本文選題：注漿技術 + 堵水加固　； 參考：《山東科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：巖溶復雜地質條件下的隧道工程建設遇到的突水、突泥災害已經成為影響工程施工的主要災害之一。大規(guī)模、頻繁發(fā)生的突水災害不僅危及工程施工安全,而且嚴重影響工程進度,給工程造成巨大的損失。注漿加固技術無疑是解決巖溶隧道突水災害最為有效的技術方法之一,注漿加固技術通過漿液材料的封堵和加固作用實現堵水加固的效果并達到隧道圍巖條件的改善,得到了很廣泛的應用。注漿技術是涉及到多種學科的綜合性技術,其中注漿材料在注漿加固技術中起著關鍵的作用,水泥基-玻璃纖維漿液材料作為水泥基復合材料的一種,由于其所具有的鮮明的材料特性而受到關注。文章利用理論分析、試驗研究、數值模擬和工程現場應用相結合的綜合研究方法,并依托利萬高速齊岳山隧道工程注漿堵水加固工程,研究分析水泥基漿液的擴散機理,試驗研究水泥基-玻璃纖維材料的力學性能,通過數值模擬對漿液材料加固效果進行分析,并結合在齊岳山隧道工程中的應用,制定合理的技術方案,得到以下結論:(1)基于裂隙水滲流的理論公式,研究了漿液材料在裂隙中的滲流規(guī)律,并建立了漿液的滲流模型,推導了漿液材料所需注漿量公式;建立了以水泥基復合材料在動水條件下的擴散模型,推導了水泥基復合材料在動水條件下的擴散距離公式。(2)試驗分析了水泥基-玻璃纖維材料的力學性能,分別從抗壓強度試驗、抗拉強度試驗、抗折試驗和抗?jié)B性,分析了水泥漿液在不同類型、不同摻量的玻璃纖維隨齡期的性能變化,得到試驗條件下最佳的摻量比,并得到Cem-FIL60型玻璃纖維摻入量0. 5%對于提高上述力學性能都有著明顯的效果。(3)建立了數值模型,通過FLAC3D軟件分析了隧道開挖后,對圍巖破碎位置進行注漿加固,研究了在四種不同的工況下,即形成注漿圈分別在Om、3m、5m和7m條件下的應力場和位移場的變化情況。(4)結合齊岳山隧道注漿堵水加固工程,將關鍵孔注漿方案應用于工程施工中,針對不同位置、不同類型的突水災害制定了不同的技術方案;針對水泥基-玻璃纖維漿液可注性問題,提出了一種新型漿液的制備系統(tǒng);通過采用檢查孔法、涌水量監(jiān)測和圍巖變形監(jiān)測分析漿液注漿的效果。
[Abstract]:Water inrush and mud inrush have become one of the main disasters affecting the construction of tunnel engineering in karst complex geological conditions. The massive and frequent water inrush disasters not only endanger the safety of engineering construction, but also seriously affect the progress of the project and cause huge losses to the project. Grouting reinforcement technology is undoubtedly one of the most effective methods to solve the water inrush disaster in karst tunnel. Grouting reinforcement technology can achieve the effect of water plugging and strengthening through the sealing and strengthening effect of grouting material, and achieve the improvement of surrounding rock condition of tunnel. It has been widely used. Grouting technology is a comprehensive technology involving a variety of disciplines, in which grouting materials play a key role in grouting reinforcement technology. It has attracted much attention because of its distinctive material properties. Based on the comprehensive research methods of theoretical analysis, experimental study, numerical simulation and engineering field application, and relying on the grouting water plugging and strengthening project of Liwan high speed Qiyueshan tunnel project, this paper studies and analyzes the diffusion mechanism of cement based slurry. The mechanical properties of cement-fiberglass material are studied experimentally, and the reinforcement effect of slurry material is analyzed by numerical simulation, and a reasonable technical scheme is worked out in combination with the application in Qiyueshan tunnel project. The following conclusions are obtained: (1) based on the theoretical formula of seepage flow in fractured water, the seepage law of slurry material in fracture is studied, the seepage model of slurry is established, and the formula of grouting quantity required for slurry material is deduced. The diffusion model of cement matrix composites under hydrodynamic condition was established. The diffusion distance formula of cement matrix composites under dynamic water condition was derived. The mechanical properties of cement based glass fiber materials were analyzed by experiments. According to the compressive strength test, tensile strength test, flexural test and impermeability, the properties of glass fiber with different types and amounts of cement slurry were analyzed, and the optimum blending ratio was obtained under the test conditions. The content of Cem-FIL60 glass fiber was 0. 0. 5% has obvious effect to improve the mechanical properties above.) the numerical model is established. After the tunnel excavation is analyzed by FLAC3D software, grouting reinforcement is carried out on the broken position of surrounding rock, and four different working conditions are studied. That is to say, the stress field and displacement field of grouting ring formed under the condition of Oman 3 m 5 m and 7 m respectively. (4) combined with Qiyueshan tunnel grouting and water plugging and strengthening project, the key hole grouting scheme was applied in the construction of the project, aiming at different positions, Different technical schemes have been developed for different types of water inrush disasters. A new type of slurry preparation system has been proposed to solve the problem of injectability of cement-based glass fiber slurry. Water inflow monitoring and surrounding rock deformation monitoring analysis of grouting effect.
【學位授予單位】：山東科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U455.49

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 Shucai Li;Rentai Liu;Qingsong Zhang;Xiao Zhang;;Protection against water or mud inrush in tunnels by grouting:A review[J];Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering;2016年05期

2 潘光明;趙鵬;邱法林;;引流滲透控制注漿技術及涌水治理應用研究[J];煤炭科學技術;2016年01期

3 李術才;鄭卓;劉人太;馮嘯;孫子正;張連震;;基于滲濾效應的多孔介質滲透注漿擴散規(guī)律分析[J];巖石力學與工程學報;2015年12期

4 張慶松;張連震;張霄;劉人太;朱明聽;鄭東柱;;基于漿液黏度時空變化的水平裂隙巖體注漿擴散機制[J];巖石力學與工程學報;2015年06期

5 孫子正;李術才;劉人太;張慶松;張樂文;鄭卓;;水泥基速凝漿液裂隙擴散機制與壓力特性試驗研究[J];巖土力學;2014年08期

6 胡格格;劉昌國;楊力;胡國祥;;高風險巖溶隧道注漿材料的組成設計與室內試驗[J];北方交通;2014年03期

7 李術才;張偉杰;張慶松;張霄;劉人太;潘光明;李志鵬;車宗原;;富水斷裂帶優(yōu)勢劈裂注漿機制及注漿控制方法研究[J];巖土力學;2014年03期

8 張民慶;孫國慶;何志軍;高廣義;;中天山隧道節(jié)理密集帶超高壓裂隙水處理技術[J];現代隧道技術;2013年06期

9 李沿宗;李治國;王全勝;焦雷;;鉆爆法海底隧道軟弱破碎地層注漿加固堵水技術淺析[J];現代隧道技術;2013年02期

10 劉健;劉人太;張霄;李術才;;水泥漿液裂隙注漿擴散規(guī)律模型試驗與數值模擬[J];巖石力學與工程學報;2012年12期

相關博士學位論文 前5條

1 胡巍;巖體裂隙與管道動水注漿漿液擴散封堵機理研究[D];中國礦業(yè)大學;2013年

2 呂雁;玻璃纖維混凝土彎曲疲勞性能及累積損傷研究[D];昆明理工大學;2013年

3 劉人太;水泥基速凝漿液地下工程動水注漿擴散封堵機理及應用研究[D];山東大學;2012年

4 孫鋒;海底隧道風化槽復合注漿堵水關鍵技術研究[D];北京交通大學;2010年

5 葛顏慧;巖溶隧道突水風險評價與預警機制研究[D];山東大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 胡格格;高風險巖溶隧道注漿材料的研究與應用[D];武漢工程大學;2015年

2 宣佳良;巖溶區(qū)公路隧道圍巖分級專家系統(tǒng)研發(fā)與應用[D];廣西大學;2014年

3 權乾龍;富水隧洞注漿堵水技術及合理注漿圈形式研究[D];西南交通大學;2014年

4 高勁松;公路隧道滲漏水病害發(fā)生機理及對策研究[D];中南大學;2014年

5 劉曉蕾;巖溶隧道圍巖穩(wěn)定性及其處治技術研究[D];重慶交通大學;2014年

6 朱錦;水性聚氨酯注漿堵水材料的制備及其性能研究[D];合肥工業(yè)大學;2014年

7 李東;深埋引水隧洞富水段注漿堵水加固技術及工程應用研究[D];天津大學;2014年

8 張穎娟;JGZ型管棚鉆機取芯功能研究[D];中南大學;2013年

9 朱明聽;單一裂隙注漿擴散及封堵機理的數值模擬研究[D];山東大學;2013年

10 宋衛(wèi)民;隧道二襯纖維混凝土防滲抗裂性能研究[D];中南大學;2013年

，

本文編號：1906216