巖土工程注漿模型試驗設(shè)計案例

　　目前我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正大規(guī)模開展，隧道與地下工程建設(shè)頻繁被斷層、巖溶等惡劣地質(zhì)條件掣肘，極易誘發(fā)塌方、突水突泥等重大地質(zhì)災(zāi)害，造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失慘重。注漿可以有效提高軟弱圍巖的強度和抗?jié)B性能，已廣泛應(yīng)用于預(yù)防和處治相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害，但相比于蓬勃發(fā)展的工程實踐，注漿力學(xué)機理及加固理論研究進展緩慢，已經(jīng)成為制約注漿工程向科學(xué)化和可控化發(fā)展的關(guān)鍵因素，如何綜合安全、環(huán)境、成本和工期等諸多方面的要求，以最小的代價、最高的效率和最大的安全度完成對不良地質(zhì)體的有效加固，是當(dāng)前注漿領(lǐng)域亟待解決的科學(xué)難題和工程難題。相對于理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬等注漿理論研究手段，模型試驗方法可以更全面地模擬復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境、注漿工藝和荷載作用方式，更大程度還原真實的注漿環(huán)境，揭露新的力學(xué)現(xiàn)象及規(guī)律，利于新的理論及數(shù)學(xué)模型的建立；同時，試驗結(jié)論與工程實踐更易于銜接，可為注漿方案設(shè)計提供有效的理論指導(dǎo)。因此，有關(guān)注漿模型試驗方面的研究一直是熱點。目前采用模型試驗方法開展劈裂注漿理論的相關(guān)研究主要存在以下關(guān)鍵性問題：被注介質(zhì)較為單一，鮮少考慮地應(yīng)力及動水環(huán)境因素，所模擬地質(zhì)環(huán)境與實際工程差距明顯；注漿試驗裝置尺寸較小，易受邊界效應(yīng)的影響，試驗結(jié)論的可靠度受到影響；監(jiān)測手段不夠全面，難以獲取被注介質(zhì)力學(xué)參數(shù)對于注漿過程的響應(yīng)特征；現(xiàn)有試驗多集中于特定條件下漿液擴散半徑和加固力學(xué)參數(shù)的研究，設(shè)定條件過于簡單，鮮少依托實際工程，全面模擬工程地質(zhì)環(huán)境、復(fù)雜注漿工藝、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生及后續(xù)注漿處治等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，試驗的科學(xué)性有待進一步提高。本書將重點介紹幾個注漿模型試驗設(shè)計案例，為相關(guān)研究提供參考。全書內(nèi)容分為6章：第1章介紹了隧道工程劈裂注漿擴散模擬試驗，由李鵬、張偉杰、李夢天、王倩等編寫；第2章介紹了隧道工程注漿加固模擬試驗，由張慶松、李鵬、張偉杰等編寫；第3章介紹了隧道工程多序注漿擴散試驗，由李鵬、張霄、李相輝等編寫；第4章介紹了隧道工程全斷面注漿模擬試驗，由李鵬、張霄、張家奇等編寫；第5章介紹了全可視化注漿模擬試驗，由李鵬、張慶松、王天舒等編寫；第6章介紹了海底隧道強風(fēng)化帶注漿復(fù)合體弱化模擬試驗，由何靈垚、王成乾、李鵬、董坤、王俊杰等編寫。全書由李鵬和王天舒統(tǒng)稿。

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