为研究层理分布对劈裂注浆裂隙扩展的影响,基于离散单元法建立了层理板岩劈裂注浆数值模型。采用平行黏结模型(Parallel Bond Model,PBM)和光滑节理模型(Smooth Joint Model,SJM)建立了层理板岩模型;基于离散元流-固耦合原理建立了浆-...为研究层理分布对劈裂注浆裂隙扩展的影响,基于离散单元法建立了层理板岩劈裂注浆数值模型。采用平行黏结模型(Parallel Bond Model,PBM)和光滑节理模型(Smooth Joint Model,SJM)建立了层理板岩模型;基于离散元流-固耦合原理建立了浆-岩耦合模型,实现了劈裂注浆过程中的浆-岩耦合计算;考虑层理倾角、间距及侧压力系数的影响,分析了层理岩石劈裂注浆裂隙扩展规律。结果表明,层理岩石劈裂注浆过程中产生了沿层理扩展的主裂隙,其扩展方向与层理倾角一致;但其仅存在于临近注浆孔层理,距离较远的层理中无裂隙扩展;层理岩石劈裂注浆初期,裂隙数量增长较快;随后裂隙增长速率逐渐减小,并趋于稳定。层理间距越小,劈裂注浆裂隙更易于沿层理扩展,且裂隙的快速增长阶段越长,微裂隙数量越多;劈裂裂隙在层理中的扩展速率显著高于岩石基质。层理倾角和最大主应力方向控制着劈裂注浆裂隙的扩展和位移场分布,两者相互影响,使层理岩石劈裂注浆裂隙扩展更为复杂。研究结果对层理岩石劈裂注浆施工设计有一定指导作用。展开更多
文摘为研究层理分布对劈裂注浆裂隙扩展的影响,基于离散单元法建立了层理板岩劈裂注浆数值模型。采用平行黏结模型(Parallel Bond Model,PBM)和光滑节理模型(Smooth Joint Model,SJM)建立了层理板岩模型;基于离散元流-固耦合原理建立了浆-岩耦合模型,实现了劈裂注浆过程中的浆-岩耦合计算;考虑层理倾角、间距及侧压力系数的影响,分析了层理岩石劈裂注浆裂隙扩展规律。结果表明,层理岩石劈裂注浆过程中产生了沿层理扩展的主裂隙,其扩展方向与层理倾角一致;但其仅存在于临近注浆孔层理,距离较远的层理中无裂隙扩展;层理岩石劈裂注浆初期,裂隙数量增长较快;随后裂隙增长速率逐渐减小,并趋于稳定。层理间距越小,劈裂注浆裂隙更易于沿层理扩展,且裂隙的快速增长阶段越长,微裂隙数量越多;劈裂裂隙在层理中的扩展速率显著高于岩石基质。层理倾角和最大主应力方向控制着劈裂注浆裂隙的扩展和位移场分布,两者相互影响,使层理岩石劈裂注浆裂隙扩展更为复杂。研究结果对层理岩石劈裂注浆施工设计有一定指导作用。
