The invention discloses a construction method of mud-water splitting crack extension model in clay layer, which includes: S1, forming clay layer; S2, embedding steel pipe in clay layer, connecting mud-water pressure pipe at the bottom of steel pipe, and opening pressure hole on the outer surface of mud-water pressure pipe; S3, opening pressure device to form mud-water splitting; S4, assuming that cracks are in circular plate space. Extension calculates the circumference of the circular plate space and the time required to reach the circumference; or, assuming that the cracks of the mud-water splitting extend in the semi-elliptic plate space and simplify the semi-ellipse into trapezoids, calculates the extension speed of the semi-short axis of the semi-elliptic plate space, the length of the long axis of the semi-ellipse and the time required to reach the length of the long axis. The method can calculate the parameters of the splitting crack such as the extension speed and the total elongation through the model constructed, quantify the relevant parameters in the process of slurry splitting, and provide reference for the study of the mechanism of slurry splitting and extension.
【技术实现步骤摘要】
一种黏土地层中泥水劈裂裂隙伸展模型的构建方法
本专利技术涉及地下工程领域,尤其涉及一种黏土地层中泥水劈裂裂隙伸展模型的构建方法。
技术介绍
土体中的劈裂现象在土力学及地基基础领域还是一个比较新的课题,既有的相关研究都是关于土体劈裂注浆,浆液在土体内部劈裂形成注浆裂缝并逐渐在钻孔附近形成纵横交错的网状浆脉。上述情形一般只针对其注浆的效果进行研究,并且需考虑浆液在土体中的渗透作用,但如果注浆速率及压力达到一定程度后,浆液来不及渗透进土体就已经在压力的作用下将土体劈开,并且后续的裂隙向自由地表面继续伸展,现有技术中暂没有关于劈裂发生、裂隙延伸过程的详细研究。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述缺陷,提供一种黏土地层中泥水劈裂裂隙伸展模型的构建方法,由此可通过构建的模型计算劈裂裂隙的伸展速度、总延伸量等参数,实现对泥水劈裂过程中的一些参数的量化,以及为更深一步研究土体中泥水劈裂伸展机理提供参考与借鉴。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种黏土地层中泥水劈裂裂隙伸展模型的构建方法,其具体包括如下步骤:S1、用黏土堆积形成厚度为16-22m的均一黏土层;S2、在所述黏土层中竖直埋设直径为钢管,以及在所述钢管底端连接泥水加压管,且在所述泥水加压管的外周面开设至少一个加压孔;在所述黏土层上方设置用于存储加压液体的泥水箱以及加压装置,且使得所述泥水箱与所述钢管连通;在所述泥水箱与所述钢管之间设置第一阀门,且所述泥水箱上还设置有排气阀;所述泥水箱的底部设置用于测量所述泥水箱内的压力变化的地表压力计;用加压管连接所述加压装置与泥水箱,且在所述加压装置上连接用于 ...
【技术保护点】
1.一种黏土地层中泥水劈裂裂隙伸展模型的构建方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、用黏土堆积形成厚度为16‑22m的均一黏土层;S2、在所述黏土层中竖直埋设直径为钢管,以及在所述钢管底端连接泥水加压管,且在所述泥水加压管的外周面开设至少一个加压孔;在所述黏土层上方设置用于存储加压液体的泥水箱以及加压装置,且使得所述泥水箱与所述钢管连通;在所述泥水箱与所述钢管之间设置第一阀门。且所述泥水箱上还设置有排气阀;所述泥水箱的底部设置用于测量所述泥水箱内的压力变化的地表压力计;用加压管连接所述加压装置与泥水箱,且在所述加压装置上连接用于测量加压装置中压力变化的加压压力计;所述钢管底部设置有用于测量所述钢管内压力变化的前端压力计;S3、加压前,先开启排气阀以排出所述泥水箱内的空气,开启加压装置,以此通过加压管给所述泥水箱中的加压液体加压,加压速度为1‑2kPa/s,使加压液体在压力作用下进入到所述钢管以及泥水加压管中,且从所述加压孔中流出,以此形成泥水劈裂;S4、假定所述泥水劈裂的裂隙在厚度均匀的圆形板状空间内延伸,且向地表伸展,同时将所述加压孔的直径简化为0,则按照公式(1)‑(3)计算圆形板状 ...
【技术特征摘要】
1.一种黏土地层中泥水劈裂裂隙伸展模型的构建方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、用黏土堆积形成厚度为16-22m的均一黏土层;S2、在所述黏土层中竖直埋设直径为钢管,以及在所述钢管底端连接泥水加压管,且在所述泥水加压管的外周面开设至少一个加压孔;在所述黏土层上方设置用于存储加压液体的泥水箱以及加压装置,且使得所述泥水箱与所述钢管连通;在所述泥水箱与所述钢管之间设置第一阀门。且所述泥水箱上还设置有排气阀;所述泥水箱的底部设置用于测量所述泥水箱内的压力变化的地表压力计;用加压管连接所述加压装置与泥水箱,且在所述加压装置上连接用于测量加压装置中压力变化的加压压力计;所述钢管底部设置有用于测量所述钢管内压力变化的前端压力计;S3、加压前,先开启排气阀以排出所述泥水箱内的空气,开启加压装置,以此通过加压管给所述泥水箱中的加压液体加压,加压速度为1-2kPa/s,使加压液体在压力作用下进入到所述钢管以及泥水加压管中,且从所述加压孔中流出,以此形成泥水劈裂;S4、假定所述泥水劈裂的裂隙在厚度均匀的圆形板状空间内延伸,且向地表伸展,同时将所述加压孔的直径简化为0,则按照公式(1)-(3)计算圆形板状空间的周长及达到该周长所需的时间,所述公式(1)-(3)如下:其中,b为圆形板状空间P1的厚度;q为劈裂伸展流量为;r为圆形...
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