[发明专利]宾汉浆液时水效应岩土体迂曲度柱半球渗透半径确定方法

权利要求书

1.宾汉浆液时水效应岩土体迂曲度柱半球渗透半径确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据工程需求预设宾汉水泥浆液水灰比ω、注浆时间t、注浆压力p₁、注浆管侧面注浆孔数目n和注浆孔半径r；

通过岩土体试验得到岩土体的孔隙率φ和渗透系数K，测量获得注浆点处地下水压力p₀，且确定岩土体的迂曲度ξ；

通过流变试验或已有的研究结果获得水的黏度μ_w，并确定宾汉浆液启动压力梯度λ；

利用公式(1)求得考虑宾汉浆液水灰比、时变性效应及岩土体迂曲度综合作用下的宾汉水泥浆液在岩土体中的扩散半径R，其表达式为：

其中，e表示自然对数的底；p₁表示注浆压力；ρ_w表示水的密度；g表示重力加速度；Δp表示注浆压力与注浆点处地下水压力的压差；

所述宾汉浆液启动压力梯度λ的表达式为：

其中，e表示自然对数的底；ρ_w表示水的密度；g表示重力加速度；ω表示宾汉水泥浆液水灰比；φ表示岩土体的孔隙率；K表示岩土体的渗透系数；μ_w表示水的黏度。

2.根据权利要求1所述的宾汉浆液时水效应岩土体迂曲度柱半球渗透半径确定方法，其特征在于，所述宾汉水泥浆液水灰比ω的表达式为：

其中，m_w表示配置宾汉水泥浆液所需水的质量；m_c表示配置宾汉水泥浆液所需水泥的质量。

3.根据权利要求1或2所述的宾汉浆液时水效应岩土体迂曲度柱半球渗透半径确定方法，其特征在于，所述岩土体的孔隙率φ的表达式为：

其中，为4℃时纯蒸馏水密度；ρ表示岩土体密度；ω₁表示岩土体质量含水量；G_S表示岩土体比重。

4.根据权利要求3所述的宾汉浆液时水效应岩土体迂曲度柱半球渗透半径确定方法，其特征在于，所述岩土体质量含水量ω₁采用烘干法测量获得。

5.根据权利要求3所述的宾汉浆液时水效应岩土体迂曲度柱半球渗透半径确定方法，其特征在于，所述岩土体比重G_S采用比重瓶法与虹吸筒法结合测量获得。

6.根据权利要求1或2所述的宾汉浆液时水效应岩土体迂曲度柱半球渗透半径确定方法，其特征在于，所述岩土体的渗透系数K采用现场注水试验或室内渗透试验方法获得。

7.根据权利要求1或2所述的宾汉浆液时水效应岩土体迂曲度柱半球渗透半径确定方法，其特征在于，所述注浆点处地下水压力p₀采用在现场埋设孔隙水压力传感器测量获得。

8.根据权利要求1或2所述的宾汉浆液时水效应岩土体迂曲度柱半球渗透半径确定方法，其特征在于，所述岩土体迂曲度ξ的表达式为：

其中，L_e表示浆液在岩土体中的实际流动路径长度；L为浆液在岩土体中实际流动路径对应的直线长度。

9.根据权利要求1或2所述的宾汉浆液时水效应岩土体迂曲度柱半球渗透半径确定方法，其特征在于，所述水的黏度μ_w采用旋转或毛细管黏度计开展流变试验或依据目前已有的研究结果获得。