·1272· 工程科学学报，第39卷，第8期 表5注浆加固试验安排表 升，为渗透注浆阶段：86~122s注浆压力迅速上升至 Table 5 Arrangement of grouting test 设计注浆终压1.5MPa,为压密注浆阶段.试验过程内 介质干密度/ 注浆压力/ 试验编号 注浆材料 未出现明显的劈裂扩散特征. (g.cm-3) MPa 试验I-3注浆开始0~134s内注浆压力缓慢上 1-1 1.64 2.5 升，为渗透注浆阶段：135~232s注浆压力持续上至 1-2 1.64 S2 1.5 1.4MPa,为压密注浆阶段：233~301s,注浆压力呈“波 I-3 1.64 的 2.0 状”起伏，最终达到设计注浆终压2MPa,为劈裂注浆 I-4 1.41 52 2.0 阶段 1-5 1.41 S3 2.5 对比分析上述数据变化规律：由于断层角砾介质 1-6 1.41 1.5 孔隙率较大，所以三组试验前期浆液均以渗透扩散为 1-7 1.23 S 1.5 主，注浆压力变化不大.由于试验I-1和I-2分别采 1-8 1.23 s 2.0 用较浓和较稀的双液浆，所以试验I-1中浆液的渗透 I-9 1.23 S2 2.5 扩散过程相对较短，迅速进入压密阶段，但双液浆凝胶 时间显著比试验I-3采用的单液浆短，所以试验I-3 致密型断层角砾介质为例（试验I-1、I-2和1-3）， 的渗透扩散过程最长.随着岩土体内部孔隙逐渐被浆 绘制其注浆压力和有效应力变化曲线如图5. 液固化充填，浆液开始压密周围介质导致注浆压力迅 3.1.1注浆压力响应规律 速上升，由于试验I-1和I-3注浆终压相对较高，所 试验I-1注浆开始0~70s内注浆压力缓慢上 以岩土体受挤密压缩后发生屈服破坏，劈裂通道形成 升，为渗透注浆阶段：71~103s注浆压力迅速上升至2 并迅速扩展，注浆压力开始起伏变化：而试验I-2注 MPa,为压密注浆阶段：l04s时浆液劈开被注介质形成 浆终压较低，未达到介质启劈压力，故浆液对岩土体仅 劈裂通道并迅速扩展，注浆压力迅速下降，此后浆液过 产生压密效应.通过上述分析可以发现对于同一断层 扩散形式动态转换发生多次后续劈裂，故104~250s 角砾介质，浆液前期均以渗透扩散为主，但不同的注浆 内注浆压力呈现“波状”起伏变化，最终达到设计注浆 材料和注浆压力，浆液的扩散和加固过程的影响显著 终压2.5MPa,为劈裂注浆阶段. 不同，工程中适当选用较浓的双液浆和较高的注浆终 试验I-2注浆开始0~85s内注浆压力缓慢上 压，可有效保证角砾介质的加固效果 试验1-1 注浆压力 试验I-2 一注浆压力 2.5 一有效应力 2.5 1.5 一有效应力 1.5 20 2.0 1.2 1.2 1.5 0.9 0.9 1.0 0.6 0.5 0.3 03 0 100 200 300 400 500 100 150 200 时间/s 时间/s 试验1-3 2.0 一注浆压力2.0 有效应力 1.5 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 100 200 300 400 500 时间/s 图5致密型介质注浆压力及有效应力变化曲线 Fig.5 Grouting pressure and effective stress curves工程科学学报,第 39 卷,第 8 期 表 5 注浆加固试验安排表 Table 5 Arrangement of grouting test 试验编号 介质干密度/ (g·cm - 3 ) 注浆材料 注浆压力/ MPa 玉鄄鄄1 1郾 64 S1 2郾 5 玉鄄鄄2 1郾 64 S2 1郾 5 玉鄄鄄3 1郾 64 S3 2郾 0 玉鄄鄄4 1郾 41 S2 2郾 0 玉鄄鄄5 1郾 41 S3 2郾 5 玉鄄鄄6 1郾 41 S1 1郾 5 玉鄄鄄7 1郾 23 S3 1郾 5 玉鄄鄄8 1郾 23 S1 2郾 0 玉鄄鄄9 1郾 23 S2 2郾 5 致密型断层角砾介质为例(试验玉鄄鄄1、玉鄄鄄2 和玉鄄鄄3), 绘制其注浆压力和有效应力变化曲线如图 5. 图 5 致密型介质注浆压力及有效应力变化曲线 Fig. 5 Grouting pressure and effective stress curves 3郾 1郾 1 注浆压力响应规律 试验玉鄄鄄1 注浆开始 0 ~ 70 s 内注浆压力缓慢上 升,为渗透注浆阶段;71 ~ 103 s 注浆压力迅速上升至 2 MPa,为压密注浆阶段;104 s 时浆液劈开被注介质形成 劈裂通道并迅速扩展,注浆压力迅速下降,此后浆液过 扩散形式动态转换发生多次后续劈裂,故 104 ~ 250 s 内注浆压力呈现“波状冶起伏变化,最终达到设计注浆 终压 2郾 5 MPa,为劈裂注浆阶段. 试验玉鄄鄄2 注浆开始 0 ~ 85 s 内注浆压力缓慢上 升,为渗透注浆阶段;86 ~ 122 s 注浆压力迅速上升至 设计注浆终压 1郾 5 MPa,为压密注浆阶段. 试验过程内 未出现明显的劈裂扩散特征. 试验玉鄄鄄3 注浆开始 0 ~ 134 s 内注浆压力缓慢上 升,为渗透注浆阶段;135 ~ 232 s 注浆压力持续上至 1郾 4 MPa,为压密注浆阶段;233 ~ 301 s,注浆压力呈“波 状冶起伏,最终达到设计注浆终压 2 MPa,为劈裂注浆 阶段. 对比分析上述数据变化规律:由于断层角砾介质 孔隙率较大,所以三组试验前期浆液均以渗透扩散为 主,注浆压力变化不大. 由于试验玉鄄鄄1 和玉鄄鄄2 分别采 用较浓和较稀的双液浆,所以试验玉鄄鄄1 中浆液的渗透 扩散过程相对较短,迅速进入压密阶段,但双液浆凝胶 时间显著比试验玉鄄鄄3 采用的单液浆短,所以试验玉鄄鄄3 的渗透扩散过程最长. 随着岩土体内部孔隙逐渐被浆 液固化充填,浆液开始压密周围介质导致注浆压力迅 速上升,由于试验玉鄄鄄1 和玉鄄鄄3 注浆终压相对较高,所 以岩土体受挤密压缩后发生屈服破坏,劈裂通道形成 并迅速扩展,注浆压力开始起伏变化;而试验玉鄄鄄2 注 浆终压较低,未达到介质启劈压力,故浆液对岩土体仅 产生压密效应. 通过上述分析可以发现对于同一断层 角砾介质,浆液前期均以渗透扩散为主,但不同的注浆 材料和注浆压力,浆液的扩散和加固过程的影响显著 不同,工程中适当选用较浓的双液浆和较高的注浆终 压,可有效保证角砾介质的加固效果. ·1272·