-40
第四章工程实例与试验研究  40-53
  4.1 工程概况  40
  4.2 试验简介  40-43
    4.2.1 场地布置  40-41
    4.2.2 袖阀管注浆工艺  41-43
    4.2.3 钻注法注浆工艺  43
  4.3 土体特征  43-44
  4.4 材料选择  44-45
    4.4.1 材料选择试验  44
    4.4.2 材料选择试验结论  44-45
  4.5 试验结果分析  45-53
    4.5.1 袖阀管注浆压力  45-50
    4.5.2 袖阀管注浆的地表隆起分析  50-53
第五章致密土体注浆效果预测方法研究  53-63
  5.1 致密土体注浆预测的难点  53
  5.2 常规评价方法  53-54
  5.3 劈裂脉仿真分析  54-63
    5.3.1 Flac程序简介  56
    5.3.2 沉降影响分析  56-63
结论及研究展望  63-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
详细摘要  70-80

致密土体劈裂注浆的力学机理及试验研究

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