富水断裂带优势劈裂注浆机制及注浆控制方法研究

注浆是处治隧道塌方、突水突泥等地质灾害的有效手段，但对于岩体结构多样、结构面发育的富水断裂带，注浆理论及控制技术尚不成熟。基于富水断裂带内部岩体结构，建立了注浆概念模型，提出了优势劈裂注浆概念。基于广义宾汉流体本构方程，建立单一平板优势劈裂注浆扩散模型，推导了考虑浆液流变特征的优势劈裂注浆扩散控制方程。由方程可知，注浆速率、注浆压力及浆液黏度是影响注浆扩散的3个主控因素。深入分析了优势劈裂注浆过程中3个主控因素对注浆扩散的影响规律，基于此提出优势劈裂注浆控制方法，形成了注浆压力差异控制、控制液动态调节及注浆速率梯度控制3项关键技术，促使浆液在优势结构面内控制性扩散。研究成果成功应用于江西省某隧道断裂带塌方处治工程中，取得良好治理效果，对隧道断裂带地质灾害控制理论研究和工程实践具有一定指导意义。