HDD铺管后环空泥浆固结实验

DATE：2018-02-01

Hdd铺管后环空泥浆固结实验

实验目的:研究水平定向钻进铺管后环状空间泥浆固结变形规律及其对孔壁的的影响

实验方法：土箱实验研究、土工测试、数值模拟

研究结果（数值模拟和土箱实验对比）：

利用abaqus建立与土箱实验相一致的模型，先模拟土层在自重作用下固结，然后模拟土层中的钻进过程，最后在孔内施加泥浆压力模拟泥浆的渗流固结过程。

钻孔后土体在自重作用下发生沉降，钻孔顶部的沉降量最大，顶部的沉降量最小；由于应力释放，钻孔底部的土体轻微隆起。

在钻孔中施加泥浆压力后，土体中不同位置的饱和度分布图。

    在水平方向上，饱和度沿着孔壁面外法线方向，随着距离的增大而减小。在同一位置处的饱和度随着时间增加而增大。随着泥浆的渗透，到200天的时候，从孔壁到外法线方向约100mm厚度区域为饱和区。饱和度随时间变化趋势如图中红色箭头所示。

    当钻孔形成，整个土体力学平衡系统改变，因此会发生新的沉降直到土体再次平衡，从图中可以看到自然沉降量与钻孔形成以后新的沉降量之间仅在靠近孔壁周围约100mm发生改变。由于流固耦合场分析比较复杂，初始条件的不同会影响到模拟结果，因此对其详细的分析还需要在下一阶段参考更多相关资料作进一步的分析。