[发明专利]应用于地下工程围岩注浆方案的确定方法

权利要求书

1.应用于地下工程围岩注浆方案的确定方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)通过室内试验和现场试验，得出相同围岩初始条件下不同注浆方案对地下工程围岩的物理力学参数和围岩稳定性的影响，将试验数据存入数据库中；

2)在分析软件中模拟步骤1)中试验条件，得出不同注浆方案得到的加固后围岩参数对围岩稳定性的影响，并将其结果与步骤1)中的试验数据进行对比验证，若数值模拟结果与试验测试结果不相符，则对加固后围岩的物理力学参数进行修正后再输入，直至两者结果在不影响正常施工的允许误差范围之内，将修正后的物理力学参数存入数据库中；

3)通过建立在设定围岩初始条件下，注浆方案与围岩加固后物理力学参数的关联关系来开发接口软件；

4)改变围岩的初始条件，重复步骤1)-步骤3)，得到不同围岩初始条件下注浆方案与围岩性质变化的数据库；

5)将接口软件与分析软件连接，根据选择的方案和得到的围岩物理力学参数值在分析软件中模拟所选注浆方案引起的围岩稳定性的变化，以对不同的注浆方案进行评价和比选，最终确定注浆方案；

其中，每选择一种注浆方案，接口软件将根据修正后的注浆方案与围岩性质变化数据库得到拟定注浆方案带来的加固后围岩物理力学参数值，并自动将参数值带入到ABAQUS软件，模拟该注浆方案引起的围岩稳定性的变化。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)的具体步骤如下：

1-1)对开挖后的围岩试验段进行初期支护，测得试验段的围岩原始条件，根据所测得的原始围岩的状态，结合工程经验和专家数据库确定注浆方案中各参数的范围；

1-2)在原始围岩条件相同的试验段中，固定注浆方案中各参数中的其中两个，来研究第三个参数的变化引起的地下工程围岩的物理力学参数和围岩稳定及受力的变化，记录所测得的围岩注浆加固后物理力学参数和围岩稳定及受力数据；

1-3)分析不同的注浆方案及注浆后物理力学参数变化的关系，并得出耦合的回归曲线关系；并利用数据和得到的耦合的回归曲线关系建立注浆方案与围岩性质变化数据库。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)的具体步骤如下：

2-1)将地下工程试验段在软件中建立合理的分析模型，得到未注浆加固时的围岩和初期支护的竖向位移、塑性变化区、支护受力情况；其中合理的分析模型是根据试验段的原型几何特征和物理性质，建立符合工程实际的几何形状、计算范围、边界条件、初始状态、模型离散化、初期支护和岩体物理力学性质的模型；

2-2)将加固后围岩的物理力学参数输入软件中，得到加固后的围岩和初期支护的竖向位移和支护受力情况；

2-3)将得到的数值模拟加固后的计算结果与步骤1)中的实际测试结果相对比。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述围岩原始条件为围岩分级的级别。

5.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述围岩的物理力学参数为围岩的强度、粘聚力、内摩擦角、弹性模量、变形模量、泊松比和密度。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述围岩的物理力学参数由钻取岩芯的试样经三轴压缩实验获得。

7.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述分析软件为ABAQUS软件。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤5)的具体步骤如下：根据拟建工程的实际情况在ABAQUS中建立合理的计算分析模型，利用接口软件，先匹配地下工程原始围岩条件，每选择一种注浆方案，接口软件将根据修正后的注浆方案与围岩性质变化的数据库得到拟定注浆方案，并由此得到加固后的围岩物理力学参数值，并自动将参数值带入到ABAQUS软件，模拟该注浆方案引起的围岩稳定性的变化，以对不同的注浆方案进行评价和比选。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述注浆方案中各参数为注浆压力、注浆加固圈的厚度和注浆材料的水灰比。