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申请/专利权人：中铁七局集团第三工程有限公司;昆明理工大学
摘要：本发明涉及一种考虑幂律流体重力与注浆管埋设角度耦合效应的隧道超前预注浆扩散效果的计算方法，属于岩石工程技术领域。本发明通过室内注浆实验获得幂律流体流变曲线，幂律流体流变曲线经拟合得到幂律流体本构方程中的稠度系数C与流变指数n，并得到不同水灰比的幂律型水泥浆液流变方程；考虑幂律流体重力与注浆管埋设角度耦合效应，联立幂律型水泥浆液流变方程，推导出考虑幂律流体重力与注浆管埋设角度耦合效应的渗流运动方程；联立注浆初始条件及边界条件，即当p＝p0时，l＝l0，当p＝p1时，l＝l1，推导出考虑幂律流体重力与注浆管埋设角度耦合效应的浆液扩散效果的计算式。
主权项：1.一种考虑幂律流体重力与注浆管埋设角度耦合效应的隧道超前预注浆扩散效果的计算方法，其特征在于，具体步骤如下：1通过室内注浆实验获得幂律流体流变曲线，幂律流体流变曲线经拟合得到幂律流体本构方程中的稠度系数C与流变指数n，并得到不同水灰比的幂律型水泥浆液流变方程；2考虑幂律流体重力与注浆管埋设角度耦合效应，联立幂律型水泥浆液流变方程，推导出考虑幂律流体重力与注浆管埋设角度耦合效应的渗流运动方程；3联立注浆初始条件及边界条件，即当p＝p0时，l＝l0，当p＝p1时，l＝l1，推导出考虑幂律流体重力与注浆管埋设角度耦合效应的浆液扩散效果的计算式，其中p为实时注浆压力，p0为初始注浆压力，p1为地下水压力，l为浆液扩散半径，l0为注浆管半径，l1为t时刻浆液扩散半径；所述步骤1幂律流体本构方程为τ＝Cγn其中τ为剪切应力，单位为Pa；γ为剪切速率；C为稠度系数；n为流变指数；所述步骤2考虑幂律流体重力与注浆管埋设角度耦合效应的渗流运动方程为 其中，V为渗流速度；n为流变指数；C为稠度系数；φ为地层孔隙率，无量纲；dpdl为压力梯度；ρg为水泥浆液容重；θ为浆液扩散方向与注浆管中心轴线的夹角；β为注浆管埋设角度；l0为注浆管半径。
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