[发明专利]应用于地下工程围岩注浆方案的确定方法

说明书

本发明公开了应用于地下工程围岩注浆方案的确定方法，通过建立在大量的注浆方案与岩体物理力学参数和围岩稳定性试验的基础上，数据详实可靠，解决了传统方法由于地下工程场地有限，不能为注浆方案确定试验提供足够的试验段，而带来的现场数据代表性有限的问题；免去现场注浆试验，节省了在前期的注浆方案确定试验中耗费的大量时间和现场试验费用，节约了时间成本并使得试验费用大大降低。

技术领域

本发明属于地下工程中安全技术领域，特别涉及应用于地下工程围岩注浆方案的确定方法。

背景技术

目前，在地下洞室掘进施工过程对软弱围岩通常采用注浆加固的方式以增加围岩强度，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。在注浆方案设计时，通常根据工程经验先拟定一种或者几种注浆方案，然后在与拟建工程地质状况大致相同的地段，选定几组实验段，进行注浆实验，并测定注浆前后的地下工程围岩物理力学参数的变化。将所测得注浆前后围岩物理力学参数作为已知条件在数值模拟软件中进行模拟，并对不同注浆方案进行大量数值模拟试验，根据模拟实验的结果最终注浆方案。但传统做法存在以下问题：

1.地下工程场地有限，不能为注浆方案确定试验提供足够的试验段，使得在试验段中所测得的现场数据代表性有限；

2.地下工程工期紧张，在前期的注浆方案确定试验中将耗费大量的时间，使得工程时间成本大大增加；

3.所做的注浆方案确定的现场实验费用较高，做足够的现场实验使工程总成本大大增加。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

应用于地下工程围岩注浆方案的确定方法，具体步骤如下：

1)通过室内试验和现场试验，得出相同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。

进一步地，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数据；

围岩稳定及受力为围岩和初期支护的竖向位移、塑性变形区范围和初期支护受力。

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。

进一步地，所述步骤2)的具体步骤如下：