Rock grouting is an effective technique frequently used in rock engineering to reduce  groundwater ingress and increase the stability of surrounding rock mass. The real time grouting control (RTGC) is one of widely used  analytical models to predict the grouting process. In previous research, this method was discussed under constant pressure condition. However, in practice, the injection is not always constant. The effect of variable injection pressure was not fully discussed. In this study,  a 2D radial single-phase flow model is applied to describe the rock grouting process. The model  is solved using numerical integration to incorporate variable injection pressure. The sensitivity of the model is reviewed afterward. In this paper, the dynamic grouting technique is analyzed using the new model. Field data from three rock engineering projects are compared with the model prediction to assess the performance of the model. The results from  the traditional  RTGC  method  are  compared with the model prediction.  The results show that  modeling prediction using variable injection  pressure condition significantly differs from that using constant injection pressure.  Moreover, time-variable model which is an extended version of the traditional RTGC theory shows a slightly better prediction when compared with recorded data and RTGC result. It also can be concluded that dynamic grouting could improve grouting performance from an analytical perspective. In the end, this research would result in an effective tool for further study in this field. / Berginjektering är en effektiv teknik som ofta används inom bergteknik för att minska grundvatteninträngning och öka stabiliteten hos omgivande bergmassa. The real time grouitng control (RTGC) är en av de mycket använda analytiska modellerna för att förutsäga injekteringsprocessen. I tidigare forskning har denna metod diskuterats under konstant tryck. Men i praktiken är injektionen inte alltid konstant. Effekten av variabelt insprutningstryck diskuterades inte fullständigt. I denna studie används en 2D radiell enfasflödesmodell för att beskriva berginjekteringsprocessen. Modellen löses med hjälp av numerisk integration för att införliva variabelt insprutningstryck. Modellens känslighet granskas efteråt. I denna artikel analyseras den dynamiska injekteringstekniken med den nya modellen. Fältdata från tre bergtekniska projekt jämförs med modellprognosen för att bedöma modellens prestanda. Resultaten från den traditionella RTGC-metoden jämförs med modellprognosen. Resultaten visar att modelleringsförutsägelse med användning av variabelt insprutningstrycksvillkor avsevärt skiljer sig från det som använder konstant insprutningstryck. Dessutom visar tidsvariabel modell, som är en utökad version av den traditionella RTGC-teorin, en något bättre förutsägelse jämfört med registrerade data och RTGC-resultat. Man kan också dra slutsatsen att dynamisk injektering skulle kunna förbättra injekteringsprestandan ur ett analytiskt perspektiv. I slutändan skulle denna forskning resultera i ett effektivt verktyg för vidare studier inom detta område.

Grouting has long been implemented as a ground improvement technique to reduce the seepage through the rock mass. Grout curtains are usually constructed under dams as a barrier to prevent leakage from the reservoir. So far, the grout curtains under dams have mainly been designed by using an empirical design approach. However, the empirical approach has its limitations. Generally, the usage of “rules of thumbs” makes the design highly dependent on the experience of the designers. Lack of experience can result in insufficient or over-conservative grout curtains. For example, the stop criteria for the grouting process adopted by the empirical approach can lead to long grouting time and thus becomes inefficient. In addition, high grouting pressure may cause unexpected deformations of the rock and open up new leakage paths. To deal with these limitations, a theory-based design methodology has been developed. Theories on rock grouting developed in recent decades are used to build up the design methodology. In the theory-based design methodology, the grout curtain is treated as a structural component in the dam foundation. The geometry and location of the grout curtain is first designed with respect to three requirements: (i) the hydraulic conductivity reduction, (ii) prevention of erosion of fracture infillings and (iii) optimization of uplift reduction. Grouting work is then designed to obtain the designed geometry of the grout curtain. In the design of the grouting work, analytical calculations are implemented to determine the grouting pressure, grouting time and grout hole layout. The stop criteria are based on the grouting time, which is believed to obtain better efficiency. The principles of the observational method are implemented to deal with the uncertainties involved in the grouting process.  One of the main limitations with the proposed methodology is the limited research on the erosion process of fracture infilling materials in flowing water. To study this issue, coupled numerical analyses are performed to better understand the initiation of erosion of fracture infillings. The results show that the Hjulström and Shields diagram are not appropriate to be used to estimate the incipient motion of fracture infilling materials. Instead, a previous equation derived under laminar flows shows better agreement with the results. / Injektering har länge använts som en metod för att förstärka grunden och reducera vattenflödet i en bergmassa. Injekteringsridåer uppförs ofta under dammar som en barriär med syfte att förhindra läckage av magasinets vatten. Hittills har injekteringsridåerna i huvudsak dimensionerats baserat på empiriska metoder. De empiriska metoderna har emellertid sina begränsningar. Användandet av olika tumregler resulterar i att dimensioneringen i hög utsträckning är beroende av ingenjörens erfarenhet. Brist på erfarenhet kan resultera i en ineffektiv, eller en för konservativ, utformning av injekteringsridåerna. Till exempel kan de stoppkriterier som tillämpas i det empiriska tillvägagångssättet leda till en för lång injekteringstid och därmed bli ineffektiv. Utöver detta kan höga injekteringstryck leda till oväntade deformationer i bergmassan och nya läckagevägar.  För att hantera dessa typer av begränsningar har en teoribaserad dimensioneringsmetodik utvecklats. Teorier för berginjektering som utvecklats under de senaste decennierna används för att bygga upp metodiken. I metodiken utformas injekteringsridån som en strukturell komponent i berggrunden under dammen. Den geometriska utformningen och läget för injekteringsridån bestäms med hänsyn till tre kriterier: (i) erforderlig reduktion av den hydrauliska konduktiviteten, (ii) förhindrande av erosion av sprickfyllnadsmaterial, och (iii) optimering av reduktionen i upptryck under dammen. Injekteringsarbetet utformas därefter i syfte att eftersträva den erforderliga utformningen. I utformningen av injekteringsarbetet används analytiska beräkningar för att bestämma injekteringstryck, injekteringstid och hålavstånd. Stoppkriterier baseras på erforderlig injekteringstid, vilket bedöms uppnå en mer effektiv injektering. Principerna för observationsmetoden används för att hantera de osäkerheter som kvarstår. En av de huvudsakliga begränsningarna med den föreslagna metodiken är den begränsade kunskapen som idag finns om erosion av sprickfyllnadsmaterial vid flödande vatten. För att studera denna fråga genomfördes kopplade numeriska analyser för att bättre förstå processen kring initiering av erosion av sprickfyllnadsmaterial. Resultaten visar att Hjulströms och Shields diagram inte är lämpliga att använda. Istället visar en tidigare framtagen ekvation för laminära förhållanden en bättre överensstämmelse. / <p>QC 210512</p>