控制隧道開挖引起的土體沉降變形是劈裂注漿的主要目的之一，隧道在劈裂注漿後複合土體的等效彈性參數取值直接關係著隧道在劈裂注漿後沉降變形的預測精度。
結果表明：（1）按面積等效原則對模型進行簡化處理的方法是可行的，可以按照簡化模型進行彈性階段的理論分析；（2）解析結果與有限元結果具有良好的一致性，說明了解析結果的合理性；（3）複合土體的等效彈性模量和等效泊松比主要受漿液注入率和漿液固結體本身模量的影響；漿液固結體的泊松比對等效彈性模量的影響幾乎可以忽略。
基本介紹
- 中文名：劈裂平面
- 技術：劈裂注漿
- 主要目的：控制土體沉降變形
- 直接影響：沉降變形的預測精度
- 領域：工程技術
簡介,劈裂模型,
簡介
劈裂注漿技術已廣泛套用於各類岩土工程領域，目的主要包括止水、加固、糾偏、抬升等。鑒於其在岩土工程中的重要性，國內外學者通過模型試驗、數值模擬和理論分析等方法。
對其進行了大量研究。但由於其過程既複雜又隱蔽，涉及岩土、流體、材料等多學科，目前對其研究還遠不夠完善，尤其是注漿後複合土體的力學參數方面的定量研究極為缺乏。
劈裂注漿後複合土體的力學參數直接關係著注漿效果的分析和評判，關係著開挖過程中隧道的自穩能力和對鄰近建築物的影響程度等，對其研究十分必要。由於土體具有結構性，室內模擬試驗很難滿足實際條件，加之現場注漿後複合土體取樣困難，現場試驗條件有限等原因，目前很難取得可靠的試驗資料。與此相對應的是每年有大量工程需要進行劈裂注漿加固，但注漿加固後複合土體的彈性參數取值一直是未解之謎。目前公開可查的資料只有對劈裂注漿後壓縮模量進行了理論探索，取得了複合土體的壓縮模量計算公式，但也只是針對不同角度的漿脈分布情況進行了簡要分析，沒有考慮漿泡等實際情況。
劈裂模型
根據既有劈裂注漿理論，在岩土體均勻條件下，會先沿著垂直於最小主應力方向發生劈裂並發展，隨著注漿的進行，初次劈裂面周圍土體注漿密實，大小主應力差別逐漸減小並換位，此時二次劈裂發生，如圖2所示。圖中比較符合水壓致裂原理，實際注漿工程中，尤其是軟土注漿，土體會先有一段時間的密實過程，加之漿液具有一定稠度，在發生劈裂前會先有一段壓密注漿階段，此階段會在注漿管附近形成一定大小的漿泡，漿泡大小與土體密實程度、漿液稠度、注漿壓力以及漿液流速有關，土體密實、漿液偏稀、注漿壓力大而流速快時，漿泡小；否則相反。
圖2 劈裂模型
對於隧道超前劈裂注漿，採用後退式注漿方式，可近似認為鑽桿與地表面平行，漿泡連成與隧道走向一致的漿柱，按平面應變情況考慮。對於軟土注漿，初次劈裂面一般為豎直方向，二次劈裂為水平方向，其單孔劈裂平面模型符合圖2，實際工程的多孔注漿會使漿脈有一定的延疊，可把漿脈近似按等寬考慮。當二次劈裂面產生後，繼續增加注漿壓力就會產生一定的抬升作用，這在糾偏工程中是有利的，同時也可能對城市其他管網造成破壞，多數要控制最大注漿壓力。注漿壓力過小則只能發生垂直劈裂，難以達到預期加固效果。因此，注漿壓力控制在二次劈裂範圍是最佳選擇。
