软弱地层注浆的细观力学模拟研究  

Mesomechanical simulation of grouting in weak strata

作　　者：袁敬强[1] 陈卫忠[1,2] 谭贤君[1] 王辉[1] 

机构地区：[1]中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,武汉430071 [2]山东大学岩土与结构工程中心,济南250061

出　　处：《岩土力学》2011年第S2期653-659,共7页Rock and Soil Mechanics

基　　金：国家自然科学基金重大国际合作项目(No.50720135906);国家自然科学基金(No.41072238;No.51009133;No.51004097)

摘　　要：基于散体介质理论的颗粒流方法,运用PFC2D软件对软弱地层注浆过程进行了细观力学模拟,研究了注浆压力、注浆时间、渗透性质及颗粒黏结强度对浆液扩散半径和注浆类型的影响规律。采用PFC2D软件内嵌的FISH语言,定义了提取特定位置流体域内压力值的函数,研究了浆液扩散的分布特征,考虑浆液黏度的时变性对浆液扩散范围的影响,定义有效注浆半径对其进行修正,得到的浆液扩散规律与球形扩散理论较为一致。结合工程实例进行了注浆细观力学数值模拟,并提出了科学的注浆方案,在现场应用后取得了较好的堵水加固效果。基于散体介质理论的颗粒流方法,运用PFC2D软件对软弱地层注浆过程进行了细观力学模拟,研究了注浆压力、注浆时间、渗透性质及颗粒黏结强度对浆液扩散半径和注浆类型的影响规律。采用PFC2D软件内嵌的FISH语言,定义了提取特定位置流体域内压力值的函数,研究了浆液扩散的分布特征,考虑浆液黏度的时变性对浆液扩散范围的影响,定义有效注浆半径对其进行修正,得到的浆液扩散规律与球形扩散理论较为一致。结合工程实例进行了注浆细观力学数值模拟,并提出了科学的注浆方案,在现场应用后取得了较好的堵水加固效果。

关 键 词：软弱地层 注浆 细观力学模拟 颗粒流程序 有效注浆半径 

分 类 号：P634.1[天文地球—地质矿产勘探] TU45[天文地球—地质学]