基于黏度时变性的复杂裂隙网络高黏性浆液注浆扩散规律研究

高中祥; 杨静; 孟祥喜; 孙易达

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.03.002

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (03) : 13 -22. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2025.03.002

基于黏度时变性的复杂裂隙网络高黏性浆液注浆扩散规律研究

高中祥, 杨静, 孟祥喜, 孙易达

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摘要

抗分散水泥被广泛应用于富水环境下的注浆工程，为揭示其黏度时变性对注浆扩散的影响规律，在水泥-水玻璃浆液中引入不同掺量的阴离子型聚丙烯酰胺(anionic polyacrylamide, APAM),考察了该类抗分散型注浆材料的流变性能。通过测试各组浆液的黏度时变规律，结合宾汉姆流体流动方程构建了黏度时变型宾汉姆流体流变模型，基于各组浆液的黏度时变特征分析了APAM改性浆液在岩体复杂裂隙网络模型中的注浆扩散规律。结果表明：APAM能够加速水泥凝结，随着APAM掺量的提升，浆液黏度的时变曲线呈指数上升趋势，实验结果与数值模拟结果一致，验证了浆液黏度时变模型的准确性。浆液在复杂裂隙岩体网络中按照裂隙扩散到孔隙渗流的顺序运移，运移扩散规律表现出很强的时间依赖性。APAM的掺入主要影响浆液在裂隙中的扩散进程，而对浆液在岩体内部的孔隙渗流影响不大。