破碎围岩注浆加固体开挖稳定性及水压超载试验研究

• 作者: 张伟杰 张庆松 张霄 李术才 李鹏 魏久传
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 开挖稳定性 水压超载试验 物理场演化特征 渗透性 加固安全度
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 地质工程 ? 土木工程
• 页码范围: 2083-2090
• 页数: 8页
• 分类号: TU457.5
• 字数: 4788字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2016.06.036

摘要

利用三维注浆模型试验系统，开展帷幕注浆加固体开挖稳定性试验，研究位移、总压力及孔隙水压力时空演化规律。研究结果表明：加固体内部位移、土压力及孔隙水压力随开挖步序推进，经历缓慢增长—急剧增加—逐渐稳定3个阶段；开挖对注浆加固体影响范围约3倍洞径，且拱顶位置扰动最大。6级水压超载试验过程中，隧洞拱顶持续沉降，注浆加固体渐进破坏；超载水头压力与初始水头比值h/h0＜3时，涌水速率qw呈线性增大；h/h0≥3后，qw非线性急剧增长；涌出物(水、泥沙)形式经历渗水—滴水—股状涌水—溃水—涌泥的发展阶段；总压力和孔隙水压力均呈现快速增大?稳定?再增大特征，并于破坏时刻附近突跳，且孔隙水压力响应灵敏度更高。注浆加固体渗透性测试试验表明，注浆后泥质软弱区(SCZ)渗透系数k减小3个数量级，破碎区(FZ) k减小2个数量级。基于注浆薄弱区短板效应的认识，提出加固安全度K作为注浆综合效能评判指标，破碎岩体加固后综合性能提高10.3倍。