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基于断裂理论的湿陷性黄土劈裂注浆裂纹扩展

ISSN号：1671-5497
期刊名称：《吉林大学学报：工学版》
时间：0
分类：TU472.6[建筑科学—结构工程;建筑科学—土工工程]
作者机构：[1]兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心,兰州730050, [2]兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室,兰州730050, [3]兰州理工大学理学院,兰州730050
相关基金：甘肃省建设科技攻关项目（JK2014-34）; 国家自然科学基金项目（11472123,51468039）

关键词：土木工程, 湿陷性黄土, 劈裂注浆, 裂纹长度, 断裂力学, 应力耦合, 扩展路径

中文摘要：

为深入研究湿陷性黄土地区浆液在土体中的扩散机制,基于断裂力学理论,建立了一种浆液在二维平面中流动扩散的仿真分析方法。该方法对湿陷性黄土地区劈裂注浆过程中裂纹的产生形式、破坏准则的建立以及裂纹扩展的判定方法进行了描述,实现了对裂纹扩展问题及渗流-应力耦合问题的求解。同时,本文利用ABAQUS软件通过建立的裂缝扩展方程,分析了劈裂注浆压力及土体物理力学性质对裂纹扩展长度的影响。研究结果表明：劈裂注浆压力的计算应该重点考虑裂纹扩展长度和土体强度参数的影响;在黄土劈裂注浆过程中无法通过连续加压进行劈裂注浆,应分段加压,确保扩展过程中能量的聚集。最后,通过室内模型试验对裂缝扩展模拟结果进行了验证,得出试验与模型分析结论相近,验证了理论的合理性。

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