速凝浆液岩体倾斜裂隙注浆扩散模型研究

(1.长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010； 2.武汉市政工程设计研究院有限责任公司，武汉 430023； 3.长江科学院 武汉长江科创科技发展有限公司，武汉 430010)

1 研究背景

注浆法作为加固软弱围岩及封堵地下水的有效手段，在地下工程软弱岩土体的灾害治理中得到了较快的发展，其中水泥-水玻璃速凝类浆液最为常见[1-2]。在注浆过程中，浆液扩散半径、注浆压力与注浆速率等参数与工程设计、施工密切相关，其对工程灾害治理效果影响较大。近年来，根据注浆施工中遇到的不同岩土介质条件，许多新型注浆材料和设备相继研发并投入使用，取得了良好的效果，然而注浆理论的发展却较为缓慢，从而造成注浆工程存在一定的盲目性和不确定性，注浆技术缺乏科学、合理的理论指导。

目前，国内外许多学者在岩土介质中的浆液扩散运移规律方面开展了大量的研究。现有的注浆理论依据本构方程的不同，可分为牛顿流体、宾汉流体、幂律流体等[3-5]；依据浆液运动方程可分为渗透注浆、压密注浆、劈裂注浆、动水注浆[6-9]等。此外，针对注浆过程中常用的速凝类双液浆具有凝胶时间短、浆液扩散规律受时间和空间影响较大的特点，阮文军[9-10]基于试验和理论推导，构建了基于浆液黏度时变性的裂隙岩体注浆扩散模型；刘健等[11]基于毛细管渗透理论推导了考虑浆液黏度时变性的浆液扩散公式，以及注浆作用在管片上的压力理论解；李术才等[12]测定了水泥-水玻璃浆液的表观黏度时变函数，并推导了速凝浆液的单一平板裂隙注浆压力空间分布方程；……