基于离散元模拟的黏土劈裂注浆扩散特性

作     者：张泽甫 成远登 丁文云 陈培 张永明 念培红 刘海明 ZHANG Ze-fu;CHENG Yuan-deng;DING Wen-yun;CHEN Pei;ZHANG Yong-ming;NIAN Pei-hong;LIU Hai-ming

作者机构：云南省滇中引水工程建设管理局昆明650051 昆明理工大学建筑工程学院昆明650500 中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司昆明650500 保(山)施(甸)高速公路投资开发责任公司云南保山678200 

基　　金：云南省重大科技专项计划(202102AF080001-2,202002AF080003) 云南省应用基础研究计划项目(202001AT070083) 云交科教20号 

出 版 物：《长江科学院院报》 (Journal of Changjiang River Scientific Research Institute)

年 卷 期：2022年第39卷第12期

页      码：154-160页

摘      要：为从细观角度研究劈裂注浆对富含黏土隧洞的加固效果,依托滇中引水工程伍庄村隧洞进口段,采用离散元软件PFC 2D,基于离散元流固耦合理论、平板窄缝流动模型与Fish语言的二次开发,实现了注浆过程中浆液和土体颗粒的相互作用,建立了颗粒流劈裂注浆数值模型。研究了注浆时步、注浆压力、颗粒粒径比及黏结强度对浆液扩散半径及土体孔隙率的影响。结果表明:注浆压力是影响土体加固效果的主控因素,随着注浆压力的增大,浆液扩散半径不断扩大,孔隙率持续增加,与注浆孔距离越远,对孔隙率影响越小,存在最优注浆压力。土体细观参数对注浆后宏观力学特性有较为明显的影响,随颗粒粒径比和黏结强度的增大,浆液扩散半径及孔隙率明显减小。将数值模拟结果与室内模型试验结果对比,发现二者趋势吻合较好,与实际相符,验证了所建立的注浆数值模型的正确性。

主 题 词：黏土 劈裂注浆 离散元模拟 流固耦合 模型试验 扩散特性 滇中引水工程 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11988/ckyyb.20221018

馆 藏 号：203117927...