采空区治理中堆积角对充填墩柱承载力影响试验研究

高浓度浆液具有环保、节能、减排、安全、高效等特点，正逐步被认可与应用，其注入到采空区后通常形成支撑圆台，不同堆积角度圆台对上覆岩层的支撑效果不同，掌握堆积角度对圆台承载力影响至关重要。为研究堆积角度对圆台承载力的作用规律，利用3D打印技术进行模具制作。选取水泥为胶结材料，标准砂为骨料，配制胶结料和骨料质量比为1:3，水和水泥质量比为0.56的高浓度浆液。将高浓度浆液浇筑到模具中，制作不同堆积角度圆台试样。高浓度浆液在模具中静置1天后脱模，随后将试样放在水中进行养护，待龄期为7天时，利用WAW-300微机控制电液伺服万能试验机，进行单轴抗压试验。结果表明，圆台直径和高度相同时，堆积角越小，极限承载能力越强。堆积角30°、45°和60°的受力-变形曲线上升阶段与经典受压应力-应变曲线一致，破坏过程均可分为Ⅰ短暂弹性阶段；Ⅱ裂隙扩展阶段；Ⅲ维护结构失效阶段。不同堆积角圆台形试样受压破坏过程相似，由于周围材料对受力核心区的围护，起到了提供围压的作用，使得堆积角越小，围压越大，圆台试样越不易被破坏。随着堆积角度的增大，试样单位体积承载力增大。不考虑墩柱的排布设计，只考虑其承载力算数和时，同一注浆