自膨胀高聚物浆液劈裂注浆仿真方法研究

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摘要为深入研究自膨胀高聚物浆液在土体中的劈裂扩散机制，建立一种模拟高聚物膨胀力作用下土体劈裂缝从启裂、扩展至稳定全过程的二维仿真分析方法。该方法采用扩展有限元方法位移模式和离散方程，利用高聚物密度围压关系迭代计算浆液膨胀力，用最大拉应力准则判断启裂位置，用相互作用积分方法计算应力强度因子，用最大周向应力准则判断裂缝扩展方向，实现对劈裂缝扩展过程的数值求解，通过与试验结果的对比证明了该方法的适用性。在此基础上分析注浆量、土体弹性模量和断裂韧度对浆脉最终形态的影响规律，结果表明：浆脉长度和宽度均随着注浆量的增大而增大，但其增长速率均随着注浆量的增大而减小；在注浆量相同的情况下，浆脉长度随着土体弹性模量的增大而增大，随土体断裂韧度的增加而减小。该方法能够较好展现浆脉扩展特征，为深入研究浆土相互作用机制，揭示膨胀性高聚物注浆材料在土体中的劈裂扩散机理奠定基础。

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	李晓龙陈灿王贻森张蓓钟燕辉

关键词 ：扩展有限元, 劈裂注浆, 高聚物, 裂缝扩展, 膨胀压力

引用本文:

李晓龙陈灿王贻森张蓓钟燕辉. 自膨胀高聚物浆液劈裂注浆仿真方法研究[J]. 土木工程学报, 2023, 56(12): 156-165.
Li Xiaolong Chen Can Wang Yisen Zhang Bei Zhong Yanhui. Simulation method for fracture grouting of expansible polymer in soil. 土木工程学报, 2023, 56(12): 156-165.

链接本文:

http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/ 或 http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/Y2023/V56/I12/156