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      砂卵石地層盾構(gòu)泥漿滲透成膜細(xì)觀分析及離散元模擬

      2021-10-21 05:14:00
      科學(xué)技術(shù)與工程 2021年28期
      關(guān)鍵詞:泥皮成膜泥漿

      陳 爽

      (中鐵十四局集團(tuán)大盾構(gòu)工程有限公司, 南京 211899)

      隨著泥水盾構(gòu)技術(shù)日趨成熟,其被廣泛應(yīng)用于大斷面、超長距離、復(fù)雜地層情況下的隧道建設(shè)中[1-2]。近年,開挖面失穩(wěn)事故在多地盾構(gòu)隧道施工中時有發(fā)生[3-5],如南京地鐵10號線越江隧道、揚(yáng)州瘦西湖隧道等,開挖面穩(wěn)定控制是盾構(gòu)法施工亟待解決的問題。根據(jù)泥水盾構(gòu)的工作原理,開挖面前方的水土壓力主要通過泥膜傳力來平衡[6],泥水盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定性與泥漿成膜特性直接相關(guān)。

      關(guān)于泥漿成膜特性的研究,中國學(xué)者已取得了許多成果。姜騰等[7]通過自制的室內(nèi)泥漿氣密性測試系統(tǒng),分析了泥漿性質(zhì)、氣壓大小對對泥膜形成質(zhì)量的影響;葉偉濤等[8]通過室內(nèi)試驗,對不同泥漿相對密度和黏度下試驗的單位濾失量、成膜時間和泥膜形態(tài)等進(jìn)行了分析,并探討了泥倉壓力和含砂率對泥漿成膜的影響;林鈺豐等[9]利用自行設(shè)計的泥漿滲透裝置,分析了地層滲透系數(shù)對泥漿成膜的影響,并提出了是否有效成膜的判斷方法;宋洋等[10]通過自制的模擬泥水盾構(gòu)掘進(jìn)系統(tǒng),對不同泥漿配比下的滲透規(guī)律及動、靜態(tài)成膜規(guī)律進(jìn)行了分析。由上述研究現(xiàn)狀可以看出,有關(guān)泥漿成膜、泥漿性能的研究仍停留在微觀機(jī)理和宏觀應(yīng)用層面,針對特定地層的泥漿成膜規(guī)律尚不清晰。

      中國學(xué)者多通過離散元模擬分析泥水盾構(gòu)掘進(jìn)過程中泥膜與地層的相互作用。劉成等[11]基于三維顆粒流離散元程序YADE,分析了泥漿侵入土層初始階段泥膜的動態(tài)形成機(jī)理和多因素影響規(guī)律,提出粒徑比是泥膜狀態(tài)的決定因素,泥漿顆粒密度影響相對較小;楊釗等[12]依托盾構(gòu)實際工程,通過室內(nèi)泥膜試驗和顆粒流數(shù)值方法,分析研究了泥膜在氣壓作用下破壞過程;加瑞等[13]通過三維顆粒流程序模擬了泥漿顆粒在壓力差作用下的成膜過程,分析了泥膜質(zhì)量的主要影響因素,提出增加泥漿d85(d85表示顆粒含量占85%時所對應(yīng)的顆粒粒徑)和泥漿密度有助于形成良好的泥膜;畢慶杰[14]采用離散元-流體(PFC-FLUENT)耦合的顆粒細(xì)觀模型及室內(nèi)相似模型,對砂性地層的滲透破壞過程及滲透破壞對端頭土體穩(wěn)定性影響進(jìn)行了研究。

      為了解決泥水盾構(gòu)在砂卵石地層中成膜困難的問題,得到砂卵石地層泥漿滲透細(xì)觀成膜機(jī)理,依托京張高鐵清華園隧道,利用自制的泥漿滲透裝置,對不同級配下的砂卵石地層進(jìn)行室內(nèi)試驗,觀察泥漿滲透及成膜過程,對泥漿顆粒在砂卵石地層中的堆積形態(tài)進(jìn)行細(xì)觀分析,同時基于流體-離散元(FLUENT-EDEM)耦合計算原理,采用數(shù)值仿真的手段,對泥漿顆粒在地層孔隙中的運(yùn)移軌跡進(jìn)行細(xì)觀分析,以探究在不同泥漿顆粒大小、密度和壓力條件下的泥漿成膜規(guī)律。

      1 砂卵石地層泥漿滲透試驗

      1.1 試驗設(shè)備

      開展泥漿在不同滲透系數(shù)砂卵石地層中的滲透成膜試驗探究地層顆粒分布對泥漿成膜形態(tài)的影響,泥漿滲透裝置如圖1所示。

      圖1 泥漿滲透試驗裝置Fig.1 Permeability test equipment

      本試驗采用的裝置是封閉式泥漿滲透室,采用有機(jī)玻璃作為側(cè)壁,上下利用鐵蓋結(jié)合高分子橡膠圈進(jìn)行封閉。頂蓋安裝兩個閥門和一個氣壓監(jiān)測表,氣壓監(jiān)測表可以實時讀取壓力室內(nèi)的氣壓值,兩個閥門,進(jìn)氣閥門通過壓力輸送管與空氣壓縮機(jī)相連,泄氣閥門用于調(diào)節(jié)滲透室內(nèi)的氣壓,進(jìn)氣閥門和泄氣閥門共同配合使用,達(dá)到穩(wěn)定調(diào)節(jié)壓力倉內(nèi)氣壓的目的。底部設(shè)計了隔層,可以保證水能夠滲透排出。

      1.2 試驗流程

      試驗開始前,用砂石鋪設(shè)濾層,然后將地層土樣逐層的填裝和壓實,在地層填充完畢后,自下而上緩慢地注入自來水使得地層達(dá)到飽和狀態(tài)并靜止24 h。開始試驗后將水面降至與地層表面同一高度,隨后關(guān)閉底部閥門。利用導(dǎo)流管將試驗?zāi)酀{加入地層上方。

      試驗加載采用分級加載的方式,且泥漿在每級壓力作用下濾失速度達(dá)到穩(wěn)定即表示滲透達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),觀察記錄泥膜的形成過程和滲透距離。加載完成后,關(guān)閉進(jìn)氣閥門和空氣壓縮機(jī),打開泄氣閥門進(jìn)行泄壓,依次松開頂蓋螺帽,揭開頂蓋,取下有機(jī)玻璃圓筒,取出泥膜進(jìn)行觀察量測。

      1.3 材料的制備

      1.3.1 試驗地層的配制

      試驗的設(shè)計依托于京張高鐵清華園隧道穿越砂卵石地層盾構(gòu)工程,采用篩分后的河砂和標(biāo)準(zhǔn)砂模擬砂卵石地層,按不同比例配制出了5種不同滲透系數(shù)的砂卵石地層(地層編號:D1、D2、D3、D4、D5),5種地層的級配曲線如圖2所示。

      圖2 5種地層的顆粒級配曲線Fig.2 The grain distribution curve of five stratum

      各地層的滲透系數(shù)采用常水頭滲透裝置測定,測定結(jié)果如表1所示。

      表1 各地層滲透系數(shù)Table 1 Permeability coefficient of each stratum

      1.3.2 泥漿的配制

      試驗中采用與清華園隧道現(xiàn)場性能指標(biāo)相近的泥漿,配制泥漿的主要材料為清水、膨潤土、粉土顆粒、羧甲基纖維素鈉(CMC)、碳酸鈉。先利用膨潤土和清水組成基礎(chǔ)漿液,再加入CMC和粉土來調(diào)節(jié)泥漿的比重和黏度,具體的泥漿配比如表2所示。

      表2 泥漿配比

      泥漿逐步調(diào)制完成,靜置36 h后通過攪拌機(jī)充分?jǐn)噭?,?jīng)測試其基本的性能參數(shù)如表3所示。

      表3 泥漿性能測試結(jié)果

      2 砂卵石地層泥漿成膜形態(tài)的細(xì)觀分析

      泥水平衡盾構(gòu)中的泥漿滲透成膜類型,從宏觀上分為三類[15],泥漿滲透成膜試驗結(jié)果如下。

      第一類是泥漿完全滲透濾失,如在D1地層中,因地層孔徑太大,導(dǎo)致泥漿急劇流失,既沒有在地層表面形成泥皮,也沒有在地層內(nèi)部形成穩(wěn)定的滲透帶。此時泥漿壓力全部用于抵抗地層中孔隙水壓力,并未對掘進(jìn)面起到支護(hù)作用,最后形成圖3所示的地層。

      圖3 泥漿完全濾失Fig.3 Slurry completely filtered out

      第二類是泥漿部分濾失,如在D3地層中,泥漿進(jìn)入一段地層,對地層中的孔隙進(jìn)行填充,并在地層表面淤積泥漿顆粒,最終在地層表面形成泥皮。滲透帶和泥皮共同組成的泥膜如圖4所示。

      圖4 泥皮和滲透帶Fig.4 Filter cake and permeability zone

      第三類是泥漿顆粒幾乎完全被阻擋在地層表面,如在D5地層中,很少泥漿顆粒進(jìn)入地層,在壓力作用下,泥漿在地層表面脫水,如圖5所示。

      圖5 泥皮Fig.5 Filter cake

      為了觀察泥漿在砂卵石地層中成膜的形態(tài),即泥皮、地層、滲透帶的細(xì)觀形態(tài)。取出試驗?zāi)酀{在模擬地層中滲透成膜后的具有代表性的D3地層部分樣本,利用電子顯微鏡進(jìn)行觀察,從細(xì)觀上分析泥皮、滲透帶與地層之間的形態(tài)特征。

      圖6為泥漿在地層中滲透后形成的泥膜和地層的結(jié)合體在濕、干狀態(tài)下的圖像。通過近距離觀察可以發(fā)現(xiàn),泥漿在地層中形成的泥皮與地層緊密的貼合,泥皮較為致密,泥皮與地層有清楚的界限。從砂土地層顆粒周圍充填的泥漿滲入組分可以看出,滲入的泥漿通過地層的過濾顏色變淡,充盈在砂土顆粒周圍,這對增大砂土地層的黏滯性起到了很大的作用。利用烘箱將樣本地層烘干,可以看出,烘干后的泥皮在失水后體積縮小并緊貼在地層表面,形成了堅硬的泥殼。

      圖6 D3地層中形成的泥皮Fig.6 Filter cake in D3 stratum

      圖7為地層中泥漿滲透帶在濕、干兩種條件下的形態(tài)。可以看出,在壓力作用下泥漿滲透將砂土中的孔隙水?dāng)D出,充填在砂土顆粒周圍。由圖7(b)可見,地層顆粒表面覆蓋了一層土顆粒,且顆粒與顆粒之間有明顯的泥漿淤積擁堵痕跡。

      圖7 泥漿在D3地層中的滲透帶Fig.7 Permeability zone of mud in D3 stratum

      通過以上現(xiàn)象可以得出,由于膨潤土顆粒具有內(nèi)部膨脹等特性,當(dāng)泥漿侵入地層時,泥漿顆粒會在地層內(nèi)部或者表面形成阻塞,阻塞顆粒群在泥漿壓力作用下失去結(jié)晶,最終形成微透水或不透水的泥膜。而通過對砂卵石地層中泥漿滲透成膜試驗結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn),泥漿在壓力的作用下向地層中發(fā)生滲透,其最終滲透形態(tài)主要由泥漿粒徑控制。適當(dāng)?shù)哪酀{粒徑能夠滲透進(jìn)地層并有效阻塞地層孔隙,從而形成泥膜。

      3 基于FLUENT-EDEM耦合的泥漿滲透數(shù)值模型

      基于上述試驗,為了深入分析泥漿顆粒的運(yùn)動軌跡、堵塞機(jī)理和影響因素,采用FLUENT-EDEM耦合數(shù)值模擬方法對泥漿的滲透過程進(jìn)行深入研究。

      3.1 FLUENT-EDEM耦合數(shù)值方法的實現(xiàn)

      FLUENT-EDEM耦合計算方法通過將離散元顆粒和流體模型進(jìn)行耦合,可以實現(xiàn)流體在顆粒體孔隙中的耦合計算。

      粒子-流體相互作用力由壓力梯度力、阻力、升力和虛擬質(zhì)量力組成。壓力梯度力包括由于重力引起的浮力和流體中的加速壓力梯度力。阻力是由流體對顆粒的粘性剪切作用引起;虛擬質(zhì)量力由粒子和流體之間的相對加速度引起。升力,包括薩夫曼升力和馬格努斯升力,是由于粒子旋轉(zhuǎn)引起的升力或向上力。在顆粒沉降過程中,顆粒可能在垂直方向上以相當(dāng)小的加速度下降,其中升力和虛擬質(zhì)量力的影響可以忽略不計。因此,在本次模擬中,僅考慮拖曳力和壓力梯度力。

      本次模擬使用經(jīng)驗公式計算阻力,因為顆粒的加速度在沉降中相當(dāng)小,故忽略了加速壓力梯度,壓力梯度力僅被認(rèn)為是浮力,浮力Fd的計算公式為

      (1)

      式(1)中:ρ為密度,g/m3;d為直徑,m;g為重力加速度,m/s2。

      3.2 數(shù)值模型的建立及參數(shù)設(shè)定

      模型的建立主要分為3個步驟:①FLUENT網(wǎng)格劃分;②EDEM初始化;③FLUENT-EDEM耦合設(shè)置,具體如下。

      3.2.1 FLUENT網(wǎng)格劃分

      在FLUENT-EDEM耦合模擬期間,F(xiàn)LUENT網(wǎng)格獨立于粒子運(yùn)動而工作。FLUENT網(wǎng)格的尺寸對于粒度的選擇至關(guān)重要。由于孔隙度和阻力計算算法原因,單元尺寸應(yīng)大于顆粒直徑的2~4倍。圖8為本次模擬的滲透柱模型,該模型中FLUENT網(wǎng)格的尺寸為顆粒直徑的5倍,滿足計算精度要求。

      D為地層顆粒直徑圖8 滲透柱模型示意圖Fig.8 Schematic diagram of permeation column model

      3.2.2 EDEM初始化

      EDEM初始化的主要目的是生成砂卵石柱,其占據(jù)滲透柱體積的1/2。顆粒在重力作用下自然穩(wěn)定。在滲透柱內(nèi)隨機(jī)產(chǎn)生7×104個單分散砂卵石顆粒,然后在底部沉降,其平均孔隙率為0.38(接近實際地層的平均孔隙率),如圖9所示。

      H為模型的高度;D為模型的直徑圖9 EDEM中滲透模型示意圖Fig.9 Schematic diagram of penetration model in EDEM

      3.2.3 FLUENT-EDEM耦合設(shè)置

      FLUENT-EDEM耦合設(shè)置較為復(fù)雜。參照文獻(xiàn)[16]中的相關(guān)耦合計算參數(shù),確定了相關(guān)的關(guān)鍵設(shè)置,如EDEM時間步長、耦合間隔和流體模型、耦合參數(shù)等,如表4所示。

      4 泥漿滲透成膜細(xì)觀機(jī)理及影響因素模擬結(jié)果

      4.1 基于EDEM的泥膜細(xì)觀形態(tài)

      數(shù)值模擬得出了3種滲透模式下的滲透過程以及滲透規(guī)律,并且3種不同類型的泥膜與滲透試驗得出了泥膜形態(tài)相對應(yīng)。分別對3種不同種類的泥漿滲透模式進(jìn)行分析。泥漿和地層顆粒均簡化為球形顆粒。

      4.1.1 泥皮型泥膜(I型泥膜)

      該工況中,泥漿顆粒直徑為0.1 mm,地層顆粒直徑為0.3 mm。滲透柱進(jìn)口設(shè)置為壓力邊界,壓力為50 kPa。

      此工況計算了地層顆粒直徑與泥漿顆粒之比為3的情況。從圖10(a)可以看出,地層在泥漿顆粒滲透前后并沒有太明顯的變化。隨著泥皮的逐漸成形,對流體的阻礙作用逐漸增大。通過泥皮建立了泥漿與地層之間的壓力傳遞關(guān)系,地層受到了一定壓縮,孔隙率從0.38縮小到了0.36。從圖10(b)可以看出,泥漿顆粒幾乎沒有滲透進(jìn)入地層,均被地層阻擋在外。

      圖10 I型泥膜Fig.10 Filter cake I

      4.1.2 泥皮+滲透帶型泥膜(II型泥膜)

      該工況泥漿顆粒直徑為0.1 mm,地層顆粒直徑為0.5 mm。滲透柱進(jìn)口設(shè)置為壓力邊界,壓力為50 kPa,滲透平衡狀態(tài)如圖11(a)所示。

      圖11 II型泥膜Fig.11 Filter cake II

      此工況計算了地層顆粒直徑與泥漿顆粒之比為5的情況,從圖11(b)可以看出,地層在泥漿顆粒滲透前后并沒有太明顯的變化。與上一種工況相比,由于該次增大了地層的顆粒直徑,形成的地層孔隙有所增大。泥漿在滲透過程中有部分泥漿顆粒進(jìn)入了地層,對地層中的孔隙進(jìn)行了一定程度的填堵,從而減小了地層的滲透系數(shù)。隨后泥漿顆粒逐漸滯留在地層表面形成了泥皮。泥漿在地層中的滲透深度明顯大于第一種工況,形成的是泥皮+滲透帶型泥膜。

      4.1.3 滲透帶型泥膜(III型泥膜)

      該工況,泥漿顆粒直徑為0.1 mm,地層顆粒直徑為1 mm。滲透柱進(jìn)口設(shè)置為壓力邊界,壓力為50 kPa。滲透平衡狀態(tài)如圖12(a)所示。

      此工況計算了地層顆粒直徑與泥漿顆粒之比為10的情況。從圖12(b)中可以看出,地層在泥漿顆粒滲透前后并沒有太明顯的變化,由于地層顆粒與泥漿顆粒尺寸相差較大,地層堆積后所形成的孔隙較大,導(dǎo)致泥漿顆粒直接從地層的孔隙中穿行而過。雖然有部分泥漿顆粒滯留在地層中,但對地層的改變并不明顯,泥漿在地層中完全濾失,并沒有形成泥膜。

      圖12 III型泥膜Fig.12 Filter cake III

      4.2 顆粒相對大小對成膜的影響

      泥漿壓力為50 kPa時,泥漿密度為1.29 g/cm3下,地層中泥漿顆粒大小不同時泥膜的形成情況分別如圖13所示??梢钥闯?,泥漿的顆粒大小對泥膜的形成質(zhì)量影響較大。總體而言,泥漿的粒徑越大,泥漿顆粒在掘進(jìn)面的堆積效率越高,成膜形態(tài)越好。

      圖13 不同顆粒比值下泥漿滲透現(xiàn)象Fig.13 Slurry infiltration phenomenon under different particle ratios

      當(dāng)D/d=3(D為地層顆粒直徑;d為泥漿顆粒直徑)時,地層的孔隙足夠小,導(dǎo)致泥漿顆粒沒有滲透進(jìn)入地層,從而在地層表面形成擁堵,形成泥皮,如圖13(a)所示;當(dāng)D/d=5時,地層的孔隙依然較小,導(dǎo)致泥漿顆粒沒有滲透進(jìn)入地層,全部在地層表面形成擁堵,形成滲透帶型泥膜,如圖13(b)所示;當(dāng)D/d=7時,地層的孔隙較大,導(dǎo)致泥漿顆粒全部滲透進(jìn)入地層,在地層內(nèi)部造成大量擁堵,大量泥漿顆粒滯留在地層內(nèi)部,同時也有大量泥漿顆粒穿透地層到達(dá)地層底部,如圖13(c)所示;當(dāng)D/d=9時,此時地層的孔隙足夠大,大量泥漿顆粒流失,無法在地層中形成有效的泥膜,如圖13(d)所示。

      根據(jù)結(jié)果總結(jié)了地層顆粒直徑D與泥漿顆粒直徑d的比值D/d與成膜之間的關(guān)系,如圖14所示。

      圖14 不同D/d下泥漿顆粒濾失情況Fig.14 Filtration of slurry particles under different D/d

      隨著泥漿顆粒的平均粒徑減小,在泥水壓力作用下泥漿顆粒開始進(jìn)入地層孔隙。從圖14可以觀察到,當(dāng)?shù)貙宇w粒直徑D與泥漿顆粒直徑d的比值D/d<3時,有少量顆粒進(jìn)入地層孔徑;當(dāng)37時,大部分泥漿顆粒通過地層孔徑滲入到掘進(jìn)面前方較遠(yuǎn)距離,最終在掘進(jìn)面堆積的泥漿顆粒較少,泥膜在掘進(jìn)面的成膜質(zhì)量較差。

      4.3 泥漿密度對成膜的影響

      泥漿壓力P為50 kPa時,控制地層顆粒直徑D與泥漿顆粒直徑d的比值D/d=5時,通過調(diào)整泥漿顆粒數(shù)量來控制泥漿密度ρ,形成ρ=1.12、1.14、1.16、1.18、1.2 g/cm35種不同的泥漿密度,以開展?jié)B透試驗。不同的泥漿密度下掘進(jìn)面的泥漿顆粒堆積狀態(tài)如圖15所示。試驗發(fā)現(xiàn),泥漿密度越大,其堵塞能力越強(qiáng),越容易在地層表面形成泥膜,滲透深度約小,而泥漿的密度越小,在泥漿滲透開始后,容易發(fā)生堵塞不及時的現(xiàn)象,導(dǎo)致后續(xù)顆粒繼續(xù)在地層中通過,影響泥皮的形成。

      圖15 不同密度下泥漿滲透規(guī)律Fig.15 Slurry infiltration law under different density

      泥漿顆粒的密度為1.12 g/cm3時,大部分泥漿顆粒通過地層孔徑滲入到掘進(jìn)面前方較遠(yuǎn)距離;如圖16所示,隨著泥漿密度的增加,掘進(jìn)面上堆積的泥漿顆粒逐漸增多,泥膜成型質(zhì)量有所提高。

      圖16 不同密度下泥漿滲透深度Fig.16 Slurry infiltration depth under different density

      當(dāng)泥漿密度較大時,可以堵塞或者滯留在地層中的泥漿顆粒的數(shù)目隨之增加,而這將減小地層的孔徑,導(dǎo)致堆積在地層表面的顆粒數(shù)目增多。實際工程中泥漿密度越大,泥漿的粘度越大,輸送困難,因此實際工程中增加泥漿密度時需要考慮泥漿循環(huán)處理能力。

      4.4 泥漿壓力對成膜的影響

      泥漿壓力是泥漿滲透成膜的驅(qū)動力,理論上壓力越大,滲透深度越大,泥漿顆粒越容易通過地層產(chǎn)生濾失。在相同條件下,通過調(diào)整泥漿壓力使得泥漿在不同泥漿壓力(50、100、150、200、250 kPa)下進(jìn)行滲透。隨著泥漿壓力從50 kPa逐漸提高到250 kPa,泥漿顆粒在地層中的滲透有一定的差別,泥漿滲透深度有較小的改變,但不穩(wěn)定的泥皮出現(xiàn)了破壞的跡象。其中變化最大的是地層的孔隙率,隨著壓力的提高,地層的壓縮量逐漸增大,孔隙率從38.5%降低到33%。這是由于地層被壓縮所致,壓力的改變并沒有給泥膜帶來較大的改變。

      在D/d=5的情況下,泥漿顆粒的密度為1.2 g/cm3時,不同泥漿壓力下掘進(jìn)面的泥漿顆粒堆積狀態(tài)如圖17所示。不同泥漿壓力下的泥漿滲透深度如圖18所示。

      圖17 不同泥漿壓力下的滲透成膜規(guī)律Fig.17 Slurry infiltration law under different mud pressure

      圖18 不同泥漿壓力下的泥漿滲透深度Fig.18 Slurry infiltration depth under different mud pressure

      由圖18可見,泥漿的壓力越大,泥漿顆粒在掘進(jìn)面的堆積效率越低,成膜形態(tài)越差。在一定范圍內(nèi),隨著泥漿壓力的增大,泥漿顆粒在地層中的滲透深度有一定的增大,但并不明顯,即泥漿壓力對泥漿滲透深度的影響較小。

      5 結(jié)論

      (1)根據(jù)細(xì)觀分析,泥漿成膜過程可表述為膨潤土顆粒當(dāng)泥漿侵入地層時,由于具有內(nèi)部膨脹等特性,泥漿顆粒在地層內(nèi)部或者表面形成阻塞,阻塞顆粒群在泥漿壓力作用下失水結(jié)晶,形成泥膜。最終泥膜形態(tài)主要由泥漿顆粒與地層的粒徑控制。

      (2)采用FLUENT-EDEM耦合計算能夠模擬室內(nèi)試驗的泥漿滲透過程,可到不同泥漿顆粒大小、泥漿密度和泥漿壓力下泥漿在砂卵石地層中的滲透軌跡和成膜狀態(tài),并得到三種類型的泥膜。

      (3)根據(jù)模擬結(jié)果,當(dāng)?shù)貙宇w粒直徑D與泥漿顆粒直徑d的比值D/d<3時,形成泥皮型泥膜;當(dāng)37時,無法形成泥膜。

      (4)數(shù)值試驗結(jié)果表明顆粒相對大小、泥漿密度和泥漿壓力這3個參數(shù)均對泥漿滲透軌跡和成膜狀態(tài)存在不同程度的影響,相同條件下泥漿的滲透深度隨泥漿密度增大而減小,隨著泥漿壓力的增大而增大,但泥漿壓力的影響較小。

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      中國市場(2015年41期)2015-05-30 20:31:09
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