基于渗滤效应的宾汉流体渗透注浆扩散机理研究.pdf

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1、建筑技术开发施工技术第43卷第10期BuildingTechnologyDevelopmentConstructionTechnology2016年10月基于渗滤效应的宾汉流体渗透注浆扩散机理研究段英杰(中铁十四局集团第二工程有限公司，山东泰安271000)[摘要]研究考虑渗滤效应的宾汉流体浆液扩散机制为渗透注浆提供理论依据。基于渗滤效应中质量平衡方程及宾汉流体浆液扩散方程，推导出基于渗滤效应的宾汉流体浆液压力梯度的物理方程。结论表明影响浆液压力梯度分布的注浆参数有：屈服应力，注浆管半径，浆液初始速度，被注介质的孔隙率及渗透系数，浆液粘度和水的粘度等；通过对比

2、分析只考虑渗滤效用或浆液流型及同时考虑两者的压力梯度计算结果可知，当浆液压力梯度分布具有时空效应时，压力梯度的正负值可作为浆液最大扩散半径的判据，而浆液压力梯度分布只具有空间分布特点是，其不可作为浆液最大扩散半径的判据；在注浆孔附近，浆液压力梯度受渗滤效应的影响较大，而在远端几乎不受其影响。[关键词]注浆工程；注浆扩散机制；渗滤效应；宾汉流体[中图分类号]TU755[文献标志码]B[文章编号]1001—523X(2016)10-0103—04StudyofPermeation-groutingDiffusionMechanismofBinghamFluidBa

3、sedonPercolationEffectDuanYing-jie[Abstract]Whatstudythepermeation—groutingdiffusionmechanismofbinghamfluidconsideringpercolationefectistoprovidetheoreticalbasisforpermeationgrouting．Basedonmassbalanceequationandbinghamfluiddiffusionequation，physicalequationofpressuregradientofbingh

4、amfluidisdeducedbyconsideringpercolationeffect．Researchconclusion．Thegroutingparameterswhichafectthedistributionoftheslurrypressuregradientare：theyieldstress，theradiusofthegroutingpipe，theinitialvelocityoftheslurry,theporosityoftheinjectedmediumandpermeabilitycoeficient．Comparedwith

5、theresultsofpressuregradientcalculationbetweenonlyconsideringpercolationefectorSlurryflowpattemandthebothatthesametime，whichcanbegotthatwhentheslurrypressuregradientdistributionwithspacetimeefects，thepositiveandnegativevaluesofthepressuregradientcanbeusedasthecriterionforthemaximumd

6、iffusionradiusoftheslurry，butwhentheslurrypressuregradientdistributionwithspatialdistributioncharacteristicsonly，thepositiveandnegativevaluesofthepressuregradientcannotbeusedasthecriterionforthemaximumdiffusionradiusoftheslurry．Nearthegrout—inghole，slurrypressuregradientgreatinfluen

7、cedbypercolationefect，butatthefarendalmostunafected．[Keywords]groutingengineering；groutingdiffusionmechanism；percolationefect；binghamfluid在注浆工程中，基于渗滤效应或浆液流型，国内外学者速度与孔隙率之间的关系为：对渗透注浆机理进行了广泛的研究。=㈩Z．Saada等先后通过室内一维单轴试验或引入经验滤过公式研究了渗滤效应对浆液扩散半径的影响；F．Bouchelaghem式中：表示被注介质的孔隙率，U表示浆液流动速度。研究了滤过

8、效应、浆液对流、水动力弥散等多因素藕合