基于黏度时变性的Herschel-Bulkley流体劈裂注浆扩散特性研究

TU472; 注浆技术作为实际工程中加固和防渗的主要手段,在滑坡、崩塌、泥石流等自然地质灾害防治中发挥着重要作用.但目前大多数注浆扩散模型未考虑浆液黏度的时变性,而浆液黏度在注浆过程中会随着注浆时间而变化,导致得出的浆体液扩散半径理论值与实际不符,影响了注浆用于地质灾害防治的效果.本文基于黏度时变性的Herschel-Bulkley流变模型,从浆液时变性本构方程与均匀流基本方程出发,推导出Herschel-Bulkley流变模型的劈裂注浆扩散半径公式,分析了浆液扩散的影响因素.结果表明:注浆压力和裂隙高度的提高,有利于浆液的扩散;而注浆时间、时变系数、流变指数、初始稠度系数的提高,不利于浆液的...

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Published in自然灾害学报 Vol. 31; no. 3; pp. 213 - 221
Main Authors 刘海明, 卢昊正, 南敢, 王忠伟, 梁瑞, 丁文云
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明650500%保(山)施(甸)高速公路投资开发责任公司,云南保山678200%中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司,云南昆明650500 01.06.2022
Subjects
浆液扩散半径
黏度时变性
自然地质灾害
流变参数
劈裂注浆
Herschel-Bulkley模型
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ISSN1004-4574
DOI10.13577/j.jnd.2022.0322

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Summary:TU472; 注浆技术作为实际工程中加固和防渗的主要手段,在滑坡、崩塌、泥石流等自然地质灾害防治中发挥着重要作用.但目前大多数注浆扩散模型未考虑浆液黏度的时变性,而浆液黏度在注浆过程中会随着注浆时间而变化,导致得出的浆体液扩散半径理论值与实际不符,影响了注浆用于地质灾害防治的效果.本文基于黏度时变性的Herschel-Bulkley流变模型,从浆液时变性本构方程与均匀流基本方程出发,推导出Herschel-Bulkley流变模型的劈裂注浆扩散半径公式,分析了浆液扩散的影响因素.结果表明:注浆压力和裂隙高度的提高,有利于浆液的扩散;而注浆时间、时变系数、流变指数、初始稠度系数的提高,不利于浆液的扩散.结合工程实测值,与不同流变模型计算结果对比,以验证公式.研究成果对指导工程地质灾害防治具有一定的价值,有利于注浆理论的发展.
ISSN:1004-4574
DOI:10.13577/j.jnd.2022.0322