裂隙岩体注浆模拟实验研究
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流体渗流万过方程数出据发，研究注浆过程作为非牛顿流体渗流过程和作为牛顿流体渗流过程的主要
万方数据
裂隙岩体注浆模拟实验研究
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
杨米加， 陈明雄， 贺永年 杨米加(河海大学水电学院,)， 陈明雄(工程兵工程学院,)， 贺永年(中国矿业大学,)
万方数据
第１期
杨米加等：裂隙岩体注浆模拟实验研究
袁３不同压力梯度下水流经裂骧网络的流量
张开度 岛／赴一Ｉ
压力梯度
ｄＰ＝０ ２＾慨
（６Ｉ＝１Ⅱ１ｒ『１）
△Ｐ一０ １Ｍ旷ａ
机／如＝ｌ胆 ｄＰ一０．脚哑％
（＾】一ｌｒｒ吼） ｄＰ＝０．１ＭＰａ
＾Ｉ／加一ｊ一 （＾ｌ一】ｍｍ）
ｄ尸＝０ ２Ｍｎ
ｌｍ ｄＰ＝０
１ｔ ２
ｌ 青
皂ｏ·８
餐ｏ．６
蝌０ ４
璐０ ２
—●＿·Ｐ＝Ｏ ２２ —●．－Ｐ＝Ｏ．９０ ＿●一Ｐ＝１．０２
０ １００ ２００ ３００ ４００
沿渗透方向的距离（曲）
水灰比＝２：ｌ张开度＝２ｍ
—·●＿＿－Ｐ＿０．３０
芝摹 —●一Ｐ＝０．４２ —－●一Ｐ＝０ ８９ —●●一Ｐ＝ｌ ２ —－ｌ｝一Ｐ＝ｌ ２５ —●－一Ｐ＝１．３
４结语
通过单裂隙和岩体裂隙网络注浆渗流模拟实验，可以得到以下结论： （１）裂隙的张开度和浆液的水灰比对注浆过程有很大的影响，大张开度下，高水灰比的浆 液渗流过程比较符合牛顿流体的渗流特性，而对于低水灰比的浆液和小张开度裂隙的注浆，不 能采用牛顿流体的渗流规律来确定注浆参数． （２）对于水泥浆浆液，通过裂隙的流量和张开度呈指数关系，指数介于１～３之问，充分体 现了水泥浆的非牛顿流体特性． （３）裂隙张开度、交叉角度和压力梯度对注浆渗流都有很大的影响，其中裂隙张开度和裂 隙交叉角度的影响较为显著． （４）上述结论和已有文献的最大区别在于对待问题的出发点不一样，本文试图从非牛顿
2.学位论文 何忠明 裂隙岩体复合防渗堵水浆液试验及作用机理研究 2007
随着现阶段地下工程建设发展的规模不断扩大和水利工程的不断兴起，注浆技朱在国内外得到越来越广泛的应用。注浆的主要目的是将不符合工程 要求的岩土改良为高品质的符合工程要求的岩土，使即有资源得到充分利用。由于注浆工程属于隐蔽工程，使得注浆技术的发展至今为止还很不成熟 ，在注浆实践运用过程中有时还存在着理论落后于实践的情况。注浆材料及浆液性能的研究是注浆技术中不可缺少的一个重要组成部分。注浆之所以能 够起到防渗堵水或加固的作用，主要是由于注浆材料在注浆过程中发生由液相到固相的转变的结果。而注浆浆液的性能关系着浆液注入裂隙岩体后的注 浆效果，对注浆工程来讲是至关重要的。
万实方验数模据拟两组裂隙，一组保持不动。其张开度为ｌｍｍ，另一组张开度分别为１ｍｍ、２ｒｎｍ、
１１‘）
实验力学
（２００１年）第１６卷
４ｍｍ，并和第一组分别成３０。，６０４，９０。，在水灰比ｌ：２，１：ｌ，２：１下采用正交实验法（表２） 进行了９组实验．实验因素安排见表】．
表ｌ裂隙网络注浆实嘧困豢安排
实验力学 JOURNAL OF EXPERIMENTAL MECHANICS 2001，16(1) 1次
参考文献(4条) 1.杨米加 随机裂隙岩体注浆渗流机理及其加固后稳定性分析[学位论文] 1999 2.切尔内绍夫 水在裂隙网络中的运动 1987 3.沈崇棠 非牛顿流体力学 1990
4.杨米加 裂隙岩体注浆渗流规律[期刊论文]-水利学报 2001(04)
条件下岩体宏观渗透性的实验，测量了不同压力梯度下水流经裂隙模型的流量（见表３）．根据 达西定律，可计算出不同裂隙模式的平均渗透系数分别为１．８５×ｌｏ ７ｍ／ｓ，２．８２×ｌｏ。ｍ／ｓ， ３．７４×ｌｏ。ｍ／ｓ，对上述实验结果进行显著性因素分析，可知裂隙张开度、裂隙交叉角度段压力 梯度对裂隙岩体的渗透性都有影响，但裂隙张开度的影响最为显著，其次是裂隙交叉角度，而 压力梯度的影响最弱．
２
３
张开度㈤
（ｂ）单裂隙注浆试验结果和理论结果比较
图３注浆量与裂脒张开度及水灰比的关系
３裂隙网络注浆渗流模拟买验
为了探索水泥浆在岩体裂隙网络中的渗流规律，进行了裂隙岩体网络注浆渗流模拟实验， 重点研究裂隙网络中不同裂隙组张开度差异及不同裂隙组间的交叉角度对水泥浆渗流过程的 影响． ３．１ 实验方法
首先把模型开口朝上正向放好，在两侧放好挡板，并在挡板间放人做好的裂隙模板·使裂
３．２．２裂隙岩体网络注浆渗透压力分布 根据表ｌ和表２所安排的因素和方案，共进行了９组注浆模捌实验，实验测得各点压力分
布见表４．由实验结果可以看出，裂隙交叉角度、裂隙张开度和浆液粘度都对浆液压力的分布 有着显著的影响．
表４实验实测裂睬网络压力分布
实嘉每、＼点位
２
＼
】
】．３３ 】，４２ １．３６ １，０２ 】，０ｌ Ｏ．９８ ０．４６ ０．４２ ０，３８
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１００
２００
３００
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沿潘避方向溶进距离（帅）
２
１８
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星ｌ。２
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Ｏ４
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水灰比＝１：１：张开度＝２Ⅻ
—－●一Ｐ＝０ ６ —■一Ｐ＝Ｏ ８ —－●一Ｐ＝１．２
—＊一Ｐ＝１．８
２
３
４
沿潘透方向的距离（帅）
水灰比＝ｌ：２，张开度＝２ｍ
通过采用扫描电镜观察等试验方法对裂隙岩体复合防渗堵水浆液固结过程进行进一步研究，结果发现该浆液的固结过程即是浆液各组成成分之间互 相发生一系列物理化学反应的过程，包括水泥的水化反应、粘土的水化、NH<,4>H<,2>PO<,4>对水泥水化反应的阻滞作用、水泥水化物与粘土颗粒之间的 反应、水泥与水玻璃之间的反应及粘土与水玻璃之间的反应等。而浆液固结过程的热力学分析表明上述反应中晶体和胶体生成过程是新相形成、生长的 过程，其推动力可以用自由能差来描述；浆液动力学分析则表明反应进行程度系数a<,b>有增大的趋势，说明上述反应具有自发性。裂隙岩体复合防渗堵 水浆液的结构形成过程与水泥浆液的结构形成过程不上样。根据浆液塑性强度曲线的结构特征可将浆液的结构形成过程分为以下三个状态：液态、凝胶 态及固态，在上述“三态”中浆液均能进入防渗堵水状态，只是其防渗堵水方式和能力有很大的不同。而浆液结石体在注浆孔内可沿裂隙方向分为三个 区：密实区、稳定区及松散区。在裂隙岩体防渗堵水注浆过程中，松散区、稳定区及密实区等“三区”是随着注浆时间交互变化的。
沿津透方向距离（响）
万方数据
图２ 单裂隙岩体注浆渗流实验结果
第ｌ期
杨米加等：裂隙岩体注浆模拟实验研究
１０９
靠３０ｔ００ Ｐ ２５１００
ｉ ２０”ｏ
蟋１５１００
ｌ ００
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张开度（唧）
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（ａ）不同裂隙张开度下，流量和压力梯度以及水灰比的关系
一∞＼∞。ｇ一一斌
蛎蚰衢∞衢肿坫ｍ； ∞∞∞∞∞
ｌ
水平＼＼、因索 张鼾度Ｌ…）
交叉角度
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３０。 ６０。
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３
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实验次数＼斟常
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表２实验方案设计
２
３
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２
２
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ｒｌ 一 ／７ 夹角加度
图４裂隙网络注浆模拟实验中的裂隙模式
Ｐ １６ 斗 毕 ５８
ｌ １４ 一
夹角９嚷
３．２．１ 不同裂隙几何特性对岩体宏观渗透性的影响 为了分析不同裂隙几何特性对岩体注浆过程的影响，首先进行了不同裂隙几何特征组合
隙呈两组分布，一组张开度为１ ｒＩｌｌｌｌ，另一组张开度分别为ｌ，，ｍ，２ｍ，４ｍ·两组裂隙交叉角
度分别为３０。，６０。，９０。（如图４），然后在模板间浇灌水泥，待水泥凝固后抽出模板，即形成所 需的裂隙网络模式，其中裂隙张开度由模板的厚度决定，裂隙交叉角度由模板的交叉角度决 定，裂隙长度由模扳的长度决定． ３．２实验结果分析
２
１，１６ ｌ ２２ １．１８ Ｏ ９４ Ｏ ９２ Ｏ．９ｌ ０．４４ ０．４６ ０ ４６
ห้องสมุดไป่ตู้
３
１ ｌＯ １．１４ ｌ １４ Ｏ．８８ Ｏ．８９ 札８９ ０．４ｌ ０ ４２ ０ ４２
４
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５
ｌ＿３５ １．５０ ｌ ４ｌ ０．９８ ０ ９９ ０．９９ Ｏ Ｓ０ Ｏ ４９ 乱４９
交叉角度 ３０４／６０。 ３０。／６０。
３０。／６０。 ３０。／６０。 ３０‘／６０。 ３０。／６０。
流量（ｃｍ３／ｓ） ｇ＝２ ０．０×１０。 ｑ＝ｌ ７．８×１００ ｑ＝１９ ６×１０２口＝１７ Ｏ×１０２ ｇ＝３０ ４×ｉ舻 ｇ＝２８．Ｏ×ｉ０２ ｑ＝Ｚ８ ８×１０２ ｇ＝２８，０×１０２ ｇ＝４ｌ ６×】０２ ｆ＝３７，２×１０２ ｇ＝４１．４Ｘ１０２口＝３８ ７×１０２
快．
（３）当注浆压力增大时．浆液的非线性渗流特性渐渐减弱．
（４）在张开度较大时（大于ｌｎⅡｎ），在一定压力范围内（ｏ～２ＭＰａ）水泥浆的渗流规律在水 灰比较大（大于１：１）时近似为线性牛顿渗流规律，而在水灰比较小（小于ｌ：１）时近似为非牛 顿流体渗流规律．
实验还得到了注浆量与裂隙张开度及水灰比的关系（如图３所示）．
经过室内试验，初步确定裂隙岩体复合防渗堵水浆液由粘土、水泥、水玻璃、NH<,4>H<,2>PO<,4>、水等成分组成。该浆液配比经试验确定有一个大 概最佳范围，但在应用于具体工程时还应根据工程现场的实际情况进行室内试验及现场试验，以确定该工程各注浆段的最优配方。浆液的性能测试结果 表明，浆液具有良好的稳定性、可控性及可注性，其浆液注入岩层后形成的结石体具有很好的防渗堵水效果及耐久性，且浆液的性能与浆液各组份的含 量有关。
灰比下进行了实验，实验结果（注浆渗透压力沿渗透方向的分布）见图２所示． 由图２可以看出：
（１）对于大张开度的裂隙和高水灰比的浆液，注浆压力的递减规律接近于牛顿流体的线 性递减规律，而小张开度的裂隙和低水灰比的浆液，其注浆压力递减规律和二次抛物线有较好 的拟合关系．
（２）裂隙张开度和浆液的水灰比越小，要求的注浆压力越高，压力在裂隙内的衰减也越
由图３可见：对于水泥浆液，流过裂隙的流量和张开度并不呈立方关系，但流经裂隙的流
量仍和张开度呈指数关系，而且指数介于１～３之问，充分体现了水泥浆的非牛顿流体特性；对 于水泥浆液，水灰比越小，在同样的压力梯度下，流经裂隙的流量越小；在同样水灰比条件下．
注浆压力越大，流经裂隙的流量也越大．
万方数据
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1.期刊论文 赵林 裂隙岩体注浆扩散理论探讨 -中国高新技术企业2010,""(7)
注浆作为一种比较成熟的施工技术,在多数工程中都被广泛的应用.但是现有的理论公式还不能对注浆的成本和效果做出准确的预测.文章介绍了注浆 理论的研究现状及存在的问题,并针对裂隙岩体结构面分布具有自相似性的分形特征,初步探讨了用裂隙岩体结构面分布的分维数确定注浆参数对注浆扩 散影响大小的可行性.
论文通过采用收集前人资料、室内试验、理论分析以及现场工程应用等研究方法，对裂隙岩体注浆效果的影响因素作了归纳和总结，对裂隙岩体复 合防渗堵水浆液的浆材成分、浆材配比、浆液性能、浆液固结机理、浆液防渗堵水机理及浆液渗透机理做了研究，并在此基础上探讨了该浆液在裂隙岩 体防渗堵水工程中的运用。
对于裂隙岩体防渗堵水注浆来说，不管使用的是何种注浆材料，其注浆效果最主要的影响因素是注浆材料本身的性质、裂隙岩体的工程力学性质、 注浆设计参数及现场注浆工艺等。
万方数据
万方数据
第１期
杨米加等：裂骧岩体注浆模拟实验研究
１０７
上述实验过程中，关键是注浆压力的控制和试件的密封性要求、经过作者的摸索，采用液 压控制开关柜控制压力和水泥密封模型效果相当好．
１ ２
头
柜
２．３单裂隙注浆实验结果分析
Ｉ圭｜ｌ注浆实验系统Ｉ主｜
采用上述模拟装置，分别对张开度为ｌｎｍ、，２ｍｍ的光滑裂隙，在不同的注浆压力Ｐ和水
实验力学
（２００１年）第１６卷
水灰比＝１：１张开度＝１帅
—●一Ｐ＝Ｏ．６—●卜Ｐ＝ｌ’ｌ
ｉ刍一Ｒ吲蚪鞋
茎一ＯＯ
２００
３００
●００
沿渗透方向的渗透距离（㈧
水灰比：ｌ：２，张开度＝１洲
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一
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９
ｌ－４９ ｌ ４９ １．５１ ０ ９９ １．０Ｚ １ ０３ ０．５１ Ｏ ４６ Ｏ．４８
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裂隙岩体注浆模拟实验研究
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
杨米加， 陈明雄， 贺永年 杨米加(河海大学水电学院,)， 陈明雄(工程兵工程学院,)， 贺永年(中国矿业大学,)
万方数据
第１期
杨米加等：裂隙岩体注浆模拟实验研究
袁３不同压力梯度下水流经裂骧网络的流量
张开度 岛／赴一Ｉ
压力梯度
ｄＰ＝０ ２＾慨
（６Ｉ＝１Ⅱ１ｒ『１）
△Ｐ一０ １Ｍ旷ａ
机／如＝ｌ胆 ｄＰ一０．脚哑％
（＾】一ｌｒｒ吼） ｄＰ＝０．１ＭＰａ
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ｄ尸＝０ ２Ｍｎ
ｌｍ ｄＰ＝０
１ｔ ２
ｌ 青
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餐ｏ．６
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—●＿·Ｐ＝Ｏ ２２ —●．－Ｐ＝Ｏ．９０ ＿●一Ｐ＝１．０２
０ １００ ２００ ３００ ４００
沿渗透方向的距离（曲）
水灰比＝２：ｌ张开度＝２ｍ
—·●＿＿－Ｐ＿０．３０
芝摹 —●一Ｐ＝０．４２ —－●一Ｐ＝０ ８９ —●●一Ｐ＝ｌ ２ —－ｌ｝一Ｐ＝ｌ ２５ —●－一Ｐ＝１．３
４结语
通过单裂隙和岩体裂隙网络注浆渗流模拟实验，可以得到以下结论： （１）裂隙的张开度和浆液的水灰比对注浆过程有很大的影响，大张开度下，高水灰比的浆 液渗流过程比较符合牛顿流体的渗流特性，而对于低水灰比的浆液和小张开度裂隙的注浆，不 能采用牛顿流体的渗流规律来确定注浆参数． （２）对于水泥浆浆液，通过裂隙的流量和张开度呈指数关系，指数介于１～３之问，充分体 现了水泥浆的非牛顿流体特性． （３）裂隙张开度、交叉角度和压力梯度对注浆渗流都有很大的影响，其中裂隙张开度和裂 隙交叉角度的影响较为显著． （４）上述结论和已有文献的最大区别在于对待问题的出发点不一样，本文试图从非牛顿
2.学位论文 何忠明 裂隙岩体复合防渗堵水浆液试验及作用机理研究 2007
随着现阶段地下工程建设发展的规模不断扩大和水利工程的不断兴起，注浆技朱在国内外得到越来越广泛的应用。注浆的主要目的是将不符合工程 要求的岩土改良为高品质的符合工程要求的岩土，使即有资源得到充分利用。由于注浆工程属于隐蔽工程，使得注浆技术的发展至今为止还很不成熟 ，在注浆实践运用过程中有时还存在着理论落后于实践的情况。注浆材料及浆液性能的研究是注浆技术中不可缺少的一个重要组成部分。注浆之所以能 够起到防渗堵水或加固的作用，主要是由于注浆材料在注浆过程中发生由液相到固相的转变的结果。而注浆浆液的性能关系着浆液注入裂隙岩体后的注 浆效果，对注浆工程来讲是至关重要的。
万实方验数模据拟两组裂隙，一组保持不动。其张开度为ｌｍｍ，另一组张开度分别为１ｍｍ、２ｒｎｍ、
１１‘）
实验力学
（２００１年）第１６卷
４ｍｍ，并和第一组分别成３０。，６０４，９０。，在水灰比ｌ：２，１：ｌ，２：１下采用正交实验法（表２） 进行了９组实验．实验因素安排见表】．
表ｌ裂隙网络注浆实嘧困豢安排
实验力学 JOURNAL OF EXPERIMENTAL MECHANICS 2001，16(1) 1次
参考文献(4条) 1.杨米加 随机裂隙岩体注浆渗流机理及其加固后稳定性分析[学位论文] 1999 2.切尔内绍夫 水在裂隙网络中的运动 1987 3.沈崇棠 非牛顿流体力学 1990
4.杨米加 裂隙岩体注浆渗流规律[期刊论文]-水利学报 2001(04)
条件下岩体宏观渗透性的实验，测量了不同压力梯度下水流经裂隙模型的流量（见表３）．根据 达西定律，可计算出不同裂隙模式的平均渗透系数分别为１．８５×ｌｏ ７ｍ／ｓ，２．８２×ｌｏ。ｍ／ｓ， ３．７４×ｌｏ。ｍ／ｓ，对上述实验结果进行显著性因素分析，可知裂隙张开度、裂隙交叉角度段压力 梯度对裂隙岩体的渗透性都有影响，但裂隙张开度的影响最为显著，其次是裂隙交叉角度，而 压力梯度的影响最弱．
２
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张开度㈤
（ｂ）单裂隙注浆试验结果和理论结果比较
图３注浆量与裂脒张开度及水灰比的关系
３裂隙网络注浆渗流模拟买验
为了探索水泥浆在岩体裂隙网络中的渗流规律，进行了裂隙岩体网络注浆渗流模拟实验， 重点研究裂隙网络中不同裂隙组张开度差异及不同裂隙组间的交叉角度对水泥浆渗流过程的 影响． ３．１ 实验方法
首先把模型开口朝上正向放好，在两侧放好挡板，并在挡板间放人做好的裂隙模板·使裂
３．２．２裂隙岩体网络注浆渗透压力分布 根据表ｌ和表２所安排的因素和方案，共进行了９组注浆模捌实验，实验测得各点压力分
布见表４．由实验结果可以看出，裂隙交叉角度、裂隙张开度和浆液粘度都对浆液压力的分布 有着显著的影响．
表４实验实测裂睬网络压力分布
实嘉每、＼点位
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】．３３ 】，４２ １．３６ １，０２ 】，０ｌ Ｏ．９８ ０．４６ ０．４２ ０，３８
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沿潘避方向溶进距离（帅）
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整Ｏ·６
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水灰比＝１：１：张开度＝２Ⅻ
—－●一Ｐ＝０ ６ —■一Ｐ＝Ｏ ８ —－●一Ｐ＝１．２
—＊一Ｐ＝１．８
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沿潘透方向的距离（帅）
水灰比＝ｌ：２，张开度＝２ｍ
通过采用扫描电镜观察等试验方法对裂隙岩体复合防渗堵水浆液固结过程进行进一步研究，结果发现该浆液的固结过程即是浆液各组成成分之间互 相发生一系列物理化学反应的过程，包括水泥的水化反应、粘土的水化、NH<,4>H<,2>PO<,4>对水泥水化反应的阻滞作用、水泥水化物与粘土颗粒之间的 反应、水泥与水玻璃之间的反应及粘土与水玻璃之间的反应等。而浆液固结过程的热力学分析表明上述反应中晶体和胶体生成过程是新相形成、生长的 过程，其推动力可以用自由能差来描述；浆液动力学分析则表明反应进行程度系数a<,b>有增大的趋势，说明上述反应具有自发性。裂隙岩体复合防渗堵 水浆液的结构形成过程与水泥浆液的结构形成过程不上样。根据浆液塑性强度曲线的结构特征可将浆液的结构形成过程分为以下三个状态：液态、凝胶 态及固态，在上述“三态”中浆液均能进入防渗堵水状态，只是其防渗堵水方式和能力有很大的不同。而浆液结石体在注浆孔内可沿裂隙方向分为三个 区：密实区、稳定区及松散区。在裂隙岩体防渗堵水注浆过程中，松散区、稳定区及密实区等“三区”是随着注浆时间交互变化的。
沿津透方向距离（响）
万方数据
图２ 单裂隙岩体注浆渗流实验结果
第ｌ期
杨米加等：裂隙岩体注浆模拟实验研究
１０９
靠３０ｔ００ Ｐ ２５１００
ｉ ２０”ｏ
蟋１５１００
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张开度（唧）
３ ００
（ａ）不同裂隙张开度下，流量和压力梯度以及水灰比的关系
一∞＼∞。ｇ一一斌
蛎蚰衢∞衢肿坫ｍ； ∞∞∞∞∞
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水平＼＼、因索 张鼾度Ｌ…）
交叉角度
水藏比
３０。 ６０。
２：１
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９０。
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实验次数＼斟常
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表２实验方案设计
２
３
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夹角３０虞
＼｜｜｜ｊ
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ｒｌ 一 ／７ 夹角加度
图４裂隙网络注浆模拟实验中的裂隙模式
Ｐ １６ 斗 毕 ５８
ｌ １４ 一
夹角９嚷
３．２．１ 不同裂隙几何特性对岩体宏观渗透性的影响 为了分析不同裂隙几何特性对岩体注浆过程的影响，首先进行了不同裂隙几何特征组合
隙呈两组分布，一组张开度为１ ｒＩｌｌｌｌ，另一组张开度分别为ｌ，，ｍ，２ｍ，４ｍ·两组裂隙交叉角
度分别为３０。，６０。，９０。（如图４），然后在模板间浇灌水泥，待水泥凝固后抽出模板，即形成所 需的裂隙网络模式，其中裂隙张开度由模板的厚度决定，裂隙交叉角度由模板的交叉角度决 定，裂隙长度由模扳的长度决定． ３．２实验结果分析
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ｌ ４ｌ １．４０ ｌ ４０ １．ＯＯ ０ ９８ ０ ９８ ０．４８ ０．Ｓ０ ０ ５０
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交叉角度 ３０４／６０。 ３０。／６０。
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快．
（３）当注浆压力增大时．浆液的非线性渗流特性渐渐减弱．
（４）在张开度较大时（大于ｌｎⅡｎ），在一定压力范围内（ｏ～２ＭＰａ）水泥浆的渗流规律在水 灰比较大（大于１：１）时近似为线性牛顿渗流规律，而在水灰比较小（小于ｌ：１）时近似为非牛 顿流体渗流规律．
实验还得到了注浆量与裂隙张开度及水灰比的关系（如图３所示）．
经过室内试验，初步确定裂隙岩体复合防渗堵水浆液由粘土、水泥、水玻璃、NH<,4>H<,2>PO<,4>、水等成分组成。该浆液配比经试验确定有一个大 概最佳范围，但在应用于具体工程时还应根据工程现场的实际情况进行室内试验及现场试验，以确定该工程各注浆段的最优配方。浆液的性能测试结果 表明，浆液具有良好的稳定性、可控性及可注性，其浆液注入岩层后形成的结石体具有很好的防渗堵水效果及耐久性，且浆液的性能与浆液各组份的含 量有关。
灰比下进行了实验，实验结果（注浆渗透压力沿渗透方向的分布）见图２所示． 由图２可以看出：
（１）对于大张开度的裂隙和高水灰比的浆液，注浆压力的递减规律接近于牛顿流体的线 性递减规律，而小张开度的裂隙和低水灰比的浆液，其注浆压力递减规律和二次抛物线有较好 的拟合关系．
（２）裂隙张开度和浆液的水灰比越小，要求的注浆压力越高，压力在裂隙内的衰减也越
由图３可见：对于水泥浆液，流过裂隙的流量和张开度并不呈立方关系，但流经裂隙的流
量仍和张开度呈指数关系，而且指数介于１～３之问，充分体现了水泥浆的非牛顿流体特性；对 于水泥浆液，水灰比越小，在同样的压力梯度下，流经裂隙的流量越小；在同样水灰比条件下．
注浆压力越大，流经裂隙的流量也越大．
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注浆作为一种比较成熟的施工技术,在多数工程中都被广泛的应用.但是现有的理论公式还不能对注浆的成本和效果做出准确的预测.文章介绍了注浆 理论的研究现状及存在的问题,并针对裂隙岩体结构面分布具有自相似性的分形特征,初步探讨了用裂隙岩体结构面分布的分维数确定注浆参数对注浆扩 散影响大小的可行性.
论文通过采用收集前人资料、室内试验、理论分析以及现场工程应用等研究方法，对裂隙岩体注浆效果的影响因素作了归纳和总结，对裂隙岩体复 合防渗堵水浆液的浆材成分、浆材配比、浆液性能、浆液固结机理、浆液防渗堵水机理及浆液渗透机理做了研究，并在此基础上探讨了该浆液在裂隙岩 体防渗堵水工程中的运用。
对于裂隙岩体防渗堵水注浆来说，不管使用的是何种注浆材料，其注浆效果最主要的影响因素是注浆材料本身的性质、裂隙岩体的工程力学性质、 注浆设计参数及现场注浆工艺等。
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第１期
杨米加等：裂骧岩体注浆模拟实验研究
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上述实验过程中，关键是注浆压力的控制和试件的密封性要求、经过作者的摸索，采用液 压控制开关柜控制压力和水泥密封模型效果相当好．
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２．３单裂隙注浆实验结果分析
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采用上述模拟装置，分别对张开度为ｌｎｍ、，２ｍｍ的光滑裂隙，在不同的注浆压力Ｐ和水
实验力学
（２００１年）第１６卷
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７
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８
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９
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