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基于分形理论的裂隙岩体渗透注浆机理研究
煤炭学报
网络首发时间:2024-03-19 15:07:08
46
作者
秦鹏飞
朱翔
周想云
单位
黄河科技学院工学部
重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室
摘要
风化裂隙、构造裂隙与成岩裂隙,对工程岩体物理力学特性具有重要影响,系统开展岩体裂隙多尺度发育规律研究,精准构建非均质裂隙岩体计算模型,是深刻揭示岩体承载、变形、渗透及注浆加固等性能的重要方法。本文考虑岩体裂隙的随机性和不规则性特征,基于分形理论研究构建了裂隙网络的分形模型,利用平行板假定和裂隙立方定律,推导了岩体注浆量和导水率的分形解析表达式。在此基础上,分析了裂隙岩体耗灰量与分形维数、裂隙长度的关系,发现裂隙岩体的耗灰量随分形维数Df和裂隙长度tmax的增加而增加,而裂隙长度tmax对耗灰量的影响较分维数Df更加显著。然后探讨了裂隙岩体耗灰量随导水率的变化规律,并选取重庆地铁进行了工程实测验证。结果显示现场实测数据与理论推测基本一致,表明所推导的耗灰量与导水率关系是科学准确的,可用于注浆设计的参考。
关键词
裂隙网络
分形理论
渗透注浆
扩散机制
导水率
耗灰量
文章目录
0 引言
1裂隙岩体分形特性
2裂隙岩体注浆特性分形分析
2.1基本假定
2.2导水率及其分形表达
2.3注浆总量及其分形表达
3导水率与耗灰量的分形关系
4工程应用
5结论
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