首页 理论教育 第四系地层灌浆规律研究发现

第四系地层灌浆规律研究发现

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:若孔隙为可灌型,则也将大致符合上条1)表述的渗透规律,但比溶液型浆体更具离散性,也即流线更不规则;若孔隙为不可灌型,则浆体将以沿地层界面或顺着地层劈裂或成脉状渗透为主,辅之以局部沿孔壁挤密;同时,通过沿地层界面或软弱地层的劈裂或脉状渗透,在灌浆压力作用下沿层面或流道挤压密实地层。

第四系地层灌浆规律研究发现

现行灌浆理论是借助于流体力学与固体力学及其他相关理论发展而来的,它仅对单一浆体(主要是溶液型浆体)单一流动形式在假设完全均质的条件下进行分析;实际工程中我们既采用溶液型浆体,也大量采用低成本的固粒型浆体,尤其以水泥浆液应用为多;浆液在地层中也非单一流动形式;由于绝大部分灌浆地层的非均一性,使得浆体在其中的作用是充填、渗透、劈裂、挤密相互交替作用的,从而达到防渗加固地层的目的。笔者个人认为,灌浆大体上遵循以下规律:

(1)在第四系均质孔隙型地层中。我们假定,地层结构大体上是均质的。如均质中粗砂层、砂砾层等,则它具有如下特征:

1)对于溶液型浆体在灌浆中沿钻杆底部一点以点源扩散的条件下,它将大致呈球面扩散的方式向地层渗透,如图3(a)。若以花管式分段灌浆方法,则浆液大致呈倒椎棱体扩散方式向地层渗透,如图3(b)。

2)对于颗粒型浆液,若地层孔隙相对于浆液颗粒粒径为可灌型孔隙,则浆液渗透的规律基本同图3。若地层孔隙相对于浆液颗粒粒径为不可灌型孔隙,则浆液在其中的作用一是在灌浆压力作用下将地层挤压密实,图4(a);二是可能沿着最小应力方向劈裂渗透,图4(b)。

图3 浆液扩散方式(1)

图4 浆液扩散方式(2)

(2)第四系非均质孔隙型地层。实际上我们在工程实践中大量遇到的是这类地层,则大致将遵循以下规律:(www.xing528.com)

1)对于溶液型浆体,浆液渗透的作用也将大致遵循图3(a)、(b)的规律;只是由于地层的非均一性,其孔隙大小、性状也将存在差别,从而使浆液渗透的流线更不规则,孔隙较大,渗透阻力小的部位浆液将扩散更远,反之则较近。

2)对于颗粒型浆体。若孔隙为可灌型,则也将大致符合上条1)表述的渗透规律,但比溶液型浆体更具离散性,也即流线更不规则;若孔隙为不可灌型,则浆体将以沿地层界面或顺着地层劈裂或成脉状渗透为主,辅之以局部沿孔壁挤密;同时,通过沿地层界面或软弱地层的劈裂或脉状渗透,在灌浆压力作用下沿层面或流道挤压密实地层。

图5 浆液扩散方式(3)

图6 浆液扩散方式(4)

(3)人工堆填空隙或孔洞型架空地层。如水工建筑物的大部分围堰体,某些建筑物的填埋地基等,在这类地层中一般采用无压注入浓浆、膏浆或直接灌注砂浆;浆液的扩散则与浆液的流动度及注浆工艺密切相关;在采用花管法灌浆,边灌边提升,限量灌注的条件下,若浆液在灌完一段后花管提升时,即可胶凝形成足够强度抵抗上部浆液挤压破坏时,它的扩散形状大致遵循如图5的规律。

(4)在地下水流为动水的条件下。实际工作中,我们遇到的很多工程地下水均是流动的;由于地下渗流的作用,将直接影响到灌浆浆液的扩散规律;一般情况下渗流不大时,不考虑渗流对浆液的稀释作用,也即假定浆液流变参数相对恒定,则浆液扩散大致如图6所示;逆水流方向,浆液扩散距离将减小,沿水流方向扩散距离将延长;若考虑渗流对浆液的稀释作用,则渗流的各种影响将更加明显。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈