地表注浆加固的力学分析
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ｃａ ｌ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｔｏ ｓｈａｒｅ ｗｉｔｈ ｃｏｌｌｅａｇｕ ｅｓ． Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｒｆａｃｅ ｇｒｏｕｔ ｉｎｇ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｍｅｃｈｎｉｃｓ；ａｎａｌｙｓｉｓ
１ 多裂 隙岩体 的裂 隙密 度与 间距
在所 有 的岩体 中都会 有 裂 隙与 孔 隙 存 在着 ，浆 液 在 这 些 岩 体 孔 隙 或 者 裂 隙 组 成 的 通 道 中流 动 。 裂 隙 是通 过地 质 的作 用 而 形 成 的一 种 不 连 续 面 ，而 这 些 不连 续 面决 定 了岩体 的强 度 与渗 流 的特征 。
Ｍ ｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍ ｅｎｔ ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ
ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ （Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕｉｙａｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ ５５０００１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍａｎｙ ｐｒｏｊｅｅｔｓ．Ｔｕｎｎｅｌｓ ａｎｄ ｂｒｉｄｇｅｓ ａｌｗａｙｓ ｈａｖｅ
将 同一 组裂 隙 的法 线 方 向 的 裂 隙密 度 用 Ｐ表 示 ，也 是 指单 位 长度 内裂 隙 的 数 量 。如 果 将法 线 测 量 的长度 用 表 示 ，裂 隙面 上 的数 量用 分 别 由 凡与
Ｚ表示 ，则 可 以用 以下公 式计 算其 密度 为
ｎ
Ｐ 丁 当岩体 中出现几 组 裂 隙时 ，则 每一 组 线 密度 之 和可 以 由测 线 上 的线密 度表示 。 若 测 线没 有经 过裂 隙 的法 线方 向 ，就 应该 及 时 的修正测线 的长度 。在一些垂直钻孔和裂 隙相交 的情 况下 ，则可 以采 取 以下公 式计 算其 密度 为
ｎ
ｐ
式中：裂隙倾角 ， ；钻孔角度 ， 。 假如将 单 位 面 积 之 上 裂 隙 迹 线 中所 有 点 的 数
量设 为裂 隙数 量 面 的密 度 （Ｐ），迹 线 通 常 会 在 同一 个观 测 面之上 出现两 端 只 能够 观 测 到其 中一 端 、两 端都 可 以观测 到 、两端 都不 能观 测 到这三 种类 型 。
因此 ，这 三种 迹线 的 中心通 常 在 观 测范 围 内的 概率 依 次为
Ｐ０（０９），Ｐｌ（ ），Ｐ２（６０） Ｐ０（ ）＝１
Ｐ１（∞）＝１一ｅ
收 稿 日期 ：２０１５—１０—１８ 作者简 介 ：张健 （１９６２一），工 程师 ，从事公路桥梁 及隧道工程技术施工 、质检 、监理 及技术管理工作 。
ｍ ａｎｙ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｙ，ｔｏ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｇ ｒ ｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ
ｓａｆｅｇｕａｒｄ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｇａｐ ｏｆ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔｅｄ ｒｏｃｋ ｍａｓｓ，ｃｌａｙ ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｒｏｋｅｎ ｒｏｃｋ ｃｈｅｍｉ—
ｋ＋ ［Ｐ－（∞）］ ＋ Ｐ（ ）］ Ｐ —————■ｒ———一
基质 总体 积 与 裂 隙 总 的表 面 积 的 比值 通 常 用 裂 隙数量 的体 密度 （ｐ ）表 示 。
Ｓ Ｐ
式 中 ：基 质总体 积 ，ｓ；裂 隙 总的表 面积 ， 裂 隙之 间间距 的 大小 通 常是 法 线 密度 的倒 数 ，
· ２９ ·
总第 Leabharlann Baidu６３期
黑龙江交通科技
第 １期
ｐｚ（∞）＝
ｅ— ＋１＿ｅ－Ｐ￣
在等 式 中 ，迹线 露 出的长度 为 口，平 均 迹线 的倒 数为 ，如果 将 在 观测 面 中所 观测 到 的第 １、２、３类 迹线 的条 数分别 用 ｜ｉ｝、ｆ、ｍ表 示 ，观 测 的 面积 用 Ａ表 示 ，则观测面的密度 （ｐ）可以用下列公式计算
岩体裂隙具 体 的发育程度 又裂隙 的间距 与裂 隙 的密度 决 定 。而 裂 隙 岩体 过 流 能 力 的指 标 通 常 由裂 隙 的 间距 与 裂 隙 的密 度 来 评 价 。裂 隙 的 间 距 通常是指 同一个裂 隙组两个 相邻 的裂 隙面之间的 法 相距 离 ，我们 通 常 把这 同一 个 裂 隙组 的裂 隙 间距 看 做 相等 的距 离 。裂 隙 密 度 通 常 是 指 同一 个 裂 隙 组在 裂 隙 面 中 法 线 单 位 长 度 上 裂 隙 的数 量 。裂 隙 的 间距 与裂 隙 的密 度互 为 倒 数 ，在 一 般 情 况下 裂 隙 岩体 过 流 能 力 的 强 弱 都 有 裂 隙 密 度 的 大 小 决 定 。 所 以 ，裂 隙 的密度 值 越 小 ，裂 隙 的渗 透 能 力越 弱 ；裂 隙的密度值越大 ，裂隙 的渗透 能力越 强。面密度、 体密度以及用电密度可以表示裂隙的密度 。
２０１６年 第 １期 （总第 ２６３期）
黑龙 江交 通科 技
ＨＥ ＬＬＯ ＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ
Ｎｏ．１，２０１６
（Ｓｕｍ Ｎｏ．２６３）
地 表 注 浆 加 固 的 力 学 分 析
张 健 （贵州 高速 公路 集 团有 限公 司 ，贵州 贵 阳 ５５０００１）
摘 要 ：地表注浆在我 国很 多的工程中都得到 了广泛 的应 用。隧道 、桥梁在建造 过程 中容易因为地质原因 而导致工程发 生很 多安全隐患与质量 隐患。地 表注浆的应用给工程 的建造 提供 了很 大的保障。通过对多 裂隙岩体 与泥化 夹层以及破碎岩体化学 注浆的密度与间 隙进行讨论 。 关键词 ：地表注浆 ；加固力学 ；分 析 中图分类 号 ：Ｕ４１６．１ 文献标 识码 ：Ｃ 文章编号 ：１００８—３３８３（２０１６）０１—００２９—０２
１ 多裂 隙岩体 的裂 隙密 度与 间距
在所 有 的岩体 中都会 有 裂 隙与 孔 隙 存 在着 ，浆 液 在 这 些 岩 体 孔 隙 或 者 裂 隙 组 成 的 通 道 中流 动 。 裂 隙 是通 过地 质 的作 用 而 形 成 的一 种 不 连 续 面 ，而 这 些 不连 续 面决 定 了岩体 的强 度 与渗 流 的特征 。
Ｍ ｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍ ｅｎｔ ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ
ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ （Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕｉｙａｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ ５５０００１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍａｎｙ ｐｒｏｊｅｅｔｓ．Ｔｕｎｎｅｌｓ ａｎｄ ｂｒｉｄｇｅｓ ａｌｗａｙｓ ｈａｖｅ
将 同一 组裂 隙 的法 线 方 向 的 裂 隙密 度 用 Ｐ表 示 ，也 是 指单 位 长度 内裂 隙 的 数 量 。如 果 将法 线 测 量 的长度 用 表 示 ，裂 隙面 上 的数 量用 分 别 由 凡与
Ｚ表示 ，则 可 以用 以下公 式计 算其 密度 为
ｎ
Ｐ 丁 当岩体 中出现几 组 裂 隙时 ，则 每一 组 线 密度 之 和可 以 由测 线 上 的线密 度表示 。 若 测 线没 有经 过裂 隙 的法 线方 向 ，就 应该 及 时 的修正测线 的长度 。在一些垂直钻孔和裂 隙相交 的情 况下 ，则可 以采 取 以下公 式计 算其 密度 为
ｎ
ｐ
式中：裂隙倾角 ， ；钻孔角度 ， 。 假如将 单 位 面 积 之 上 裂 隙 迹 线 中所 有 点 的 数
量设 为裂 隙数 量 面 的密 度 （Ｐ），迹 线 通 常 会 在 同一 个观 测 面之上 出现两 端 只 能够 观 测 到其 中一 端 、两 端都 可 以观测 到 、两端 都不 能观 测 到这三 种类 型 。
因此 ，这 三种 迹线 的 中心通 常 在 观 测范 围 内的 概率 依 次为
Ｐ０（０９），Ｐｌ（ ），Ｐ２（６０） Ｐ０（ ）＝１
Ｐ１（∞）＝１一ｅ
收 稿 日期 ：２０１５—１０—１８ 作者简 介 ：张健 （１９６２一），工 程师 ，从事公路桥梁 及隧道工程技术施工 、质检 、监理 及技术管理工作 。
ｍ ａｎｙ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｙ，ｔｏ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｇ ｒ ｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ
ｓａｆｅｇｕａｒｄ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｇａｐ ｏｆ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔｅｄ ｒｏｃｋ ｍａｓｓ，ｃｌａｙ ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｒｏｋｅｎ ｒｏｃｋ ｃｈｅｍｉ—
ｋ＋ ［Ｐ－（∞）］ ＋ Ｐ（ ）］ Ｐ —————■ｒ———一
基质 总体 积 与 裂 隙 总 的表 面 积 的 比值 通 常 用 裂 隙数量 的体 密度 （ｐ ）表 示 。
Ｓ Ｐ
式 中 ：基 质总体 积 ，ｓ；裂 隙 总的表 面积 ， 裂 隙之 间间距 的 大小 通 常是 法 线 密度 的倒 数 ，
· ２９ ·
总第 Leabharlann Baidu６３期
黑龙江交通科技
第 １期
ｐｚ（∞）＝
ｅ— ＋１＿ｅ－Ｐ￣
在等 式 中 ，迹线 露 出的长度 为 口，平 均 迹线 的倒 数为 ，如果 将 在 观测 面 中所 观测 到 的第 １、２、３类 迹线 的条 数分别 用 ｜ｉ｝、ｆ、ｍ表 示 ，观 测 的 面积 用 Ａ表 示 ，则观测面的密度 （ｐ）可以用下列公式计算
岩体裂隙具 体 的发育程度 又裂隙 的间距 与裂 隙 的密度 决 定 。而 裂 隙 岩体 过 流 能 力 的指 标 通 常 由裂 隙 的 间距 与 裂 隙 的密 度 来 评 价 。裂 隙 的 间 距 通常是指 同一个裂 隙组两个 相邻 的裂 隙面之间的 法 相距 离 ，我们 通 常 把这 同一 个 裂 隙组 的裂 隙 间距 看 做 相等 的距 离 。裂 隙 密 度 通 常 是 指 同一 个 裂 隙 组在 裂 隙 面 中 法 线 单 位 长 度 上 裂 隙 的数 量 。裂 隙 的 间距 与裂 隙 的密 度互 为 倒 数 ，在 一 般 情 况下 裂 隙 岩体 过 流 能 力 的 强 弱 都 有 裂 隙 密 度 的 大 小 决 定 。 所 以 ，裂 隙 的密度 值 越 小 ，裂 隙 的渗 透 能 力越 弱 ；裂 隙的密度值越大 ，裂隙 的渗透 能力越 强。面密度、 体密度以及用电密度可以表示裂隙的密度 。
２０１６年 第 １期 （总第 ２６３期）
黑龙 江交 通科 技
ＨＥ ＬＬＯ ＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ
Ｎｏ．１，２０１６
（Ｓｕｍ Ｎｏ．２６３）
地 表 注 浆 加 固 的 力 学 分 析
张 健 （贵州 高速 公路 集 团有 限公 司 ，贵州 贵 阳 ５５０００１）
摘 要 ：地表注浆在我 国很 多的工程中都得到 了广泛 的应 用。隧道 、桥梁在建造 过程 中容易因为地质原因 而导致工程发 生很 多安全隐患与质量 隐患。地 表注浆的应用给工程 的建造 提供 了很 大的保障。通过对多 裂隙岩体 与泥化 夹层以及破碎岩体化学 注浆的密度与间 隙进行讨论 。 关键词 ：地表注浆 ；加固力学 ；分 析 中图分类 号 ：Ｕ４１６．１ 文献标 识码 ：Ｃ 文章编号 ：１００８—３３８３（２０１６）０１—００２９—０２