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本文通过模型槽注浆试验、压滤试验、理论分析、数值模拟、案例分析等方法,针对在粉砂土体中注浆时水泥浆浆液的扩散性状、压滤效应、加固作用、土体力学指标对注浆孔扩张的影响等问题进行了研究,主要研究成果如下: (1)通过在模型槽中开展纯水泥浆注浆试验归纳总结了不同注浆参数对浆液扩散性状的影响。试验表明,浆液结石体与土体有明显分界面,水泥基浆液在饱和粉砂中扩散性状为压密-劈裂相伴随,浆液在扩散过程中,首先是小孔扩张过程,随后进入劈裂流动阶段,在较均质的土体中,垂直于小主应力的方向最容易被注浆压力克服,产生裂缝,形成浆脉。稠度较高的浆液有利于保证圆形注浆孔的扩张形成柱形浆泡。当采用较大的水灰比且注浆压力迅速上升时,土体中易产生水力劈裂现象,浆液劈裂土体形成片状浆脉。 (2)通过室内水泥浆压滤效应试验分析了不同注浆参数对水泥浆压滤曲线的影响。试验表明,悬浮的水泥浆颗粒无法渗透进入土体但富含钙离子的水溶液在压力作用下不断渗透入土中,水泥浆经过粉砂层压滤后,水灰比减小,水泥浆变稠。压滤后的水泥浆的水灰比约由0.6~1.0减小到0.3~0.5之间。 (3)基于有限元软件ABAQUS,建立了压密注浆孔扩张的分析模型,分析了土体的物理力学参数对压密注浆孔压力-扩张曲线、位移场、等效塑性应变场等的影响。试验结果与数值分析、理论公式计算结果趋势大致相同但有一定差距。 (4)结合淮安市某既有建筑地基补强加固工程应用案例,分析了压密注浆加固软弱地基的效果。在通过注浆加固和掏土法纠倾后建筑不均匀沉降明显减小,沉降逐渐稳定,注浆效果良好。