本文關鍵詞： 裂隙模型 漿液 靜水 動水 數(shù)值模擬　出處：《河南理工大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：注漿技術是土木工程中加固、堵水與防滲的有效手段之一。目前,與注漿工藝、注漿設備、注漿材料的快速發(fā)展相比,注漿理論特別是裂隙注漿理論發(fā)展相對滯后,因此對此研究很有必要。本論文在前人研究的基礎上,建立了靜水條件下平板裂隙單向流動模型、平板裂隙輻向流動模型、橢圓形裂隙單向流動模型、楔形裂隙模型和動水條件下平板裂隙模型,并依據(jù)模型做了理論推導與基于Fluent的數(shù)值模擬,以此來研究漿液的流動特性,作為對注漿理論的補充。結果表明:靜水條件下,針對平板裂隙模型和橢圓形裂隙單向流動模型,漿液壓力降與漿液粘度成正比、與漿液流動速率成正比、與裂隙開度的平方成反比。平板裂隙單向流動模型和橢圓形裂隙單向流動模型此兩種模型的裂隙為不擴展裂隙,其壓力降與漿液擴散距離成正比;平板裂隙輻向流模型的裂隙為擴展裂隙,壓力降與擴散半徑成對數(shù)關系;裂隙開度對漿液壓力降影響最為顯著;漿液在收縮型楔形裂隙中流動,其漿液壓力隨著漿液的擴散而減小且減小梯度增大;漿液在擴散型楔形裂隙中流動,其漿液壓力隨著漿液的擴散而減小且減小梯度減小。動水條件下,漿液擴散形態(tài)為前寬后窄類似橢圓形。地下水流速越大,漿液擴散區(qū)域將越窄越長且漿液更易被稀釋,不利于注漿堵水;注漿壓力越大、裂隙開度越大、漿液粘度越小、地下水壓力越小等比較有利于漿液擴散。注漿壓力一定,隨著注漿時間的延長,漿液鋒面流速減小且減小梯度減小。注漿孔處注漿壓力最大,隨著漿液的擴散,漿液壓力減小且減小梯度減小。
[Abstract]:Grouting technology is one of the effective means to reinforce, block water and prevent seepage in civil engineering. At present, compared with the rapid development of grouting technology, grouting equipment and grouting materials, the development of grouting theory, especially the theory of fissure grouting, is relatively lagging behind. Therefore, it is necessary to study this problem. On the basis of previous studies, this paper has established the unidirectional flow model of plate fractures under hydrostatic conditions, the radial flow model of plate fractures, the unidirectional flow model of elliptical fractures, and the model of unidirectional flow of flat fractures under hydrostatic conditions. The wedge-shaped fracture model and the plate fracture model under hydrodynamic conditions are used to study the flow characteristics of the grouting fluid by theoretical derivation and numerical simulation based on Fluent. The results show that under the hydrostatic condition, the flow characteristics of the slurry are studied. For plate fracture model and elliptical fracture unidirectional flow model, the slurry pressure drop is directly proportional to the slurry viscosity and is proportional to the slurry flow rate. It is inversely proportional to the square of crack opening. The unidirectional flow model of flat plate fracture and the one-way flow model of elliptical fissure are two kinds of models, the fracture is not expanded, and the pressure drop is proportional to the distance of slurry diffusion. The crack of radial flow model of plate fissure is extended fissure, the pressure drop and diffusion radius are logarithmic, the crack opening has the most significant influence on the pressure drop of slurry, the slurry flows in the shrinkage wedge fissure, The slurry pressure decreases and the gradient increases with the diffusion of the slurry, and the slurry pressure decreases and decreases with the diffusion of the slurry in a diffusive wedge fissure. The shape of slurry diffusion is similar to ellipse. The larger the velocity of groundwater is, the narrower the area of slurry diffusion will be and the more easily the slurry will be diluted, which is not conducive to grouting plugging, the greater the grouting pressure, the greater the degree of crack opening and the smaller the viscosity of the slurry. The lower the groundwater pressure is, the more favorable the grouting pressure is. With the extension of grouting time, the velocity of the front surface of the slurry decreases and the gradient decreases. The grouting pressure at the grouting hole is the largest, and with the diffusion of the grouting fluid, the velocity of the grouting front decreases and the gradient decreases with the extension of the grouting time. The slurry pressure decreases and the gradient decreases.
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU746.3

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本文編號：1519268