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目前裂隙岩体的注浆很大程度上是非可控注浆,岩土体注浆后的固结体的形状和尺寸是无法预测的。关于研究和建立随机裂隙岩体灌浆的数值模型,最近几年在不少文献中有其相关的报道,主要需要解决的是如何建立浆液在随机岩体裂隙网络内的渗透模型。本文建立了裂隙岩体的三维可视化模型,通过理论与实践相结合分析了浆液在三维水平单裂隙内的流动情况,以及浆液在二维随机岩体裂隙网络内的渗透模型。
通过对裂隙岩层的三维可视化模拟,可以宏观的观察到地层和断层的分布情况、接触情况,及在地层上模拟出的各种属性分布以及属性值。根据属性值与裂隙宽度的函数关系,得到具体的裂隙宽度值,可进一步微观的指导灌浆。
模拟浆液在二维岩体裂隙网络和三维水平单裂隙内的流动,实时地反映了灌浆进程以及浆液在裂隙中的流动规律。通过模拟计算出的特定时刻所需要的灌浆量、浆液扩散距离及灌注一定灌浆量或某个灌浆位置达到一定压力所需要的时间,其所得结果与理论公式进行对比基本一致,验证了模拟的真实性和准确性。
裂隙岩层的三维可视化模拟,宏观的指导了灌浆施工与灌浆工艺的选择,模拟水平单裂隙岩体灌浆过程中浆液的流动情况,为灌浆理论和技术提供了方法和科学依据。同时利用裂隙网络建立的注浆模型模拟出的浆液扩散图形,可用于现场注浆参考,并且在很大程度上弥补了裂隙注浆现有理论及实验方法的不足,为工程设计提供更为可靠的依据。