[发明专利]一种地下工程破碎围岩注浆加固效果的综合定量检测方法

权利要求书

1.一种地下工程破碎围岩注浆加固效果的综合定量检测方法，其特征是，它包括以下步骤：

步骤一，注浆前数据采集：采用金刚石钻头和双层岩芯管在围岩中钻进，并连续取芯，统计取芯长度，并计算围岩取芯率；

开展围岩地质雷达探测，根据探测图像结果将围岩由内到外依次划分为极其严重破损区、严重破损区与一般破损区，并计算围岩破损程度；

利用钻孔窥视成像记录仪在围岩取芯钻孔内进行探测，生成图像，并统计围岩裂隙张开宽度；

利用钻孔剪切仪进行原位钻孔围岩强度测试，记录岩石的正应力和岩石的剪应力；

步骤二，注浆后数据采集：具体实施步骤与注浆前相同；

步骤三，围岩注浆加固效果分析：基于注浆前后所述围岩取芯率、围岩破碎程度、围岩裂隙发育情况、围岩裂隙张开宽度、岩石的正应力、岩石的剪应力、摩擦系数和内聚力，分别计算得到围岩钻孔取芯提高率、破损面积加固提高率、裂隙闭合提高率、内摩擦系数提高率和内聚力提高率；

步骤四，注浆加固效果定量评价：基于步骤三得到的各围岩注浆效果评价值，利用权重分析法，建立注浆加固效果定量评价指标，对围岩注浆效果进行定量评价，并与现场注浆效果统计标准值进行比较。

2.根据权利要求1所述的一种地下工程破碎围岩注浆加固效果的综合定量检测方法，其特征是，步骤一中，基于所述围岩钻孔取芯长度可得注浆前、后围岩钻孔取芯率为RQD＝L₁/L，其中，L为取芯长度，L₁为长度≥10cm岩芯段的长度之和。

3.根据权利要求1所述的一种地下工程破碎围岩注浆加固效果的综合定量检测方法，其特征是，步骤一中，所述注浆前、后围岩破碎程度计算公式为D＝A₂₁S₁+A₂₂S₂+A₂₃S₃，其中，A₂₁、A₂₂、A₂₃为相关系数，且A₂₁+A₂₂+A₂₃＝1，S₁为极其严重破损面积，S₂为严重破损面积，S₃为一般破损面积。

4.根据权利要求1所述的一种地下工程破碎围岩注浆加固效果的综合定量检测方法，其特征在于，步骤一中，所述钻孔窥视成像记录仪可输出描述钻孔岩芯或孔壁围岩的立体柱状图或平面展开图，用于钻孔窥视探测数据统计，所述钻孔窥视探测数据包括围岩裂隙倾向、倾角及宽度。

5.根据权利要求1或4所述的一种地下工程破碎围岩注浆加固效果的综合定量检测方法，其特征是，步骤一中，基于所述钻孔窥视探测数据可得注浆前围岩裂隙发育情况计算公式为其中，A₃₁、A₃₂、A₃₃为相关系数，且A₃₁+A₃₂+A₃₃＝1，分别对应注浆前探测钻孔内裂隙张开宽度大于5mm、1～5mm及小于1mm的裂隙长度之和的平均值。

6.根据权利要求1所述的一种地下工程破碎围岩注浆加固效果的综合定量检测方法，其特征在于，步骤一中，所述钻孔剪切仪结构包括钢杆和与钢杆连接的对称的带有齿状突起的两块剪切板，首先将测试仪器剪切头上对称的带有齿状突起的两块剪切板压入破碎围岩钻孔壁内，使剪切板上两平行的齿状凸起间形成薄层岩片，再提拉和剪切头相连的钢杆，完成岩片剪切破坏。

7.根据权利要求1所述的一种地下工程破碎围岩注浆加固效果的综合定量检测方法，其特征在于，步骤一中，所述岩石的正应力σ_ij＝P_ij/S₀，岩石的剪应力τ_ij＝T_ij/(2S₀)，并通过回归分析，得到不同钻孔深度处围岩内摩擦系数和内聚力系数其中，S₀为嵌于齿状凸起间岩片的面积，P_ij为作用于岩片上的法向力，T_ij为连杆的提拉力,m为探测钻孔个数，i为钻孔编号，j为钻孔测试深度编号，i＝1,2···m,j＝1,2···n,n为钻孔内测试深度的组数。