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聚氨酯复合注浆材料浆液扩散特性及应用研究
Study on Grout Diffusion Characteristics and Application of Polyurethane Composite Grouting Materials

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陶伟明 1,2   卢春房 3 *   叶长文 4   程鹏达 5  
文摘 山岭隧道所处地层大多节理裂隙发育,水系丰富,由此引发的突涌水灾害普遍具有突发性高、危害性大和破坏性强等特点,直接威胁隧道施工安全。基于化学改性和无机-高分子杂化技术,以聚氨酯材料与普通硅酸盐水泥为基础,结合复合功能助剂,制备得到聚氨酯复合注浆材料。通过对该复合注浆材料的SEM观测,分析浆材固结体的防渗性能。通过水槽注浆模拟试验,研究注浆材料的浆液扩散和抗冲刷特性。利用Galerkin有限元法建立连续模型方程,数值模拟浆液的流动过程,分析注浆过程中的流场特征。通过现场工程应用,验证该复合注浆材料对山岭隧道突涌水的注浆封堵效果。研究结果表明,有机/无机杂化的空间互穿网络凝胶结构,提高了结石体的力学性能和防渗性能。浆液在动水环境下的富水砂砾地层留存率高,扩散程度好,注浆封堵效果明显。数值模拟结果与现场试验基本相符,对复合注浆材料浆液流场特征进行分析,有助于实现地下突涌水注浆治理全过程的优化控制。山岭隧道突涌水的现场应用表明,使用复合注浆材料对富水地层注浆后无渗水现象,后期经过长时间观测,封堵效果和耐久性优异。
其他语种文摘 Most of the mountain tunnel strata have developed joints and cracks, and rich underground water system. The resultant water inrush disasters are generally characterized by high suddenness, extensive harm and strong destructiveness, which directly threaten the safety of tunnel construction. Based on chemical modification and inorganic-polymer hybrid technology, polyurethane composite grouting material was prepared based on polyurethane material and ordinary Portland cement using composite functional additives. Through SEM observation, the mechanical properties and impermeability of the consolidated body of the grouting material were analyzed. With the simulation experiment of flume grouting, the grout diffusion and washout resistance of grouting materials were studied. The Galerkin finite element method was used to establish a continuous model equation to numerically simulate the flow process of the composite grouting materials and analyze the characteristics of the flow field during the grouting process. The grouting plugging effect of the composite grouting materials on water inrush in mountain tunnels in water-rich strata was verified by field engineering application. The results show that polyurethane and cement particles can form organic/inorganic hybrid spatial interpenetrating network gel structure to further improve the mechanical properties and anti-seepage properties of stone bodies. The grout features high retention rate, good diffusion degree and obvious plugging effect in water-rich sand gravel strata under dynamic water environment. The numerical simulation results are basically consistent with the field experiments. The analysis of the grouting flow field characteristics of the new composite grouting material is helpful to realize the optimal control of the whole process of underground water inrush grouting treatment. The field application of water inrush in mountain tunnel shows no water seepage in the water-rich stratum after grouting with the composite grouting materials. Long time observation shows excellent sealing effect and durability of the material.
来源 铁道学报 ,2023,45(7):1-9 【核心库】
DOI 10.3969/j.issn.1001-8360.2023.07.001
关键词 隧道工程 ; 富水地层 ; 抗冲刷性 ; 数值模拟 ; 扩散特性
地址

1. 西南交通大学土木工程学院, 四川, 成都, 610031  

2. 中铁二院工程集团有限责任公司, 四川, 成都, 610031  

3. 中国铁道学会, 北京, 100844  

4. 成都理工大学, 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室, 四川, 成都, 610059  

5. 中国科学院力学研究所, 北京, 100190

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1001-8360
学科 铁路运输
基金 国家自然科学基金
文献收藏号 CSCD:7521503

参考文献 共 29 共2页

1.  洪开荣. 超长深埋高地应力TBM隧道修建关键技术. 铁道学报,2022,44(3):1-23 CSCD被引 10    
2.  马伟斌. 铁路山岭隧道钻爆法关键技术发展及展望. 铁道学报,2022,44(3):64-85 CSCD被引 14    
3.  申玉生. 高压富水区山岭隧道施工注浆堵水技术研究. 公路交通科技,2019,36(6):65-72 CSCD被引 1    
4.  帅建兵. 暗挖地铁车站穿越软弱地层注浆设计优化研究. 铁道科学与工程学报,2020,17(6):1508-1516 CSCD被引 1    
5.  赵国堂. 中国高速铁路通用建造技术研究及应用. 铁道学报,2019,41(1):87-100 CSCD被引 11    
6.  Ozdemir M. Evaluation of Dynamic Behaviour of Porous Media Including Micro-cracks by Ordinary State-based Peridynamics. Engineering With Computers,2023,39(1):61-79 CSCD被引 2    
7.  王小龙. 水泥-水玻璃双液注浆力学特性的试验研究. 铁道科学与工程学报,2016,13(10):1926-1932 CSCD被引 4    
8.  张民庆. 齐岳山隧道高压裂隙水注浆堵水技术. 铁道工程学报,2010,103(1):68-72 CSCD被引 2    
9.  Zhang C. A new clay-cement composite grouting material for tunnelling in underwater karst area. Journal of Central South University,2019,26(7):1863-1873 CSCD被引 3    
10.  沙飞. 富水砂层高效注浆材料试验与应用研究. 岩石力学与工程学报,2019,38(7):1420-1433 CSCD被引 11    
11.  Song D Q. Deformation Monitoring of Rock Slope with Weak Bedding Structural Plane Subject to Tunnel Excavation. Arabian Journal of Geosciences,2018,11(11):251 CSCD被引 7    
12.  赵国梁. 基于隧道水渗条件下的高聚物注浆材料的研究. 黑龙江交通科技,2022,45(7):125-127 CSCD被引 1    
13.  周新星. 隧道突发水害聚氨酯复合注浆材料的制备及性能评价. 化学工程与装备,2022,8:4-10 CSCD被引 1    
14.  Saleh S. Improving the Strength of Weak Soil Using Polyurethane Grouts: a Review. Construction and Building Materials,2019,202:738-752 CSCD被引 4    
15.  国家市场监督管理总局. 水泥胶砂强度检验方法(ISO法): GB/T 17671-2021,2021 CSCD被引 9    
16.  Wei Y. Microstructure and Fatigue Performance of Polyurethane Grout Materials under Compression. Journal of Materials in Civil Engineering,2017,29(9):04017101 CSCD被引 11    
17.  Zhang Q S. Grouting Mechanism of Quick Setting Slurry in Rock Fissure with Consideration of Viscosity Variation with Space. Tunnelling and Underground Space Technology,2017,70:262-273 CSCD被引 14    
18.  Frank M W. Fluid Mechanics,2015 CSCD被引 1    
19.  John D A. Computational Fluid Dynamics,1995 CSCD被引 2    
20.  程鹏达. 再悬浮底泥中非吸附性污染物释放的数值模拟. 力学学报,2020,52(3):689-697 CSCD被引 3    
引证文献 2

1 温浩 黄土高速铁路路基注浆扩散范围模型试验研究 铁道学报,2024,46(3):112-119
CSCD被引 0 次

2 王振军 考虑黏度时空分布的动水扩散数值模拟与试验研究 山东大学学报. 工学版,2024,54(5):132-143
CSCD被引 0 次

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