注浆对大变形隧道围岩及衬砌力学特性影响数值模拟研究

以穿越Ⅳ级破碎围岩的某隧道为背景,采用有限差分软件建立大变形隧道数值计算模型,通过改变围岩粘聚力和摩擦角模拟围岩加固注浆效果,分析了注浆加固强度及注浆加固圈厚度对隧道围岩及衬砌结构的力学特性影响。结果表明,当注浆加固圈厚度大于等于3 m,且注浆加固圈强度大于等于残余强度1.6倍时,隧道围岩及衬砌结构才能保持稳定,注浆加固才能达到控制隧道围岩及衬砌结构稳定的目的。

水泥净浆流变特性试验研究

为了确保裂隙岩体水泥浆液的注浆效果,开展了水灰比、减水剂等因素对普通水泥、超细水泥浆液流变性的影响。结果表明,提高水灰比能够明显提高水泥浆液的流动性,但普通425水泥浆液水灰比大于0.8、800目超细水泥浆液水灰比大于1.0时,提高水灰比不仅对浆液流动性的影响不明显,还会降低水泥浆液的稳定;添加减水剂可以有效提高水泥浆液的流动性,但当普通425水泥浆液水灰比大于0.8、800目超细水泥浆液水灰比大于1.4时,减水剂对水泥浆液流变性的改善效果不明显。