砂土注浆的颗粒流细观力学数值模拟

• 作者: 秦鹏飞
• 来源期刊: 土木工程与管理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 砂砾石土 注浆 颗粒流 数值模拟 注浆压力 注浆时间 渗透性质
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 页码范围: 30-38
• 页数: 9页
• 分类号: TU441+.1
• 字数: 5423字
• 语种: 中文

摘要

灌浆工程隐蔽性较强,浆液扩散机理远不成熟.基于细观力学理论的PFC2D数值仿真试验技术,可以从细观角度研究灌浆过程中土颗粒的位移、变形运动及与浆液的耦合作用过程,为注浆机理研究开辟了一条新的途径.基于流固耦合原理的PFC2D颗粒流数值模拟程序,运用其内置FISHTANK函数库和FISH语言,分别定义流体域的流动方程和压力方程,对灌浆过程中浆液在地层中的扩散过程和形态进行了数值模拟计算.通过调节PFC命令流中的注浆压力、时间步长、水力传导系数等参数对浆液的注浆过程进行了模拟计算.模拟结果表明,灌浆过程中浆液与地基土的作用形式与灌浆压力大小密切相关,为达到理想的劈裂灌浆效果需要适当提高注浆压力,但过高注浆压力会对地层结构造成一定的破坏.对钻孔周围土体的应力状态进行了理论推导和分析,指出土体环向拉应力的增加导致钻孔周围产生劈裂缝,浆液由渗透作用方式向劈裂作用方式转变,数值模拟结果与理论推导结果相符.劈裂灌浆作用发生时,孔隙率和应变率均增加.流动性能差的稠浆适于压密灌浆和劈裂灌浆,流动性能好的稀浆则适于渗透性灌浆,而浆液的渗透性能对高压劈裂灌浆的作用效果影响不明显.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	秦鹏飞	郑州工业应用技术学院建筑工程学院	12	22	3.0	4.0