为研究存在大量细微裂隙砂层的注浆加固效果，以级配砂砾为被注材料，碳纤维改性超细水泥基浆液为注浆材料，进行室内注浆试验.以注浆体试块(GCB)为研究对象，开展分离式霍普金森压杆(SHPB)冲击及其LS-DYNA模拟试验、扫描电子显微镜(SEM)试验，对不同应变率试块动态压缩力学性能及碳纤维增韧机理进行研究.研究结果表明：随着应变率的增加，碳纤维(CF)对试块的增强效果逐渐增大，碎块数目增加，碎块尺度降低；模拟结果与试验基本一致，试块能量耗散率呈现应变率无关性，波动范围约在40%,水泥浆耗散能占总耗散能的85%以上，1%CF试块能量耗散率均略高于0%CF试块；通过SEM图像发现，试块基体中碳纤维的失效模式主要为拉拔破坏，少数为断裂破坏，碳纤维从基体中拔出或断裂吸收能量，阻止其破坏，且纤维改变微裂纹扩展路径，从而提高试块整体的力学性能.基于MATLAB创建碳纤维随机分布的数值模型，基体中不同位置、角度的碳纤维承受的轴向应力差距较大，碳纤维与冲击方向夹角的增大，碳纤维的主要承载方式由受压变为受拉.

国家自然科学基金项目(51874119)；河南省教育厅基金项目(2011A440003)；河南理工大学博士基金项目(B2009-96)；

1 试验材料与试验方法
1.1 注浆试验
1.2 SHPB试验
1.3 碳纤维SEM扫描试验
2 试验结果分析
2.1 SEM试验结果分析
2.2 SHPB冲击试验
1)应力-应变曲线分析
2)破坏形态分析
3)能量耗散分析
3 GCB数值模拟
3.1 无碳纤维注浆体数值模拟
1)模型建立
2)HJC参数确定
3)应力应变曲线
4)破坏形态
3.2 碳纤维试块数值模拟
1)模型建立
2)动态压缩冲击下碳纤维分析
4 结 论