VTI National Transport Research Database

BeFo 433 - Verifiering av Real Time Grouting Control (RTGC) teori med hjälp av en artificiell fraktur med justerbara öppningsarrangemang; En numerisk och experimentell studie (BeFo 433 - Verification of Real Time Grouting Control (RTGC) theory using an artificial fracture with adjustable aperture order; A numerical and experimental investigation)

Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2022-01-01 -- 2023-09-30 Registration number:
  • Trafikverket 2021/141991
Subject(s): Abstract: Vid cementbaserad injektering är otillräcklig inträngning av injekteringsbruk i bergssprickor ett av de viktigaste problemen, vilket försämrar den resulterande tätningen och beständigheten. Å andra sidan är en allt för stor inträngning varken ekonomisk eller miljövänlig. Följaktligen är optimering av inträngning av injekteringsmedel det största problemet inom bergsinjektering för att tillhandahålla den mest pålitliga och ekonomiska lösningen för tätning av underjordiska anläggningar. Real Time Grouting Control (RTGC) är en metod som har utvecklats för att övervaka / förutsäga spridningen av injekteringsbruk i bergfrakturer. Den förutsäger omfattningen av injekteringsspridningen över tid genom användning av injekteringsegenskaperna och det applicerade trycket. Trots omfattande arbete för att verifiera det både i labbet och i fältet, har det ännu inte undersökts tillräckligt under geometriska förhållanden som liknar en verklig spricka i berg (dvs i en fraktur med variabel öppning). Denna undersökning är därför en ny insats för att undersöka RTGC-teorin med hänsyn till förträngningar. Tanken är att undersöka hur väl resultaten av injekteringsutbredning med RTGC-teorin (vid olika aperturstorlekar) stämmer överens med de experimentella resultaten erhållna med användning av en konstgjord spricka med justerbara aperturer. Vidare tillhandahålls en rättvis jämförelse mellan de förutsedda resultaten och resultaten från numeriska simuleringar vid olika aperturstorlekar och följdordningen av dessa. De förutsedda resultaten kommer att erhållas genom användning av både den hydrauliska aperturen, det sätt som teorin användes i de tidiga utvecklingsstadierna, liksom medel-fysisk apertur, det sätt som teorin för närvarande används i fältapplikationerna. Detta för att undersöka vilket alternativ som ger mer realistiska resultat. Det syftar också till att diskutera påverkan av tryck, aperturstorlek och aperturfördelning på RTGC-teorins prestanda. Projektet kommer slutligen att ge en god insikt om teorins tillförlitlighet under olika geometriförhållanden för alla intressenter inom injektering i Skandinavien och i Sverige. Abstract: In cement-based grouting, insufficient spread of grout within the rock fractures is one of the major issues, which deteriorates the resulting sealing and durability, especially considering the 120 years of service life of tunnels in Sweden. On the other hand, the exceeding grout spread leads to waste of time, materials, fuel consumption and Co2 emission, which is uneconomic and not environmentally friendly. Hence, optimization of grout spread is of the greatest concern in rock grouting to provide the most reliable and economic solution for sealing underground facilities. Accordingly, the real time grouting control (RTGC) theory is a method that has been developed to monitor/predict the spread of grout in rock fractures. It predicts the extent of the grout spread over time using the grout properties, the grouting pressure, flow and volume. Despite extensive work conducted to verify it in both the lab and the field, it has not yet been sufficiently investigated nor verified in the lab under geometry conditions similar to a real fracture in rock (i.e. in a fracture with variable aperture). So, there are still controversies among the experts and the stakeholders in the tunneling/grouting industry about the performance of the method. This investigation is therefore a novel effort to examine the performance of RTGC theory at presence of constrictions. The idea is to investigate how close are the results of predictions of grout propagation of RTGC theory (at different aperture orders) with the experimental results obtained using an artificial fracture with adjustable aperture order. A fair comparison is further provided between the predicted results and the results of numerical simulations under different aperture organizations. The predictions will be obtained using both the hydraulic aperture, the way that the theory was previously used in the early stages of development, as well as the mean-physical aperture, the way that the theory is currently used in the field applications. This is to examine which option provides more realistic results. It is also aimed to discuss the influences of pressure, aperture size and aperture distribution on the performance of RTGC theory. The project will finally provide a good insight of the reliability of the theory under different geometry conditions for all the stakeholders involved in grouting operations in Scandinavia and in Sweden.
Item type:

Powered by Koha