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摘要
为研究超细水泥浆液在砂土中的扩散规律，以赵固一矿西翼进风巷围岩加固为研究背景，设计了一套砂土注浆试验装置，运用正交设计法构建开展了多组砂土注浆试验，分析了单位时间流量、水灰比、砂土渗透系数等因素对浆液扩散体积和注浆量的敏感性及影响，系统讨论了不同渗透系数条件下，随注浆流量和水灰比变化浆液结石体形状变化规律。研究结果表明：影响浆液扩散范围的主次因素是单位时间流量、水灰比、渗透系数，影响注浆量因素的主次顺序与影响浆液扩散体积的因素一致。发现单位时间流量、水灰比和渗透系数对浆液扩散体积和注浆量的影响并非线性关系，而是多元幂函数关系，构建了对应的浆液扩散体积和注浆量求解式，并对影响浆液扩散体积和注浆量参数进行回归分析。在渗透系数较大的砂土中，浆液以渗透注浆为主，结石体形状呈规则的圆球状，注浆流量和水灰比的增大对结石体体积影响显著。随着砂土渗透系数的减小，结石体形状沿薄弱面发展，即由沿四周的均匀渗透扩散向沿薄弱面发展的劈裂注浆，注浆流量的增大和水灰比的减小对劈裂注浆有积极作用。研究结论可为松散砂土环境下地下工程的注浆设计和施工提供依据和参考。
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单位土木工程学院; 河南理工大学
