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第２７卷第８期黄河科技学院学报２０２５年８月

Ｖｏｌ．２７Ｎｏ．８ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＵＡＮＧＨＥＳ＆ＴＣＯＬＬＥＧＥＡｕｇ．２０２５

考虑渗滤效应与黏度时变效应的注浆机理分析

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秦鹏飞，刘静，邵振猛

（１．黄河科技学院工学部，河南郑州４５００６３；２．郑州大学土木工程学院，河南郑州４５０００１）

摘要：基于黏性流体流动扩散原理和颗粒型浆液线性滤过定律，建立了渗滤效应和黏时变效应

交互作用下的隧道注浆扩散模型，分析了浆液性能参数、地层参数对浆液扩散规律的影响。研究表

明，浆液扩散初期流速恒定，渗滤作用不明显，浆液以自然形态稳步扩散。扩散距离超过一定界限

后，渗滤作用开始加剧，水泥颗粒滤失导致浆液有效浓度大幅降低，浆液黏度受此影响增加缓慢；渗

滤效应导致水泥颗粒在扩散通道上淤堵沉积，这对浆液正常扩散过程产生了一定干扰，浆液流速、

流量受此影响而明显减小。黏时变效应导致浆液稠度增加，过流量也相应减少，黏时变效应和渗滤

效应的交互作用缩小了浆液的有效扩散范围；浆液在扩散过程中，水泥颗粒不断滤失导致浆液浓度

降低，渗滤效应作用下浆液塑性黏度、流动性发生不同程度变化，浆液压力受此影响相应降低。精

细化注浆技术管控，应合理考虑渗滤效应和黏时变效应对注浆效果、质量的影响。

关键词：时变性流体；渗透注浆；渗滤效应；扩散机制；压力

中图分类号：ＴＵ７５３．１文献标识码：Ａ文章编号：２０９６－７９０Ｘ（２０２５）０８－００５７－０７

ＤＯＩ：１０．１９５７６／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－７９０Ｘ．２０２５．０８．００７

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＧｒｏｕｔｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｓｍＢａｓｅｄｏｎＩｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎＥｆｆｅｃｔａｎｄ

ＶｉｓｃｏｓｉｔｙＴｉｍｅＶａｒｙｉｎｇＥｆｆｅｃｔ

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ＱｉｎＰｅｎｇｆｅｉ，ＬｉｕＪｉｎｇ，ＳｈａｏＺｈｅｎｍｅｎｇ

（１．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ｏｆＨｕａｎｇｈｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｌｌｅｇｅ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＣｉｔｙ，ＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ４５００６３；

２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＣｉｔｙ，ＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ４５０００１）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｖｉｓｃｏｕｓｆｌｕｉｄｆｌｏｗｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｌｉｎｅａｒｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｌａｗｏｆｇｒａｎｕｌａｒｓｌｕｒｒｙ，

ａｔｕｎｎｅｌｇｒｏｕｔｉｎｇｄｉｆｆｕｓｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔａｎｄｖｉｓｃｏｓｉｔｙｔｉｍｅｖａｒ

ｙｉｎｇｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｌｕｒｒｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｌａｗｏｆｓｌｕｒｒｙ

ｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｈａｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｓｔａｇｅｏｆｓｌｕｒｒｙｄｉｆｆｕｓｉｏｎ，ｔｈｅｆｌｏｗｒａｔｅｉｓｃｏｎｓｔａｎｔ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｉｌ

ｔｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｓｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．Ｔｈｅｓｌｕｒｒｙｄｉｆｆｕｓｅｓｓｔｅａｄｉｌｙｉｎｉｔｓｎａｔｕｒａｌｆｏｒｍ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅｅｘｃｅｅｄｓａ

ｃｅｒｔａｉｎｌｉ