[發明專利]巖土體迂曲度冪律漿液時變性的柱半球滲透半徑確定方法

有效

• 申請號: 202210608440.X
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN114720331B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 楊志全;劉昱清;朱穎彥;王向鵬;楊溢;葉長文;陳茂;李小輝;張碧華;楊太強;林凡強
• 申請（專利權）人: 成都理工大學;昆明理工大學
• 主分類號: G01N13/04
• 分類號: G01N13/04;G01N15/08;G01N11/04;G01N11/14
• 代理公司: 四川域策匯智知識產權代理有限公司 51351
• 代理人: 劉坦

1.巖土體迂曲度冪律漿液時變性的柱半球滲透半徑確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

利用巖土體試驗得到多孔介質的孔隙率φ及其相應的滲透系數K，并測量獲得注漿點處地下水壓力p₀，確定多孔介質迂曲度ξ；

利用流變試驗獲得設計水灰比的冪律水泥漿液的初始稠度系數c₀、流變指數n與時變性系數k，并確定水的黏度μ_w；

獲取注漿參數，所述注漿參數包括注漿壓力p₁、注漿時間t、注漿管側面注漿孔數目m和注漿孔半徑r；

利用式(1)求得考慮多孔介質迂曲度與冪律水泥漿液時變性耦合效應的柱-半球形滲透注漿擴散半徑R，其表達式為：

其中，ρ_w表示水的密度；g為重力加速度；e表示自然對數的底；

所述多孔介質迂曲度ξ的表達式為：

其中，L_e表示漿液在多孔介質中的實際流動路徑長度；L為漿液在多孔介質中實際流動路徑對應的直線長度；

所述多孔介質的孔隙率φ的表達式為：

其中，為4℃時純蒸餾水密度；ρ表示多孔介質密度；ω表示多孔介質質量含水量；G_S表示多孔介質密度層比重。

2.根據權利要求1所述的巖土體迂曲度冪律漿液時變性的柱半球滲透半徑確定方法，其特征在于，所述多孔介質密度ρ采用灌水法、灌砂法或環刀法其中之一測量方式獲得。

3.根據權利要求1所述的巖土體迂曲度冪律漿液時變性的柱半球滲透半徑確定方法，其特征在于，所述多孔介質密度質量含水量ω采用烘干法測量獲得。

4.根據權利要求1所述的巖土體迂曲度冪律漿液時變性的柱半球滲透半徑確定方法，其特征在于，所述多孔介質密度層比重G_S采用比重瓶法與虹吸筒法結合測量獲得。

5.根據權利要求1所述的巖土體迂曲度冪律漿液時變性的柱半球滲透半徑確定方法，其特征在于，所述滲透系數K采用現場注水試驗方法獲得。

6.根據權利要求1所述的巖土體迂曲度冪律漿液時變性的柱半球滲透半徑確定方法，其特征在于，利用流變試驗獲得設計水灰比的冪律水泥漿液的初始稠度系數c₀、流變指數n與時變性系數k，包括以下步驟：

采用旋轉或毛細管黏度計開展設計的水灰比冪律水泥漿液在不同時間的流變試驗；

建立剪切速度-剪切應力坐標系，并得到流變試驗對應的流變曲線；

根據冪律流體流變方程得到流變曲線對應的流變方程，以此獲得相應的稠度系數c和流變指數n；

分別分析稠度系數c、流變指數n與時間之間的變化關系，即可得設計水灰比的冪律水泥漿液初始稠度系數c₀、流變指數n與時變性系數k。