高压环境条件下注浆模型试验系统设计.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2010／18(5)-0720-05___I．__术同口压环境条件下注浆模型试验系统设计郭密文①②隋旺华①(①中国矿业大学资源与地球科学学院徐州221008)(②北京航天勘察设计研究院北京100071)摘要注浆工程常常在高地层压力、高水压力的地质环境条件下进行(如煤矿堵水或注浆加固工程)。为了研究高压环境条件下注浆浆液的渗流扩散特征，作者研制了可形成5MPa以上高压环境的注浆试验系统。该试验系统由四个功能模块组成，并可分为四个设备子系统。该试验系

2、统的核心设备高压注浆模型试验装置中应用压力传导管解决了高压罐体内部监测设计所遇到的尺寸效应、传感器防腐、高压密封等难题。关键词试验模型设计高压环境下注浆压力监测压力传导管中图分类号：TD265．4文献标识码：ADESIGNoFMoDELTESTSYSTEMFoRGRoUTINGUNDERHIGHPRES-SURECONDITIoNSGUOMiwen∞SUIWanghua①((~)SchoolofResourcesandGeosciences，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou22

3、1008)(②TheGeotechnicalInstituteofBeijingAerospace，Beijing100071)AbstractGroutingworksareohenexecutedunderthegeologicalenvironmentofhighformationpressureandhighWaterpressurefsuchaswatershutoforrockreinforcementincoa1．mine)．Inordertostudytheflowcharacteristicsofgrouting

4、slurryspreadingunderhighpressureconditions，agroutingtestsystemwhichcancreateahigh—pressureenvironmentofover5MPahasbeendeveloped．Thetestsystemconsistsoffourfunctionalmodules，andcanbedi—videdintofourequipmentsubsystems．Thecoreequipmentofthetestsystemisthepatentedproduct

5、entitledTestSet．upforSimulatingHighPressureGrouting，inwhichpressuretransmissionpipesareusedasthesolutiontoprob。lemssuchassizeefect，sensorcorrosion—preventingandhigh—pressuresealing，whichareencounteredindesigningthemonitorprograminsidethehigh—pressuretank．KeywordsDesig

6、nofmodeltestsystem，Groutingunderhighpressureconditions，Pressuremonitoring，Pressuretransmissionpipe女收稿日期：2010—07—09；收到修改稿日期：2010—07—20基金项目：国家自然科学基金(40772192)．第一作者简介：郭密文，主要从事岩土工程设计施工与研究工作．Email：guomiwen@sohu．colll18(5)郭密文等：高压环境条件下注浆模型试验系统设计7212．1动力供浆系统1引言主要为浆液创造一定的动力条件，

7、使浆液以一目前，注浆渗流理论的研究以理论分析和数值定的压力或流量进入受注体。这一功能系统是模拟模拟居多，研究中不可避免地要对浆液、受注体以及注浆工艺条件的控制环节。浆液运动方式等进行一定的假设和简化，不能完全2．2浆液渗流系统反映浆液和受注地层的物理特征，也难以真实地反映浆液在地层中的渗流运动过程。对注浆过程进行主要由一定尺寸和一定数量的注浆渗流通道组物理模拟，即进行注浆模型试验可以在一定程度上成，渗流通道的设计反应了研究者结合要研究的内用来检验理论分析和数值计算结果的正确性和可靠容对工程原型特征的认识和概化。这是大多数注浆性，并

8、为简化理论模型和建立运动规律提供依据。模型设计的重心，具体设计方案取决于要研究的内因此，注浆模型试验是研究岩体注浆的必不可少的容。这一系统是浆液在受注体中渗流运动的模拟体重要手段。很多学者和单位在研究中都使用了注浆现，通常也是注浆渗流理论和数值模拟