浅埋砂层水平孔加固注浆浆液扩散规律试验研究

摘要

随着水平定向钻进技术在注浆领域的逐渐推广，水平孔注浆技术越来越多的应用于巷（隧）道建设、软土地基加固、离层带减沉等方面，而现有注浆理论大多建立在竖直孔的基础上，对于水平孔浆液实际扩散情况研究较少，在进行水平注浆的施工过程中依然靠经验进行，这就容易导致资源的浪费、注浆效果得不到保证，甚至出现工程事故。基于此，作者自行搭建了水平孔注浆模拟试验台，并针对工程中常见富水砂层进行了研究。主要研究工作包括： 1、分析砂层注浆相关特征以及砂层可注性，基于圆孔扩张理论、弹性力学对浅埋地层水平孔注浆土体应力分布进行了理论分析，得出优先劈裂方向为竖直方向。 2、自行设计了水平孔注浆模拟试验台，开展了水平孔注浆试验，得出竖直截面浆液分布呈显著各向异性。即：水平孔上部浆液分布比例大于水平孔下部，且随着注浆量的增加，上部浆液分布比例越大；注浆完成后加固圈的形态呈 U型状，并建立了注浆加固效果物理模型，对加固区域进行了划分。 3、针对单次注浆加固浆液分布不均、容易劈裂超扩散的短板，设计多序次注浆，较好的改善浆液分布的均匀性，减少注浆盲区，提高注浆加固效果。 4、进行单液水泥浆、黏土水泥浆、超细水泥的对比性试验，研究其不同浆液性质对水平孔注浆的扩散方式及扩散距离的影响，并对注浆效果进行分析。 5、根据模拟试验研究结果，结合广州地铁穿越既有建构筑物水平注浆加固工程，对注浆工艺、施工设计进行改进、优化，注浆工程效果良好，为类似工程提供借鉴。

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