真空渗透注浆影响因素作用规律研究
发布时间：2022-08-09 10:31
渗透注浆对地层的扰动较小,在工程上被广泛应用,但其注浆压力低、浆液扩散距离不足,时常导致注浆效果不佳,而真空渗透注浆为解决这个问题提出了新的技术方法。论文基于渗透注浆理论与平面渗流模型,推导了在有气体补充情况下的真空度分布规律公式,并修正了浆液渗透扩散的边界条件,推导了真空负压条件下的扩散公式修正理论模型,通过编程计算与数据分析初步得出结论,验证了修正理论模型的正确性,为科学指导注浆设计和施工提供一个拓展的思路。论文依据注浆基本理论,选取添加了膨润土和水玻璃等外加剂的水泥浆液作为实验浆液,进行了性能实验研究,确定了适宜的浆液配方;对实验所用浆液和砂土进行了粒度分析与制备,自行研制了便于控制注浆压力与真空度的实验装置,对装置进行了真空度的监测与调试,并根据推导的理论公式预测了真空度的分布规律。对实验结果进行了分析,得到了土层饱和度、真空度以及浆液粘度对于浆液注入能力、固结体的特性以及浆液扩散模式等注浆结果的影响规律,并将注浆固结体尺寸实测值与真空修正理论模型计算值进行了对比分析,证明了真空修正的理论扩散模型更适用于预测真空负压条件下的浆液扩散,揭示了真空渗透注浆过程的主要特征。论文结果有...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.2.1 真空渗透注浆研究现状
1.2.2 渗透注浆浆液扩散理论研究现状
1.2.3 渗透注浆实验研究现状
1.3 渗透注浆存在的问题
1.4 研究内容与技术路线
2 砂层渗透注浆扩散理论
2.1 砂土地层的特征及分类
2.2 浆液流变性理论
2.3 典型渗透注浆理论模型
2.3.1 球形扩散理论模型
2.3.2 柱形扩散理论模型
2.4 不同流体渗透注浆扩散机理研究
2.4.1 宾汉型流体浆液扩散机理
2.4.2 幂律型流体浆液扩散机理
3 真空条件下浆液扩散机理研究
3.1 气体平面渗流模型
3.2 浆液渗透扩散的真空修正模型
3.3 真空修正浆液扩散半径计算
3.4 算例分析
4 真空渗透注浆实验设计与浆液材料制备
4.1 浆液材料的选择
4.2 浆液材料的性能研究
4.2.1 粘度实验
4.2.2 析水率实验
4.2.3 凝胶时间实验
4.3 实验所用浆液
4.3.1 浆液材料细度分析
4.3.2 实验浆液的制备
4.4 实验所用砂土
4.4.1 所用砂土样粒度分析
4.4.2 不同饱和度砂土的制备
4.5 实验装置的设计及工作原理
4.6 实验装置真空度的调试
5 实验结果与分析
5.1 方案设计
5.2 实验步骤
5.3 实验结果分析
5.3.1 浆液注入能力
5.3.2 注浆固结体特性
5.3.3 浆液扩散特性
5.3.4 固结体尺寸分析
5.3.5 真空渗透注浆规律探究
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]超细水泥浆液最优配比及注浆效果研究[J]. 郭东明,谭霁爽,肖正星,张艳秋. 河南理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]非饱和土抗剪强度特性试验研究[J]. 金涵杰,刘继状. 江西科学. 2016(01)
[3]基于渗滤效应的多孔介质渗透注浆扩散规律分析[J]. 李术才,郑卓,刘人太,冯啸,孙子正,张连震. 岩石力学与工程学报. 2015(12)
[4]流变参数时变性幂律型水泥浆液的柱形渗透注浆机制研究[J]. 杨志全,牛向东,侯克鹏,周宗红,梁维,郭延辉,芦涌峰,杨八九,程涌. 岩石力学与工程学报. 2015(07)
[5]牛顿流体柱-半球面渗透注浆形式扩散参数的研究[J]. 杨志全,侯克鹏,梁维,程涌,杨八九. 岩土力学. 2014(S2)
[6]真空灌浆法水泥浆流动机理的试验研究及分析[J]. 杨俊杰,吴赟,俞元洪. 浙江工业大学学报. 2014(04)
[7]地下工程涌突水注浆止水浆液扩散机制和封堵方法研究[J]. 李术才,张霄,张庆松,孙克国,徐尧,张伟杰,李海燕,刘人太,李鹏. 岩石力学与工程学报. 2011(12)
[8]基于考虑时变性的宾汉姆流体的渗透注浆机理研究[J]. 杨志全,侯克鹏,郭婷婷,马秋. 四川大学学报(工程科学版). 2011(S1)
[9]单一裂隙动水注浆扩散模型[J]. 湛铠瑜,隋旺华,高岳. 岩土力学. 2011(06)
[10]基质吸力对非饱和土抗剪强度的影响[J]. 林鸿州,李广信,于玉贞,吕禾. 岩土力学. 2007(09)
博士论文
[1]地铁穿越砂层注浆扩散与加固机理及工程应用[D]. 张连震.山东大学 2017
硕士论文
[1]地下灾害治理中新型注浆泵的研发及低压缓慢渗透注浆扩散机理研究[D]. 李梦天.山东大学 2015
[2]酸性水玻璃胶凝特性研究及真空注浆工艺设计[D]. 王勇.中国地质大学（北京） 2013
本文编号：3672397
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.2.1 真空渗透注浆研究现状
1.2.2 渗透注浆浆液扩散理论研究现状
1.2.3 渗透注浆实验研究现状
1.3 渗透注浆存在的问题
1.4 研究内容与技术路线
2 砂层渗透注浆扩散理论
2.1 砂土地层的特征及分类
2.2 浆液流变性理论
2.3 典型渗透注浆理论模型
2.3.1 球形扩散理论模型
2.3.2 柱形扩散理论模型
2.4 不同流体渗透注浆扩散机理研究
2.4.1 宾汉型流体浆液扩散机理
2.4.2 幂律型流体浆液扩散机理
3 真空条件下浆液扩散机理研究
3.1 气体平面渗流模型
3.2 浆液渗透扩散的真空修正模型
3.3 真空修正浆液扩散半径计算
3.4 算例分析
4 真空渗透注浆实验设计与浆液材料制备
4.1 浆液材料的选择
4.2 浆液材料的性能研究
4.2.1 粘度实验
4.2.2 析水率实验
4.2.3 凝胶时间实验
4.3 实验所用浆液
4.3.1 浆液材料细度分析
4.3.2 实验浆液的制备
4.4 实验所用砂土
4.4.1 所用砂土样粒度分析
4.4.2 不同饱和度砂土的制备
4.5 实验装置的设计及工作原理
4.6 实验装置真空度的调试
5 实验结果与分析
5.1 方案设计
5.2 实验步骤
5.3 实验结果分析
5.3.1 浆液注入能力
5.3.2 注浆固结体特性
5.3.3 浆液扩散特性
5.3.4 固结体尺寸分析
5.3.5 真空渗透注浆规律探究
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]超细水泥浆液最优配比及注浆效果研究[J]. 郭东明,谭霁爽,肖正星,张艳秋. 河南理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]非饱和土抗剪强度特性试验研究[J]. 金涵杰,刘继状. 江西科学. 2016(01)
[3]基于渗滤效应的多孔介质渗透注浆扩散规律分析[J]. 李术才,郑卓,刘人太,冯啸,孙子正,张连震. 岩石力学与工程学报. 2015(12)
[4]流变参数时变性幂律型水泥浆液的柱形渗透注浆机制研究[J]. 杨志全,牛向东,侯克鹏,周宗红,梁维,郭延辉,芦涌峰,杨八九,程涌. 岩石力学与工程学报. 2015(07)
[5]牛顿流体柱-半球面渗透注浆形式扩散参数的研究[J]. 杨志全,侯克鹏,梁维,程涌,杨八九. 岩土力学. 2014(S2)
[6]真空灌浆法水泥浆流动机理的试验研究及分析[J]. 杨俊杰,吴赟,俞元洪. 浙江工业大学学报. 2014(04)
[7]地下工程涌突水注浆止水浆液扩散机制和封堵方法研究[J]. 李术才,张霄,张庆松,孙克国,徐尧,张伟杰,李海燕,刘人太,李鹏. 岩石力学与工程学报. 2011(12)
[8]基于考虑时变性的宾汉姆流体的渗透注浆机理研究[J]. 杨志全,侯克鹏,郭婷婷,马秋. 四川大学学报(工程科学版). 2011(S1)
[9]单一裂隙动水注浆扩散模型[J]. 湛铠瑜,隋旺华,高岳. 岩土力学. 2011(06)
[10]基质吸力对非饱和土抗剪强度的影响[J]. 林鸿州,李广信,于玉贞,吕禾. 岩土力学. 2007(09)
博士论文
[1]地铁穿越砂层注浆扩散与加固机理及工程应用[D]. 张连震.山东大学 2017
硕士论文
[1]地下灾害治理中新型注浆泵的研发及低压缓慢渗透注浆扩散机理研究[D]. 李梦天.山东大学 2015
[2]酸性水玻璃胶凝特性研究及真空注浆工艺设计[D]. 王勇.中国地质大学（北京） 2013
本文编号：3672397
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