蔡宁生

(广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，广西 南宁 530029)

土体劈裂注浆的细观机理研究

蔡宁生

(广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，广西 南宁 530029)

为了揭示劈裂注浆的作用机理，文章基于散体理论的颗粒流方法，采用PFC2D软件分析了不同注浆压力作用下注浆过程中劈裂缝的产生以及浆液的扩散规律。运用PFC2D内置的fish语言，建立注浆的复杂模型，通过伺服控制施加注浆压力从而模拟劈裂注浆。模拟结果表明：随着注浆时间的增加，土体首先在竖直方向上出现劈裂缝，然后发生水平方向的二次劈裂；当注浆压力为0.2～0.5MPa时，土体的劈裂主要发生在半径1.0m范围内；注浆压力>0.7MPa时，土体劈裂的范围达到半径1.5m。

土体；劈裂注浆；PFC2D；颗粒流；细观力学模拟；机理；研究

0 引言

注浆技术是岩土工程中一种极为重要的施工方法，由于其可以局部施作，显示出巨大的施工和成本优势而被应用到矿山充填，巷道围岩维护，公路路基的处理等[1-3]各个方面，注浆技术尤其是高压注浆技术在岩土工程中的应用越来越广[4-5]，因而，对压力注浆土体改性机制的研究是一个非常重要而又具有实际意义的课题。

一些学者已经从数值模拟和试验方面对劈裂注浆做了相关的研究，如吴顺川、孙峰[6-7]等对压力注浆进行了细观模拟，对注浆方法从微观上进行了合理解释；巨建勋等[8]建立了压密注浆的柱形扩散模型，并采用有限元的方法对压密注浆的作用机理进行模拟，得到浆液的扩散半径以及极限注浆压力的变化规律。但……