一种考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真方法，包括：开展浆液、岩石和注浆胶结体岩石力学试验，获取宏观力学参数；开展注浆胶结体纳米压痕试验，获取浆液、岩、界面过渡区的微观力学参数和界面过渡区宽度；根据纳米压痕试验所得到的界面过渡区信息与注浆胶结体图像信息，绘制浆液‑过渡区‑岩石三元组合体的geometry文件；根据宏观岩石力学试验试样尺寸，建立含界面过渡区的注浆胶结体数值试验模型；设置数值试验模型的接触本构；根据宏观岩石力学试验和微观纳米压痕试验，对浆液、过渡区以及岩石的接触本构参数进行标定；设置边界条件，开展数值仿真，获取注浆胶结体强度与破坏特征，本发明专利技术能够提高注浆加固设计的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数值模拟的，尤其涉及一种考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真方法。

技术介绍

1、注浆加固是一种用于岩石工程中加强地质体或岩石结构的技术，其目的是提高岩石的力学性质、稳定地下工程、减缓地层沉降或防止岩体破坏。注浆加固的方法包括在岩石中注入浆液，使其在岩石中凝固并形成胶结体，从而增强岩体的强度和稳定性。大量研究表明，注浆胶结体中浆液和岩石间存在一个界面过渡区(itz)，界面过渡区的存在会影响试样的整体强度。

2、现有工作深入研究了骨料种类及粒径大小对界面过渡区的影响。然而，对于注浆胶结体itz及其影响研究较少。因此，需提出了一种考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真方法。现有数值模拟方法存在一些问题：现有的界面过渡区数值模拟方法，大都是利用有限元，通过划分不同网格密度来表征界面过渡区，或用一个特定区域来表征界面过渡区，但难以对其参数和宽度进行表征。

3、因此，现有的技术需要进一步改进和优化，从而更好地研究和理解注浆胶结体的力学性质和行为。

技术实现思路

1、基于上述现有技术存在的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真方法，其特征在于，所述岩石力学试验包含浆液固结体试样、岩石试样和注浆胶结体试样，所述岩石力学试验单轴压缩试验，所述宏观力学参数包含单轴压缩强度、弹性模量和泊松比，所述注浆胶结体试样为完整集配岩石颗粒与浆液自由搅拌形成的胶结固化体。

3.根据权利要求1所述的考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真方法，其特征在于，步骤(2)中开展注浆胶结体纳米压痕试验，其具体步骤包括：

4.根据权利要求1所述的考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真...

【技术特征摘要】

1.一种考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真方法，其特征在于，所述岩石力学试验包含浆液固结体试样、岩石试样和注浆胶结体试样，所述岩石力学试验单轴压缩试验，所述宏观力学参数包含单轴压缩强度、弹性模量和泊松比，所述注浆胶结体试样为完整集配岩石颗粒与浆液自由搅拌形成的胶结固化体。

3.根据权利要求1所述的考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真方法，其特征在于，步骤(2)中开展注浆胶结体纳米压痕试验，其具体步骤包括：

4.根据权利要求1所述的考虑界面过渡区的注浆胶结体数值仿真方法，其特征在于，步骤(2)中浆液、岩、界面过渡区的微观力学参数包括微观压痕模量和硬度，所述微观力学参数获取方法在于通过步骤(1.4)试验结果，获得纳米压痕荷载-位移曲线，计算微观力学参数；根据步骤(1.4)试验结果，计算得到压痕模量并绘制测试点区域的压痕模量云图，根据压痕模量变化规律计算得到界面过渡区宽度。

5.根据权利要求1所述的考虑界面过渡区的注浆胶结体...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学伟，姚文杰，刘滨，康永水，朱元广，刘庆成，朱磊，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：