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1、第41卷第2期Vol.41，No.22015年4月SichuanBuildingMaterialsApril，20153DFLAC模拟富水地层立井井筒壁后注浆的作用效果陶莎,郗征(咸宁职业技术学院建筑学院,湖北咸宁437100)3D[1]摘要:利用岩土工程数值分析软件FLAC对处于富有可封堵含水层与加固破裂井筒双重功能的技术途径。3D含地下水地层的某立井井筒壁后注浆进行数值模拟,经过本文以某富水地层立井井筒注浆为例,通过FLAC建立三计算分析得到不同注浆压力下所引起的屈服破坏区域及裂维仿真模型,利用数值计
2、算对井筒壁后注浆的浆液扩散情纹起裂扩张区域。通过数据整理分析可知,当注浆压力在1况进行分析和研究,并依据研究提出相应的处理建议。~3MPa时,由于劈裂作用不显著,因此注浆效果不明显;1岩体的裂隙性当注浆压力增大到4MPa时,围岩裂隙发生部分劈裂,浆液可扩散到围岩内部,可达到加固围岩效果;若注浆压力岩体的裂隙性可由断裂力学及损伤力学理论说明。在增大至6MPa,围岩位移突变明显,且有失稳趋势。因此对断裂力学中,节理裂隙被看成裂纹,岩体不再被认为是一于此类条件下的注浆,注浆压力可控制在5~6MPa,注浆个完全连
3、续的均匀体,断裂力学理论运用于岩体中可以揭效果较好。示岩体中的裂隙从起裂、扩散、贯通,最终导致岩体的局关键词:富水地层;数值模拟;立井壁后注浆;流固部破坏的整个过程,由此来解释岩体逐渐失稳乃至破坏的耦合机制。损伤力学的理论认为岩体从开始变形到破坏的整个中图分类号:TV543文献标志码:B阶段,是一个损伤演化的过程,即随着外力的增大或其他文章编号:1672-4011(2015)02-0109-02作用的影响,岩体材料逐渐劣化,使实际材料强度降低。DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.20
4、15.02.0522井筒壁后注浆浆液扩散的数值模拟0前言2．1模型参数随着我国煤矿行业的快速发展,立井注浆的研究受到本次模拟计算针对井筒壁后注浆过程的围岩流固耦合工程界的高度重视。然而,当立井施工穿越富水地层时,效应进行数值分析。数值模拟计算采用的围岩力学参数及会引起诸多的不安全因素。在富水地层通过注浆进行堵水,渗流参数如表1所示。是处理地下水害的重要技术手段,目前,注浆法是唯一具表1流固耦合参数弹性模量计算内摩擦角容重粘聚力抗拉强度渗透系数渗透率位置泊松比天然孔隙比孔隙率/MPaϕ/°3/MPa/MPa
5、m/dm/dN/m岩层0．150．33020．050．30．501．11×10-40．351．11×10-10井壁(C40)32．00．2050286．51．40．804．20×10-30．454．20×10-92．2计算结果分析围岩位移变化较小,并经过一段时间的位移后趋于平衡,在数值模拟中,分别分析注浆压力为1~6MPa时的围且没有明显的持续发展趋势。说明在注浆压力较低情况下,岩变化规律,根据模拟结果进行失稳机制分析,从整体上围岩裂隙劈裂作用小,浆液的注入量难以保证,浆液难以把握井筒围岩变形情况,绘制曲
6、线如图1所示。扩散到围岩内部,注浆效果不明显。说明在注浆压力较小时,浆液的注入量有限,若要达到加固要求,仍需加大注浆压力,使浆液注入量加大,进而扩大浆液的扩散范围,使加固效果更明显。当压力达到4MPa时,围岩位移趋于平衡后开始出现突变现象,这说明应力的施加产生了一定的作用,围岩裂纹被劈裂,并产生损伤且不断扩展,其扩展逐渐向围岩深处延伸,此时需进行及时注浆,使浆液不断扩散到围岩深处,填充被劈裂的裂纹,进而加固围岩。倘若压力继续增大,增大至6MPa时围岩位移突变明显,甚至有失稳趋势,这是符合现场实际情况的。由
7、图1分析可知,注浆压力越大,浆液对岩体的劈裂作用越明显,浆液的扩散范围也会随之增大,进而说明注浆压力越大时,浆液注入岩体越深,浆液的扩散半径就越图1不同注浆压力下井筒侧壁位移曲线大。但事实上注浆压力并非是越大而注浆效果越好,以下利用模型塑性区域范围说明。从图线中分析可知,当注浆压力较小(1~3MPa)时,3DFLAC中,显示计算后的塑性区域结果见图2所示,作者简介:陶莎(1986-),女,广西梧州人,助教,研究方向:主要从事(下转第112页)岩土工程方面教学与研究。·109·Vol.41，No.2第41卷
8、第2期April，2015SichuanBuildingMaterials2015年4月标准后,取下千斤顶,拆卸压桩架,对孔中有的垃圾进行的客观规律,也要重视土的基本研讨,注意实践经历,在清洁处理,清洁孔内的杂物、污水等物质,最后在木桩的我国岩土人员的共同努力下,一定会进一步提高我国基础顶部浇筑混凝土界面剂。工程的施工水平。[ID:001920]在压桩时,使用桩需要和地面保持垂直,然后需要使参考文献:用千斤顶进入孔内,避免出现
