我國海洋地下工程已進入大規(guī)模建設時期,海底隧道、近海地鐵等海洋環(huán)境下地下工程的建設和運營蓬勃發(fā)展,不良地質(zhì)是工程建設和運營的重要威脅之一。富水砂層是海洋地下工程常見地層,因其膠結(jié)強度低、自穩(wěn)能力差的特點已成為影響海底隧道建設期安全的重要地質(zhì)災害源之一。注漿是解決富水砂層地質(zhì)災害最常用的方法,但海洋環(huán)境與陸域環(huán)境區(qū)別較大,海水離子侵蝕和滲流作用導致注漿加固體顯著劣化,降低注漿加固體的物理力學性能,注漿加固體性能的維持是海洋環(huán)境下隧道長壽命周期安全運營的保證。本文針對富水砂層常見的滲透注漿加固模式,通過理論分析、數(shù)值模擬、室內(nèi)試驗、模擬試驗、現(xiàn)場試驗等方法,以實現(xiàn)海水環(huán)境下砂層注漿擴散過程與長期加固效果的定量描述為目標,研究砂層注漿擴散與加固機理,揭示海水離子侵蝕、滲流以及兩者共同作用下注漿加固體的性能劣化機理,最終建立海水環(huán)境下注漿加固體長壽命周期力學性能-時間模型,形成海水環(huán)境下富水砂層注漿設計方法,并進行工程應用。本文主要工作及創(chuàng)新成果如下:(1)考慮漿液曲線繞流滲透的砂層注漿擴散規(guī)律。采用分形理論研究漿液繞砂顆粒擴散實際路徑長度與直線的關系,建立考慮漿液滲透路徑的砂層漿液擴散模型。設...

【文章頁數(shù)】：179 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３渤海灣煙大海底隧道（規(guī)劃）

?：?１?入??圖１．３渤海灣煙大海底隧道（規(guī)劃）?圖１．４瓊州海峽跨海隧道（規(guī)劃）??Ｆｉｇ．?１．３?Ｙａｎｔａｉ?ｕｎｄｅｒｓｅａ?ｔｕｎｎｅｌ?ｉｎ?ｂｏｈａｉ?ｂａｙ?（ｐｌａｎｎｉｎｇ）??Ｆｉｇ．?！?．４?Ｃｒｏｓｓ－ｓｅａ?ｔｕｎｎｅｌ?ｉｎ?ｑｉｏｎｇｚｈｏｕ....

圖２．１滲透注漿擴散示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｏｆ?ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ?ｇｒｏｕｔｉｎｇ??

漿液擴散方向?漿液擴散鋒面??圖２．１滲透注漿擴散示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｏｆ?ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ?ｇｒｏｕｔｉｎｇ??

圖２．２漿液在砂層中的流動路徑??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｆｌｏｗ?ｐａｔｈ?ｏｆ?ｓｌｕｒｒｙ?ｉｎ?ｓａｎｄ?ｌａｙｅｒ??

２．１．２基于分形理論滲透路徑分析??選取工程常用注漿材料水泥漿液，水灰比為１：１，試驗測得漿液粘度為１１．３７ｍＰａ－Ｓ。??圖２．２所示為漿液在富水砂層中流動示意圖，假定漿液的流動方向為水平方向，／ｔ為??孔隙通道的實際路線長度；／〇為孔隙的直線距離，由圖中可以看出，漿液在富....

圖２．３漿液擴散運動受力分析??Ｆｉｇ．?２．３?Ｆｏｒｃｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｓｌｕｒｒｙ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｍｏｔｉｏｎ??

基于考慮漿液擴散路徑，研究不同注漿壓力、不同被注砂層有效粒徑條件對注漿??漿液擴散的響應機制，選取工程常用注漿材料水泥漿液，水灰比為１：１，設計了一套??滲透注漿擴散模擬試驗裝置。如圖２．４、２．５所示。??１８??

本文編號：4030607