盾构同步注浆浆液压力影响因素及扩散机理

摘要

为揭示盾构同步注浆浆液在盾尾空间中的环向填充和扩散机理,对现有浆液扩散理论研究进行梳理,总结并分析了影响浆液扩散和压力分布的因素,在考虑流体运动双向摩阻力的基础上,基于简化假设条件分析了盾尾环向流体微元空间力学特性,建立了浆液在盾尾空间中的二元流环形填充扩散模型.同时根据不同流体的流变特性,分别推导了牛顿流体和宾汉姆流体两种流变模型的浆液压力扩散模型理论计算式,最后通过工程算例进行验证分析.结果表明,所建模型计算结果与实际监测结果吻合度较好.文中所建浆液扩散模型较已有研究模型能更全面揭示浆液的空间流动特性.在浆液注入盾尾空隙后,浆液重度和自身剪切作用对浆液扩散和初始压力分布具有决定性的作用;浆液填充时间的大小对模型计算结果有显著影响.文中所建模型可用于分析稳定性地层盾构同步注浆浆液在盾尾空隙中的环向填充过程和压力分布规律.