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注浆技术是一项实用性强、应用范围广的工程技术,尤其在裂隙岩体加固工程中应用更广,是改善岩土体结构性能,提高岩土体自身承载能力的有效途径之一。裂隙岩体强度和变形特性受裂隙几何特征及应力条件的影响,其失稳破坏也大都是由岩体内部裂隙面的扩展、汇合贯通引起的。裂隙渗透压加剧了岩体裂隙的起裂、扩展,贯通,导致裂隙岩体逐渐失稳破坏。本文以混凝土试件作为类岩石材料模拟脆性岩石,采用水泥—水玻璃双浆液为注浆材料,通过剪切试验和渗透试验,系统地研究了在不同质量比的水泥—水玻璃注浆材料下不同注浆孔隙对裂隙试件峰值强度、渗透特性的影响,主要研究结论如下:(1)对水泥—水玻璃质量比为1.1:1、1.2:1、1.3:1,水泥膨胀剂掺入量为0.3%、0.5%、0.8%的注浆浆液,进行水泥—水玻璃注浆浆液材性试验,包括立方体抗剪强度试验、立方体抗压强度试验、收缩裂缝试验、电镜扫描试验。结果显示,最优注浆浆液组合为水泥—水玻璃质量比1.3:1、水泥膨胀剂掺入量0.5%注浆浆液。(2)开展了裂隙岩体注浆结石体的力学特性研究,结合不同注浆孔隙特征,对裂隙岩体的力学性能和注浆材料增强裂隙岩体强度机理进行了理论研究。针对裂隙岩体注浆结石体,通过剪切试验,研究了不同注浆孔隙对注浆结石体试件峰值强度的影响。通过极差分析表,推测注浆结石体试件剪切强度指标黏聚力c对不同注浆孔隙特征的敏感程度可作如下排列:注浆孔洞直径>注浆孔洞数量。从试件破坏形态来看,剪切试验条件下试件多为脆性剪切破坏,其剪切破坏面呈45度角。(3)开展了裂隙岩体注浆结石体的渗透特性研究,分析不同注浆孔隙特征对裂隙岩体渗透特性的影响。针对裂隙岩体注浆结石体,通过大量渗透试验,研究了不同注浆孔隙对注浆结石体试件抗渗性能的影响。抗渗试验下,注浆结石体试件最大渗水压力随注浆孔隙率的增大而下降。通过极差分析表,推测注浆结石体试件最大渗水压力对不同注浆孔隙特征的敏感程度可作如下排列:注浆孔洞直径>注浆孔洞数量。(4)借助ABAQUS数值模拟软件,分析了注浆结石体试件应力应变情况和渗流情况。(5)水泥—水玻璃注浆浆液注浆效果很明显,对裂隙岩体的力学性能和渗透性能有较大的提升。通过数值模拟实验可以得出,裂隙岩体注浆结石体非裂隙区域应力比裂隙岩体减小了58.8%;裂隙岩体注浆结石体应变比裂隙岩体应变在裂隙区域减小85.5%,在非裂缝区域应变值减小46.9%;裂隙岩体注浆结石体渗流速度比裂隙岩体渗流速度在裂隙区域下降了两个量级。