基于黏度时变性的复杂裂隙网络高黏性浆液注浆扩散规律研究

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作者 高中祥 杨静 +1 位作者 孟祥喜 孙易达 《山东科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期13-22,共10页

抗分散水泥被广泛应用于富水环境下的注浆工程,为揭示其黏度时变性对注浆扩散的影响规律,在水泥-水玻璃浆液中引入不同掺量的阴离子型聚丙烯酰胺(anionic polyacrylamide,APAM),考察了该类抗分散型注浆材料的流变性能。通过测试各组浆... 抗分散水泥被广泛应用于富水环境下的注浆工程,为揭示其黏度时变性对注浆扩散的影响规律,在水泥-水玻璃浆液中引入不同掺量的阴离子型聚丙烯酰胺(anionic polyacrylamide,APAM),考察了该类抗分散型注浆材料的流变性能。通过测试各组浆液的黏度时变规律,结合宾汉姆流体流动方程构建了黏度时变型宾汉姆流体流变模型,基于各组浆液的黏度时变特征分析了APAM改性浆液在岩体复杂裂隙网络模型中的注浆扩散规律。结果表明:APAM能够加速水泥凝结,随着APAM掺量的提升,浆液黏度的时变曲线呈指数上升趋势,实验结果与数值模拟结果一致,验证了浆液黏度时变模型的准确性。浆液在复杂裂隙岩体网络中按照裂隙扩散到孔隙渗流的顺序运移,运移扩散规律表现出很强的时间依赖性。APAM的掺入主要影响浆液在裂隙中的扩散进程,而对浆液在岩体内部的孔隙渗流影响不大。 展开更多

关键词 注浆材料 聚丙烯酰胺 流变性能 注浆扩散 黏度时变性

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黏度时变性宾汉体浆液的柱-半球形渗透注浆机制研究 被引量：73

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作者 杨志全 侯克鹏 +1 位作者 郭婷婷 马秋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2697-2703,共7页

浆液黏度时变性对注浆扩散范围计算值影响很大。基于宾汉体浆液的流变方程与流体黏度时变性方程,建立了黏度时变性宾汉体浆液的流变方程与渗流运动方程,并依据某些假设,推导了时变性宾汉体浆液柱-半球形渗透注浆机制及探讨了半球体部分... 浆液黏度时变性对注浆扩散范围计算值影响很大。基于宾汉体浆液的流变方程与流体黏度时变性方程,建立了黏度时变性宾汉体浆液的流变方程与渗流运动方程,并依据某些假设,推导了时变性宾汉体浆液柱-半球形渗透注浆机制及探讨了半球体部分扩散半径l1与柱体部分扩散长度m的关系:m=(2l1/3)(2n+1)。通过设计室内注浆试验对其进行了验证,结果表明:由黏度时变性宾汉体浆液的柱-半球形渗透机制计算的半球体部分扩散半径、圆柱体部分扩散长度及注浆扩散体体积的理论值与试验测量值虽分别有15%、10%及40%左右的差异,但都处于可接受误差范围内,因而,在总体上能较好地反映黏度时变性宾汉体浆液的柱-半球形注浆渗透规律,对注浆设计、施工和理论研究等方面具有一定的参考价值与指导作用。 展开更多

关键词 黏度时变性 宾汉体浆液 柱-半球形渗透注浆机理

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黏度时变性注浆材料流动特性与应用研究 被引量：14

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作者 杜野 裴向军 +2 位作者 黄润秋 何智浩 张佳兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3498-3504,共7页

浆液的流动性对于浆液的扩散与运移具有重要的影响。通过开展黏度时变性注浆材料流动性正交试验,并选择不同可泵时间黏度时变性浆液进行流动度测试,分析了水灰比、外掺剂对浆液流动性能的影响规律,揭示了黏度时变性浆液流动度时间变化特... 浆液的流动性对于浆液的扩散与运移具有重要的影响。通过开展黏度时变性注浆材料流动性正交试验,并选择不同可泵时间黏度时变性浆液进行流动度测试,分析了水灰比、外掺剂对浆液流动性能的影响规律,揭示了黏度时变性浆液流动度时间变化特征,从外掺剂对浆液水化硬化影响基础上,对浆液的流动变化机制性进行了探讨,并以碎裂岩体注浆为例,研究浆液流动性在注浆中的应用。研究结果表明:对于浆液的流动度的影响,随着水灰比、助剂1~#、助剂2~#、助剂3~#量的增加,浆液的流动度增加,水灰比是影响流动度的最大的因素,其次为助剂2~#、助剂3~#、助剂1~#;对于浆液黏度的影响主次关系为助剂3~#、助剂1~#、水灰比、助剂2~#;浆液流动度的变化具有缓慢期、快速期、稳定期3阶段特征,浆液临近可泵时间时,浆液流动度变化具有显著的突变性。碎裂岩体注浆应用结果表明:运用浆液的黏度时变特性进行注浆,减少了普通水泥浆待凝、复灌所带来的工时延长,缩短了注浆时间,节省注浆材料。 展开更多

关键词 黏度时变性浆液 流动特性 水化硬化机制 注浆工程 应用研究

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基于黏度时变性的桩端压力浆液上返高度模型及工程应用 被引量：17

4

作者 戴国亮 万志辉 +1 位作者 竺明星 龚维明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2941-2950,共10页

桩端后压浆浆液上返高度对后压浆桩承载力的计算影响较大。基于幂律型流体的黏度时变性特征,推导了考虑黏度时变性的桩端压力浆液上返的理论计算公式,并给出了参数的确定方法及成层土中浆液上返高度的迭代算法;结合台州湾大桥的接线工程... 桩端后压浆浆液上返高度对后压浆桩承载力的计算影响较大。基于幂律型流体的黏度时变性特征,推导了考虑黏度时变性的桩端压力浆液上返的理论计算公式,并给出了参数的确定方法及成层土中浆液上返高度的迭代算法;结合台州湾大桥的接线工程,利用电磁波CT对桩基后压浆的加固效果进行了探测分析。结果表明,采用浆液沿压浆管道阻力损失的拟合值并考虑黏度时变性得到的浆液上返高度的计算结果与实测结果基本吻合且偏于安全,而忽略黏度时变性得到的计算结果偏大,会对后压浆桩的承载力设计造成不利影响。此外,电磁波CT能观测到桩体、水泥浆加固体及土体的分布情况,且能推测出水泥浆液在桩端的扩散范围和沿桩身的上返高度,可用于评价后压浆桩的压浆效果。研究成果可为后压浆桩的设计和效果检测提供参考和指导。 展开更多

关键词 幂律型流体 黏度时变性 桩端后压浆 上返高度 电磁波CT

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瓦斯抽采钻孔封孔水泥砂浆黏度时变性扩散模型 被引量：12

5

作者 张宏图 李阳 +1 位作者 姚邦华 王冕 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期52-59,共8页

为准确预测瓦斯抽采钻孔水泥砂浆注浆封孔浆液扩散特征,根据注浆流固耦合理论,考虑浆液黏度时变性对水泥砂浆扩散的影响以及应力对煤体形变的影响,提出了瓦斯抽采钻孔水泥砂浆封孔黏度时变性扩散模型,采用COMSOL数值模拟研究了不同注浆... 为准确预测瓦斯抽采钻孔水泥砂浆注浆封孔浆液扩散特征,根据注浆流固耦合理论,考虑浆液黏度时变性对水泥砂浆扩散的影响以及应力对煤体形变的影响,提出了瓦斯抽采钻孔水泥砂浆封孔黏度时变性扩散模型,采用COMSOL数值模拟研究了不同注浆压力下的浆液扩散分布特征与考虑浆液黏度时变性对注浆扩散范围结果的影响,并在新义煤矿开展现场试验验证。研究结果表明:①瓦斯抽采钻孔封孔水泥砂浆黏度时变性扩散模型,综合考虑了浆液黏度时变性以及注浆压力对煤体形变的影响,可以更全面地对注浆时浆液扩散特性进行预测;②水灰比为0.9时,水泥砂浆注浆效果较好,对应的水泥浆黏度随时间增大逐渐增大,呈指数函数关系增长;③浆液黏度时变性对浆液扩散范围有直接影响,考虑浆液黏度时变性较将浆液黏度考虑为常数时浆液扩散范围更小;④通过瓦斯抽采钻孔封孔水泥砂浆黏度时变性扩散模型的现场实际验证效果可知,最优封孔注浆压力为1.4 MPa。研究结果可为进一步优化水泥砂浆注浆封孔方案和提高瓦斯抽采钻孔封孔质量提供理论支撑。 展开更多

关键词 注浆压力 黏度时变性 浆液扩散半径 扩散模型 瓦斯抽采

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黏度时变性灌浆材料加固碎裂岩体应用研究 被引量：4

6

作者 杜野 裴向军 黄润秋 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期369-375,共7页

针对普通水泥浆流动时间长、早期强度低、可灌性差,在复杂岩体注浆中质量难以保证的问题,提出以普通水泥浆为基浆,对普通水泥浆适当掺加外掺剂进行改良,以调节水泥水化及硬化进程,形成SJP黏度时变性灌浆材料。其特征主要为浆液初始流动... 针对普通水泥浆流动时间长、早期强度低、可灌性差,在复杂岩体注浆中质量难以保证的问题,提出以普通水泥浆为基浆,对普通水泥浆适当掺加外掺剂进行改良,以调节水泥水化及硬化进程,形成SJP黏度时变性灌浆材料。其特征主要为浆液初始流动性好,浆液黏度增长缓慢,浆液过可泵时间后其黏度将迅速增大,浆液在可泵时间内保持良好的可灌性;浆液流动时间可控,可泵时间到初凝时间间隔短,浆液不易被冲蚀;同时浆液固结体具有前期强度增长快,后期强度高的特点;可以根据不同岩层特点,改变外掺剂的加入量,可以形成与地层良好适应性的灌浆材料。应用结果表明:对于陡倾、宽缝、碎裂岩体,SJP黏度时变性灌浆材料具有良好适宜性,可以作为锚杆灌浆材料,在减少材料用量的同时,可缩短工时,灌注质量满足设计要求。SJP灌浆材料已应用到坝基加固、房屋地基处理、地质灾害治理工程中。 展开更多

关键词 注浆工程 黏度时变性灌浆材料 碎裂岩体 边坡治理

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基于黏度时变性的Herschel-Bulkley流体劈裂注浆扩散特性研究 被引量：9

7

作者 刘海明 卢昊正 +3 位作者 南敢 王忠伟 梁瑞 丁文云 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期213-221,共9页

注浆技术作为实际工程中加固和防渗的主要手段,在滑坡、崩塌、泥石流等自然地质灾害防治中发挥着重要作用。但目前大多数注浆扩散模型未考虑浆液黏度的时变性,而浆液黏度在注浆过程中会随着注浆时间而变化,导致得出的浆体液扩散半径理... 注浆技术作为实际工程中加固和防渗的主要手段,在滑坡、崩塌、泥石流等自然地质灾害防治中发挥着重要作用。但目前大多数注浆扩散模型未考虑浆液黏度的时变性,而浆液黏度在注浆过程中会随着注浆时间而变化,导致得出的浆体液扩散半径理论值与实际不符,影响了注浆用于地质灾害防治的效果。本文基于黏度时变性的Herschel-Bulkley流变模型,从浆液时变性本构方程与均匀流基本方程出发,推导出Herschel-Bulkley流变模型的劈裂注浆扩散半径公式,分析了浆液扩散的影响因素。结果表明:注浆压力和裂隙高度的提高,有利于浆液的扩散;而注浆时间、时变系数、流变指数、初始稠度系数的提高,不利于浆液的扩散。结合工程实测值,与不同流变模型计算结果对比,以验证公式。研究成果对指导工程地质灾害防治具有一定的价值,有利于注浆理论的发展。 展开更多

关键词 自然地质灾害 劈裂注浆 浆液扩散半径 黏度时变性 Herschel-Bulkley模型 流变参数

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考虑滤过作用及黏度时变性的盾构壁后注浆扩散模型研究 被引量：8

8

作者 周中 胡江锋 +1 位作者 张俊杰 邓卓湘 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2691-2699,共9页

为研究盾构隧道壁后注浆扩散机理,探讨壁后注浆浆液运动机制。基于线性滤过定律,建立恒定注浆速率下考虑滤过作用与浆液黏度时变性的盾构壁后注浆柱形扩散模型,推导浆液黏度时空分布控制方程和浆液扩散运动方程。并结合实例,分析相关注... 为研究盾构隧道壁后注浆扩散机理,探讨壁后注浆浆液运动机制。基于线性滤过定律,建立恒定注浆速率下考虑滤过作用与浆液黏度时变性的盾构壁后注浆柱形扩散模型,推导浆液黏度时空分布控制方程和浆液扩散运动方程。并结合实例,分析相关注浆参数对壁后注浆浆液扩散运动的影响。研究结果表明:考虑滤过作用与黏度时变性时,浆液黏度在前期变化与仅考虑黏度时变性的黏度空间分布曲线相一致,在扩散半径大于0.6 m时,浆液黏度增长速率减小,浆液黏度受到滤过作用与时变性的双重影响;注浆压力较小时,3种情况下的浆液扩散半径均随注浆压力的增大而缓慢增加;注浆压力较大时,浆液扩散半径的增长速率依次为:仅考虑浆液黏度时变性>仅考虑滤过作用>考虑滤过作用与黏度时变性;相较于浆液黏度时变性,围岩土体的滤过作用在浆液渗透扩散的过程中所产生的渗透阻力更大,浆液压力的空间分布曲线衰减更为明显。实际盾构壁后注浆施工中,要结合具体施工条件,充分考虑围岩土体的滤过作用与浆液本身的黏度时变性,为注浆扩散规律的研究提供新思路,也对工程实践起到一定指导意义。 展开更多

关键词 盾构隧道 壁后注浆 滤过作用 黏度时变性 浆液扩散

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考虑浆液黏度时变性的动水注浆模拟 被引量：3

9

作者 朱俊 陈敬轩 +1 位作者 张玉姚 王东武 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期180-186,共7页

在注浆工程中会不可避免地遇到复杂的水文地质环境,地下水的冲刷作用会导致浆液流失。为深入探讨动水中浆液的扩散情况,基于开源软件OpenFOAM建立动水中的注浆模型,研究浆液在动水中的扩散规律,分析不同黏度时变性、不同水流速度和注浆... 在注浆工程中会不可避免地遇到复杂的水文地质环境,地下水的冲刷作用会导致浆液流失。为深入探讨动水中浆液的扩散情况,基于开源软件OpenFOAM建立动水中的注浆模型,研究浆液在动水中的扩散规律,分析不同黏度时变性、不同水流速度和注浆速率对浆液扩散规律的影响。研究结果表明:在动水影响下,浆液的扩散具有明显的非对称性;在垂直水流方向的扩散距离始终大于逆水方向;水流速度的增大和注浆速率的减小会导致浆液的扩散距离减小;水泥硅酸钠浆液与高聚物改性浆液在动水中扩散情况相似,在低水流速度中高聚物改性浆液加固效果较好。 展开更多

关键词 动水条件 注浆扩散 黏度时变性 多孔介质 CFD

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考虑浆液黏度时空变化的速凝浆液渗透注浆扩散机制研究 被引量：44

10

作者 张连震 张庆松 +5 位作者 刘人太 李术才 王洪波 李卫 张世杰 朱光轩 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期443-452,共10页

速凝类浆液的黏度时变性及双液注浆方式导致浆液黏度空间分布不均匀,在渗透注浆理论模型中应当考虑浆液黏度空间分布不均匀性的影响。基于黏度时变性宾汉流体本构模型,引入了描述渗流过程的均匀毛管组模型,建立了恒定注浆速率条件下考... 速凝类浆液的黏度时变性及双液注浆方式导致浆液黏度空间分布不均匀,在渗透注浆理论模型中应当考虑浆液黏度空间分布不均匀性的影响。基于黏度时变性宾汉流体本构模型,引入了描述渗流过程的均匀毛管组模型,建立了恒定注浆速率条件下考虑浆液黏度时空变化的一维渗透注浆扩散模型。设计了一维可视化渗透注浆扩散模拟试验系统,获得了不同介质渗透率及不同注浆速率条件下水泥-水玻璃浆液(C-S)注浆压力随时间变化规律。研究结果表明:考虑浆液黏度空间分布不均匀性时,孔口注浆终压计算值为试验值的1.2~1.4倍,浆液扩散距离计算值为试验测量值的0.9~1.1倍,计算值与试验值的误差在可接受范围内,所创建的理论模型可较好地描述速凝浆液一维渗透注浆扩散过程。不考虑浆液黏度空间分布不均匀性时,孔口注浆终压计算值为试验值的3.5~4.1倍,浆液扩散距离计算值为试验测量值的0.5~0.7倍,显著高估了注浆压力、低估了浆液扩散范围。因此,在注浆设计中应充分考虑速凝浆液黏度空间分布不均匀性。 展开更多

关键词 渗透注浆 速凝浆液 黏度时变性 黏度空间分布不均匀 模拟试验

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盾构隧道壁后注浆浆液时变性对围岩应力与变形的影响机理 被引量：6

11

作者 周中 胡江锋 +1 位作者 刘撞撞 鲁四平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期86-93,共8页

为探究盾构隧道壁后注浆浆液在围岩内的渗透扩散行为,基于达西定律和流体力学,建立考虑与不考虑黏度时变性的浆液渗透扩散方程,并根据弹性力学原理,推导渗透压力作用下围岩的径向有效应力、切向有效应力和径向位移的计算方程;基于长沙地... 为探究盾构隧道壁后注浆浆液在围岩内的渗透扩散行为,基于达西定律和流体力学,建立考虑与不考虑黏度时变性的浆液渗透扩散方程,并根据弹性力学原理,推导渗透压力作用下围岩的径向有效应力、切向有效应力和径向位移的计算方程;基于长沙地铁4号线盾构施工实测数据,借助Matlab软件对方程进行计算分析,提出壁后注浆对围岩的影响机理。结果表明:壁后注浆浆液在围岩中的扩散半径随注浆压力和注浆时间的增加而增大;当考虑浆液的黏度时变性时,浆液扩散半径会缩小,特别是在长注浆时间(40 min)情况下,浆液的扩散半径相对于不考虑黏度时变性时缩小34.9%;随着注浆压力的增大,渗透区土体的径向有效应力增大,切向有效应力减小,且随着围岩距隧道中心距离的增加,最终均趋于原位围岩有效应力;壁后注浆渗透压力使围岩产生的径向压缩变形量随注浆压力的增大而增大,当注浆压力为0.42 MPa时,围岩内部最大位移达7.81 mm。 展开更多

关键词 盾构隧道 壁后注浆 渗透压力 扩散半径 黏度时变性

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非饱和土中宾汉姆流体碗状渗透扩散机理

12

作者 唐玮男 王林峰 +1 位作者 蒋辉 徐浪 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第30期13110-13118,共9页

钻孔灌注桩在施工过程中防止泥浆护壁浆液的过度渗透扩散对维持桩孔稳定具有重要的意义。通过考虑非饱和土体渗透系数与浆体黏性的变化规律,假设桩孔底部渗透形状为碗状渗透,建立了浆体渗透扩散模型,同时基于多孔介质流体力学原理,得到... 钻孔灌注桩在施工过程中防止泥浆护壁浆液的过度渗透扩散对维持桩孔稳定具有重要的意义。通过考虑非饱和土体渗透系数与浆体黏性的变化规律,假设桩孔底部渗透形状为碗状渗透,建立了浆体渗透扩散模型,同时基于多孔介质流体力学原理,得到了浆体渗透扩散距离的解析公式。然后对浆体渗透扩散模型进行对比验证。最后根据工程实际分析浆体渗透扩散模型的变化规律。研究表明,球状假设的扩散距离是碗状假设的2.7倍。桩孔半径由0.1 m变化到1.0 m,其渗透范围增大了2.2~2.6倍。中粗砂的含水率大于24%或基质吸力小于6 kPa时,非饱和性对渗透范围的影响在10%以下。当浆体初始黏度n p0≤25 mPa·s时,可增加浆体初始黏度n p0以控制浆体在土层中的扩散范围。此外根据不同地层的类型提出了其适用的浆体参数与浆体种类。研究结果可为控制泥浆渗透范围提供理论依据,对工程实际有指导意义。 展开更多

关键词 岩土工程 非饱和土 黏度时变性 泥浆护壁 浆液渗透扩散规律

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松软破碎煤巷注浆加固技术与应用 被引量：25

13

作者 李磊 柏建彪 +3 位作者 王襄禹 闫帅 肖同强 张永杰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第8期5-9,14,共6页

为确定加固松软破碎煤巷合理的注浆参数,对不同水灰比条件下高水速凝材料单液浆和混合液浆流变曲线进行了回归分析,结果表明:各流变曲线相关系数均大于0.97,回归方程均符合宾汉体的本构方程,确定其流型为宾汉体,针对松软破碎煤巷孔隙率... 为确定加固松软破碎煤巷合理的注浆参数,对不同水灰比条件下高水速凝材料单液浆和混合液浆流变曲线进行了回归分析,结果表明:各流变曲线相关系数均大于0.97,回归方程均符合宾汉体的本构方程,确定其流型为宾汉体,针对松软破碎煤巷孔隙率大、渗透系数大、有动压下表现出一定流动性特点,基于广义达西定律和球形扩散理论模型,采用注浆过程中浆液流型不变的假设,推导出宾汉体在松软破碎煤层中基于黏度时变性的有效扩散半径计算公式,进而确定注浆孔间排距和注浆压力的合理参数,与常用注浆参数计算Maag公式相比,因该公式没考虑浆液的屈服强度和黏度时变性,计算的注浆扩散半径偏大。该技术应用于大阳煤矿3100工作面回风巷注浆工程,取得了良好的维护效果。 展开更多

关键词 松软破碎煤巷 注浆加固 宾汉流体模型 黏度时变性 扩散半径

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速凝浆液岩体倾斜裂隙注浆扩散模型研究 被引量：11

14

作者 裴启涛 丁秀丽 +1 位作者 黄书岭 景锋 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第12期83-90,共8页

针对以往渗透注浆扩散模型常以水平平板裂隙面为前提,未考虑岩体裂隙面产状对注浆扩散机制的影响问题,选取工程地质灾害处理中常用的水泥-水玻璃双浆液(C S浆液)为速凝类注浆材料,将C S浆液流型看成是具有黏度时变性的宾汉流体进行分析... 针对以往渗透注浆扩散模型常以水平平板裂隙面为前提,未考虑岩体裂隙面产状对注浆扩散机制的影响问题,选取工程地质灾害处理中常用的水泥-水玻璃双浆液(C S浆液)为速凝类注浆材料,将C S浆液流型看成是具有黏度时变性的宾汉流体进行分析。基于流体力学理论及粗糙裂隙等效水力开度的确定方法,同时考虑了浆液自重作用的影响,建立了恒速率注浆条件下反映浆液黏度时空变化的倾斜裂隙注浆扩散模型。在此基础上,推导了浆液扩散区内的黏度及压力时空分布方程,定量确定了注浆压力与注浆时间及浆液扩散距离的关系。最后,借助于室内试验和有限元分析程序,研究了恒速率注浆时不同裂隙面产状下的浆液扩散规律,并将数值模拟结果与理论计算值进行对比,进一步验证了所建立的注浆扩散模型的有效性和合理性。研究成果可为注浆工程速凝类浆液注浆参数的确定提供借鉴。 展开更多

关键词 速凝浆液 倾斜裂隙 注浆 扩散模型 黏度时变性 注浆参数

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磷酸盐缓凝剂对水泥基速凝类浆液影响机制的研究与应用 被引量：6

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作者 赵鹏 张庆松 +2 位作者 郑东柱 朱明听 李鹏 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期989-994,共6页

水泥基速凝类浆液是目前广泛应用的注浆材料,开展关于外加剂对于水泥基速凝类浆液影响机制的研究具有重要意义。针对水泥基速凝类浆液中的水泥-水玻璃浆液,开展室内试验分析与研究磷酸盐缓凝剂对浆液黏度时变特性的影响机制。试验结果... 水泥基速凝类浆液是目前广泛应用的注浆材料,开展关于外加剂对于水泥基速凝类浆液影响机制的研究具有重要意义。针对水泥基速凝类浆液中的水泥-水玻璃浆液,开展室内试验分析与研究磷酸盐缓凝剂对浆液黏度时变特性的影响机制。试验结果表明水泥-水玻璃浆液凝胶过程分为3个阶段,并分析发现添加磷酸盐缓凝剂后水泥-水玻璃浆液初凝期持续时间显著增加,在该时期浆液呈固液混合的糊状,浆液黏度稳定于40 Pa·s以下。初凝期持续时间主要受浆液混合体积比影响。将研究结论应用于指导注浆处治工程实践,效果良好,为相关注浆工程提供了一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 注浆工程 水泥-水玻璃浆液 缓凝剂 黏度时变性

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考虑有效孔隙比影响的饱和黏性土中注浆渗透机理 被引量：6

16

作者 寇磊 徐建国 王博 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2018年第1期83-91,共9页

考虑强结合水膜对黏性土渗透特性的影响,依据土体物理特征参数建立有效孔隙比计算公式;修正经典的Kozeny-Carman渗透系数的经验公式,得到适用于黏性土的渗透系数经验计算公式;在此基础上,推导黏性土层中黏度时变性浆液注浆柱面和球面渗... 考虑强结合水膜对黏性土渗透特性的影响,依据土体物理特征参数建立有效孔隙比计算公式;修正经典的Kozeny-Carman渗透系数的经验公式,得到适用于黏性土的渗透系数经验计算公式;在此基础上,推导黏性土层中黏度时变性浆液注浆柱面和球面渗透扩散半径和渗透压力的计算公式.通过算例,验证了提出的黏性土渗透系数经验公式的正确性,并对比分析了不同注浆压力、注浆时间条件下是否采用有效孔隙比、是否考虑浆液黏度时变性对浆液扩散半径的影响.计算结果表明:采用天然孔隙比的扩散半径是采用有效孔隙比的扩散半径的约1.5倍,且两者的差距随注浆压力的增大、注浆时间的延长而增大;黏性土的渗透特性必须考虑强结合水膜的影响. 展开更多

关键词 强结合水 有效孔隙比 渗透系数经验公式 黏度时变性 柱面和球面扩散

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新型水玻璃-酯类注浆材料及其固沙体特性研究 被引量：18

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作者 荣驰 陈卫忠 +4 位作者 袁敬强 张铮 张毅 张庆艳 刘奇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2034-2042,共9页

针对风积沙边坡稳定性差和常用加固技术存在成孔困难、加固范围有限等问题,提出以二元酸酯为固化剂的新型水玻璃-酯类浆液对风积沙进行加固的思路。采用倒杯法和旋转黏度计对新型水玻璃-酯类浆液的凝胶时间、黏度时变性进行了系统测试,... 针对风积沙边坡稳定性差和常用加固技术存在成孔困难、加固范围有限等问题,提出以二元酸酯为固化剂的新型水玻璃-酯类浆液对风积沙进行加固的思路。采用倒杯法和旋转黏度计对新型水玻璃-酯类浆液的凝胶时间、黏度时变性进行了系统测试,并通过三轴试验研究不同浆液填充率对固沙体强度和渗透性的影响规律。研究表明:新型水玻璃-酯类浆液凝胶时间在20 s^60 min之间,浆液黏度随时间增长呈现指数型增长变化,且凝胶之前黏度低;当浆液填充率从0%增加至100%,固沙体黏聚力由0kPa线性增加至148.4 kPa,内摩擦角按抛物线变化规律从32.1°增加至37.8°,渗透系数从3.42×10^-5 cm/s降低到8.74×10^-7 cm/s;与水玻璃-磷酸浆液、水玻璃-硫酸浆液相比,新型水玻璃-酯类浆液固沙体抗压强度高。该研究结果为风积沙边坡加固提供了新的方法。 展开更多

关键词 风积沙边坡 新型水玻璃-酯类浆液 凝胶时间 黏度时变性 加固效果

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施工期同步注浆影响下盾构隧道管片纵向上浮特征分析与应用 被引量：33

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作者 黄旭民 黄林冲 梁禹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1700-1707,共8页

同步注浆是盾构施工中的关键工序,浆液压力产生的上浮力是导致施工期管片上浮的重要因素。在未凝固区长度范围内,上浮力逐渐衰减,上覆土体基床系数逐渐增加。针对该类复杂力学问题,基于弹性地基梁矩阵传递法理论,综合考虑了浆液黏度时... 同步注浆是盾构施工中的关键工序,浆液压力产生的上浮力是导致施工期管片上浮的重要因素。在未凝固区长度范围内,上浮力逐渐衰减,上覆土体基床系数逐渐增加。针对该类复杂力学问题,基于弹性地基梁矩阵传递法理论,综合考虑了浆液黏度时变性、上覆土体基床系数各异性以及施工荷载步叠加效应的影响,提出了一种施工期盾构隧道管片上浮预测方法。将现场实测数据和模型计算结果进行比较,验证了计算模型的合理性。研究表明:在施工过程中,同步注浆引起的隧道上浮量最大处一般在距盾尾6~7环附近,远离盾构机40环以后影响较小;浆液黏度随时间增加使浆液流动性和周围土体渗透性降低,浆液压力衰减幅值减小,导致浆液未凝固区更长和上浮力更大。主要解决了复杂变基床系数条件下两类弹性地基梁计算方法耦合和考虑多因素影响下上浮量精细化预测的问题,其研究成果可为后续类似盾构隧道上浮量的控制提供参考。 展开更多

关键词 管片上浮 基床系数 弹性地基梁 矩阵传递法 浆液黏度时变性

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瓦斯抽采钻孔封孔水泥浆液水灰比优化研究 被引量：1

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作者 位乐 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第4期6-11,共6页

为进一步提高本煤层瓦斯抽采钻孔封孔模拟的准确性,考虑水泥浆液扩散过程中黏度时变性及应力对浆液扩散造成的影响,对不同水灰比条件下的水泥浆液基本性能进行实验室测定,分析了不同水灰比的水泥浆液性能及变化特点。采用理论推导、数... 为进一步提高本煤层瓦斯抽采钻孔封孔模拟的准确性,考虑水泥浆液扩散过程中黏度时变性及应力对浆液扩散造成的影响,对不同水灰比条件下的水泥浆液基本性能进行实验室测定,分析了不同水灰比的水泥浆液性能及变化特点。采用理论推导、数值模拟的方法,对不同水灰比条件下的水泥浆液扩散范围开展研究计算,对煤矿井下注浆封孔水泥浆液的水灰比进行了优化。在贵州小屯煤矿对模拟结果进行实测验证,现场封孔效果较好,进一步结合井下实际情况对水泥浆液的水灰比进行优化。研究结果表明:水泥浆液初始动力黏度随水灰比增大而减小,水泥浆液黏度随时间基本呈指数增长;根据井下实际封孔情况并结合模拟结果,确定水泥浆液的最佳水灰比为0.9。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 封孔 水泥浆液 黏度时变性 水灰比 数值模拟 参数优化

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纳米硅溶胶加固全风化花岗岩及其渗透规律

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作者 蔡智远 杨微 +3 位作者 何一凡 宋牧原 左国恋 陈伟 《浙江大学学报(工学版)》 2025年第12期2635-2644,共10页

通过无侧限抗压强度、三轴压缩、变水头渗透试验对硅溶胶加固后全风化花岗岩土体的力学特性及渗透特性展开研究.结果表明,硅溶胶的加固效果与浆液配比紧密相关且强度随着时间的增长不断增强.硅溶胶加固28d后,全风化花岗岩土体的无侧限... 通过无侧限抗压强度、三轴压缩、变水头渗透试验对硅溶胶加固后全风化花岗岩土体的力学特性及渗透特性展开研究.结果表明,硅溶胶的加固效果与浆液配比紧密相关且强度随着时间的增长不断增强.硅溶胶加固28d后,全风化花岗岩土体的无侧限抗压强度最高达到239.0kPa,渗透系数下降至10^(-8)cm/s数量级.为了探明硅溶胶在全风化花岗岩地层中的渗透扩散规律,进行注浆模拟试验,结果表明在10kPa的注浆压力下,硅溶胶浆液在干密度为1.30、1.36、1.42g/cm^(3)的全风化花岗岩土体中扩散半径分别达到10.40、7.85、5.10cm.考虑硅溶胶黏度时变性与土体迂曲度的影响对传统渗透注浆理论公式进行了修正,修正后的公式能够更加准确地描述硅溶胶在全风化花岗岩土体中的渗透扩散规律,估算其渗透扩散范围. 展开更多

关键词 硅溶胶 全风化花岗岩 渗透注浆 防渗加固 注浆模拟试验 黏度时变性 迂曲度

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