砂土介质注浆渗透扩散试验与加固机制研究

作     者：沙飞 李术才 林春金 刘人太 张庆松 杨磊 李召峰 SHA Fei;LI Shu-cai;LIN Chun-jin;LIU Ren-tai;ZHANG Qing-song;YANG Lei;LI Zhao-feng

作者机构：山东大学岩土与结构工程研究中心 

基　　金：国家重点研发计划项目(No.2016YFC0801604) 国家自然科学基金青年项目(No.51909140) 中国博士后科学基金资助项目(No.2018M642658)~~ 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2019年第40卷第11期

页      码：4259-4269页

摘      要：设计了一套可视化砂土介质恒压注浆渗透扩散与加固模拟试验装置。选用普通硅酸盐42.5水泥(OPC)、超细硅酸盐水泥(MC)、超细硫铝水泥(MSAC)及自主研发材料(EMCG),对砂土多孔介质进行了注浆渗透扩散与加固试验。研究了细砂土体不同浆液、注浆压力工况下扩散距离、注浆量随时间变化规律,以及不同浆液、砂样级配及注浆压力对加固效果影响。采用极差分析法确定了加固效果主控因素,获得了加固体宏观破坏模式,通过SEM分析了岩-浆界面微观加固模型,揭示了不同材料加固效果差异的本质原因。研究结果表明:注浆材料与颗粒质量分数主导着细砂土体可注性,注浆压力对可注性提高程度不大,EMCG可注性最强,MC、MSAC次之,OPC最差;在完全可注情况下,砂样级配越细,加固体强度改善效果越明显;EMCG材料加固体7、28 d强度明显高于MSAC、MC、OPC加固体;EMCG的7 d加固体强度达到28 d参数70%以上;注浆材料主导着注浆加固效果,EMCG对不同级配砂土体注浆加固效果显著优于其他水泥类材料,OPC最差;注浆后EMCG浆-岩界面生成的致密C-S-H凝胶体能够有效提高胶结强度。最后从注浆材料选型、注浆过程控制、钻孔布置方面对砂土层渗透注浆设计方法提出了工程治理改进建议。

主 题 词：砂土多孔介质 注浆模拟试验 渗透扩散 注浆材料 加固效果 岩-浆加固机制 

学科分类：08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0815[工学-矿业类] 0903[农学-动物生产类] 081304[081304] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0813[工学-化工与制药类] 0901[农学-植物生产类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2019.0133

馆 藏 号：203823130...