[发明专利]地下工程中对软弱围岩注浆加固效果的检测与评价方法

说明书

技术领域

本发明属于地下工程中安全技术领域，特别涉及地下工程中对软弱围岩注浆加固效果的检测与评价方法。

背景技术

目前，在地下洞室掘进施工过程中遇到软弱围岩等不良地质体时，常常采用注浆的方法使破碎松散岩石与浆液胶结后使其成为整体,通过注浆液的黏结作用改变围岩本身松散的碎石结构,实现增加围岩强度的目的，经实践证明通过对软弱围岩进行注浆对改变围岩强度、发挥围岩自身承载力、保障地下洞室安全具有良好的效果。但由于不同施工地区地质条件的复杂性及施工质量在一定程度上的不确定性，使得地下洞室在继续掘进之前必须对注浆加固的效果进行精确的定量检测评估，传统的对于围岩注浆后围岩加固效果的评估常用的方法有瞬变电磁法、地质雷达法、钻探法，但这几种方法存在以下问题：

1.由于施工现场地质条件的复杂性采用瞬变电磁法和地质雷达法往往难以获得准确的结果。

2.当遇到周边有大的金属结构或低阻层矿化带时，瞬变电磁法所测到的数据不可使用。

3.瞬变电磁法和地质雷达法只能对加固后的软弱围岩通过图像进行定性的分析判断，无法实现对加固效果的准确定量分析。

4.使用钻探法从现场取芯到得出实验报告的时间间隔长，严重的制约了施工的进度，增加了工程预算成本。

5.在软弱破碎的复杂地层钻进时岩芯采取率和完整性难以保证，从而无法得出当地岩层的物理性质及力学参数。

6.同时由于所取岩芯已经脱离了原始的环境应力、温度等约束条件，不能很好的代表岩体本身的强度。

发明内容

鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供一种以围岩强度指标数据为基础的对软弱围岩注浆加固效果的评估方法，通过对注浆加固前后软弱围岩的围岩强度进行采集、综合分析对比，实现对软弱围岩注浆加固后的具体效果进行简单、快速、准确的评估。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：

包括以下步骤：

步骤1：确定围岩加固平均达标值λ和注浆效果达标率合格值N；

步骤2：对于围岩加固段，获取围岩加固平均值Δ和注浆效果达标率M；

步骤3：分别将围岩加固平均达标值λ和围岩加固平均值Δ、注浆效果达标率合格值N和注浆效果达标率M进行对比；

其中，当所述围岩加固平均值Δ小于所述围岩加固平均达标值λ、或所述注浆效果达标率M小于所述注浆效果达标率合格值N时，注浆效果不合格，需要补浆,当两个条件均达标时，注浆效果合格，不需补浆。

步骤1中，当围岩变形刚好满足围岩变形预期值时，所述围岩加固平均达标值λ将该试验段围岩所对应的围岩加固平均值Δ作为其取值、所述注浆效果达标率合格值N将该试验段围岩所对应的注浆效果达标率M作为其取值、所述围岩强度预期值将该试验段围岩所对应的围岩强度平均值作为其取值。

步骤1中，所述围岩变形刚好满足围岩变形预期值，包括同时满足围岩收敛位移变形值属于围岩收敛变形预期值范围、和围岩平均位移变形值属于围岩平均变形预期值范围。

步骤1中，所述注浆效果达标率为达到围岩强度预期值的累计围岩厚度与注浆加固围岩厚度的比值。

步骤1中，所述围岩加固平均达标值λ和所述注浆效果达标率合格值N通过在需要提高围岩强度的若干条试验段围岩经过试验获取。

步骤1中，所述试验段围岩的获取范围通过数值分析或工程实践的经验值得出；所述试验段围岩的选取长度相同，在洞室中围岩性质大致相同的地段每隔一定距离选取。

步骤1中，所述平均位移变形值通过布设在试验段围岩的多点位移计监测系统获取，不同试验段围岩岩壁上的所述收敛位移变形值通过围岩收敛仪测得；所述数据的获取在分别对每段所述试验段围岩进行不同注浆量的注浆加固一定时间后进行操作。

步骤1中，所述平均位移变形值为同一钻孔不同深度处的位移变形值的平均值，所述平均位移变形值通过绘制围岩位移变形值ξ随深度变化的D-ξ曲线经计算得出：