【摘 要】
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随着经济不断的高速发展,大批地下工程、矿山、隧洞投入建设,面临日益复杂的地质水文条件,时常遭遇裂隙岩体渗流、劣质围岩破碎所引发的涌水、塌方等地质灾害,造成施工安全事故,给国民经济带来损失。因此针对富水破碎围岩关键科学问题,结合注浆工程作为防渗流、防变形的重要防治手段,开展裂隙的注浆加固与渗流机制研究。本文以湖北鄂北水资源配置工程唐县尚市地区为地质原型,运用理论结合试验的方法,研究单一锯齿结构面的注
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随着经济不断的高速发展,大批地下工程、矿山、隧洞投入建设,面临日益复杂的地质水文条件,时常遭遇裂隙岩体渗流、劣质围岩破碎所引发的涌水、塌方等地质灾害,造成施工安全事故,给国民经济带来损失。因此针对富水破碎围岩关键科学问题,结合注浆工程作为防渗流、防变形的重要防治手段,开展裂隙的注浆加固与渗流机制研究。本文以湖北鄂北水资源配置工程唐县尚市地区为地质原型,运用理论结合试验的方法,研究单一锯齿结构面的注浆加固破坏机制,研发渗流-应力注浆装置,开展裂隙网络动水注浆的封堵机制。研究得出部分结论。(1)论述了鄂北工程地质条件,分析了鄂北水资源工程唐县尚市地区的围岩性质表现为岩体破碎、水力联系较为密切等突出问题。为注浆设计提供了地质资料。(2)针对鄂北水资源配置工程唐县尚市地区的裂隙围岩问题,并开展人工砂浆锯齿结构面直剪试验。根据隧洞埋深为20m-65m,设置法向应力(0.5MPa、1MPa和2MPa),注浆材料选择不同水灰比W/C(0.8、1、1.2)的铝酸盐浆液,注浆厚度控制在0.5mm以下。试验结果表明,注浆有提高围岩加固作用,水灰比越大注浆的剪切峰值越离散越大、黏聚力越小,内摩擦角无较大变化。水灰比越小黏聚力越大。采用了 3DEC分析了裂纹扩展,进行了室内试验对比数值模拟模型。(3)通过裂隙岩体的渗流应力作用,建立了鄂北水资源工程的渗流场与应力场的相互作用系统,研制了裂隙网络试验系统包括:恒浆系统、水动力驱动系统、加载系统、出水收集系统、监测系统、数据采集软件系统。试验表明水灰比影响浆液扩散的距离和封堵效果,水灰比越大扩散距离越远封堵效果越差。水灰比越大,析水性越大,初凝时间越长。图[68]表[3]参考文献[82]
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