岩体单孔注浆劈裂裂隙扩展规律研究

摘要

注浆技术目前在岩体工程中被广泛应用，如巷道围岩加固、帷幕堵水等多种灾害防治都应用注浆技术，但由于注浆劈裂现象的演化机理尚缺乏足够的认识，加之裂隙岩层地质条件的复杂性、岩体本身的不可透视性、注浆浆液流动的不可完全控制性，因而尚未很好地掌握劈裂裂隙的扩展规律及实时动态识别方法，以致工程实践和理论计算往往存在了很大的偏差。本文通过自主设计三维相似材料注浆模拟实验平台进行物理试验，并运用RFPA2D-floW数值模拟软件及现场注浆微震实时监测的研究方法，分析了注浆劈裂裂隙在不同条件下的扩展规律，本文的主要研究内容和研究成果如下： (1)通过实验确定“引汉济渭”水利工程秦岭隧道四号洞围岩力学性质，并确定出原岩物理性质接近的相似材料配比；并自主设计注浆三维相似材料模拟试验系统。 (2)通过理论分析，研究了注浆条件下预制裂隙劈裂扩展规律。并通过物理试验分析了注浆劈裂裂隙的扩展特征，揭示了不同尺寸、角度的预制裂隙对注浆劈裂裂隙扩展的影响规律。 (3)根据现场围岩条件，利用RFPA2D-flow数值模拟软件建立了数值计算模型。模拟分析了不同围压下和不同弹性模量的岩体进行注浆时的变形破坏特征，分析了劈裂裂隙扩展规律。 (4)利用微震监测技术对“引汉济渭”水利工程秦岭隧道四号洞注浆过程进行实时监测，研究了不同条件下注浆劈裂裂隙的扩展规律，并及时对注浆方案进行优化。 通注浆劈裂裂隙扩展规律研究有助于提高注浆效果，能够对现场注浆工程设计和评价提供参考，保障施工安全。

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