砂层压密特性及其对劈裂-压密注浆扩散过程的影响
张连震1
李志鹏2
张庆松3
刘人太3
李术才3
1.中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东青岛266580;山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南2500612.山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南250061;山东交通学院交通土建工程学院,山东济南2503573.山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南250061
摘要：劈裂-压密注浆模式是砂层注浆工程中的重要模式,砂层自身的压密特性对劈裂-压密注浆扩散过程具有显著影响,基于此,以山东青岛地区含黏性土砂层为典型砂层介质,通过侧限压缩试验测试了不同条件下的砂层压缩变形曲线,测试压力范围0～2 MPa,砂层黏性土含量10％～50％,砂层初始含水量12％～28％,分析了黏性土含量及初始含水率对砂层压密过程的影响,从是否形成砂骨架的角度揭示了砂层压密变形机理.采用二次抛物线模型来拟合砂层侧限压缩过程应力-应变数据,建立了可描述砂层非线性压密过程的数学模型,模型参数可通过初始压缩模量及2 MPa下的特征应变量确定.在此基础上,认为劈裂-压密注浆过程中劈裂通道两侧砂层的压密过程近似符合侧限条件,分析了黏性土含量对砂层劈裂-压密注浆扩散过程的影响.研究结果表明:黏性土含量是影响砂层压密特性的主控因素,当黏性土含量低于25％左右时,砂层压缩过程中会形成砂骨架,砂层整体可压缩性较差,反之,不会形成砂骨架,砂层整体可压缩性较好;存在最优初始含水率(20％左右),当砂层初始含水率由最优初始含水率增加或者减少时,相同压力条件下砂层压缩量均会减小;砂层压密过程数学模型曲线与试验数据较为一致,所创建的数学模型可较好地描述砂层压密过程;相同注浆时间条件下,黏性土含量与注浆扩散过程中的劈裂通道开度正相关,而与浆液扩散半径及注浆压力负相关;在相同注浆终压条件下,黏性土含量与浆液扩散半径正相关.在砂层劈裂-压密注浆设计中应充分考虑砂层压密特性对注浆扩散过程的影响.
关键词：砂层注浆劈裂-压密模式压密特性注浆扩散规律
分类号：TU456(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家自然科学基金(51779133)山东省自然科学基金(ZR2018BEE035)中央高校基本科研业务费专项(18CX02003A)
论文发表日期：2020-02-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 667-675 )
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