[发明专利]一种海底隧道复合注浆参数的确定方法及系统

权利要求书

1.一种海底隧道复合注浆参数的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括：

根据围岩的原始渗水量和所述围岩的原始最大变形量确定隧道是否需要复合注浆，获得第一判断结果；

当所述第一判断结果表示隧道需要复合注浆时，获取所述围岩的变形量阈值和渗水量阈值；

根据所述变形量阈值确定复合注浆圈的浆脉结构层厚度、浆脉结构弹性模量、浆脉结构泊松比、挤压地层弹性模量和挤压地层泊松比；

根据所述渗水量阈值确定加固圈渗透系数；

根据加固圈渗透系数和浆脉结构层厚度确定劈裂注浆压力；根据加固圈渗透系数和复合加固区厚度确定渗透注浆压力；

根据浆脉结构弹性模量、浆脉结构泊松比、挤压地层弹性模量和挤压地层泊松比确定复合注浆圈的抗压刚度和抗弯刚度；

根据所述抗压刚度和所述抗弯刚度确定劈裂注浆和渗透注浆的注浆率。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据围岩的原始渗水量和所述围岩的原始最大变形量确定隧道是否需要复合注浆，具体包括：

获取隧道围岩渗透系数、隧道涌水的水头高度、隧道开挖引起的渗流场变化半径、隧道半径、围岩物理力学参数、渗水量阈值和变形量阈值；根据所述隧道围岩渗透系数、所述水头高度、所述渗流场变化半径和所述隧道半径预测所述围岩的原始渗水量；

根据所述围岩物理力学参数预测围岩的原始最大变形量；

根据所述原始渗水量、所述原始最大变形量、所述渗水量阈值和所述变形量阈值判断是否满足复合注浆条件，获得第一判断结果，所述复合注浆条件为原始最大变形量大于变形量阈值，且所述原始渗水量大于所述渗水量阈值；

当所述第一判断结果表示满足复合注浆条件时，则确定隧道需要复合注浆。

3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据所述加固圈渗透系数和所述浆脉结构层厚度确定劈裂注浆压力；所述根据所述加固圈渗透系数和复合加固区厚度确定渗透注浆压力之前，还包括：

根据所述浆脉结构层厚度、浆脉结构弹性模量、浆脉结构泊松比、挤压地层弹性模量和挤压地层泊松比校核复合注浆后围岩的变形量是否小于或者等于所述变形量阈值，且复合注浆后围岩的渗水量是否小于所述渗水量阈值。

4.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据所述加固圈渗透系数和所述浆脉结构层厚度确定劈裂注浆压力；所述根据所述加固圈渗透系数和复合加固区厚度确定渗透注浆压力之前，还包括：

根据注浆浆液的扩散路径确定复合注浆圈的力学模型；

根据所述复合注浆圈的力学模型确定复合注浆圈截面的最大正应力和最小正应力；

获取复合注浆圈的单轴抗压强度和单轴抗拉强度；

校核所述复合注浆圈是否满足安全评价条件，所述安全评价条件为所述最大正应力小于所述单轴抗压强度，且所述最小正应力小于所述单轴抗拉强度。

5.一种海底隧道复合注浆参数的确定系统，其特征在于，所述确定系统包括：

第一判断模块，用于根据围岩的原始渗水量和所述围岩的原始最大变形量确定隧道是否需要复合注浆，获得第一判断结果；

变形量阈值和渗水量阈值获取模块，用于当所述第一判断结果表示隧道需要复合注浆时，获取围岩的变形量阈值和渗水量阈值；

复合注浆圈参数确定模块，用于根据所述变形量阈值确定复合注浆圈的浆脉结构层厚度、浆脉结构弹性模量、浆脉结构泊松比、挤压地层弹性模量和挤压地层泊松比；

加固圈渗透系数确定模块，用于根据所述渗水量阈值确定加固圈渗透系数；

注浆压力确定模块，根据加固圈渗透系数和浆脉结构层厚度确定劈裂注浆压力；根据加固圈渗透系数和复合加固区厚度确定渗透注浆压力；

抗压刚度和抗弯刚度确定模块，用于根据浆脉结构弹性模量、浆脉结构泊松比、挤压地层弹性模量和挤压地层泊松比确定复合注浆圈的抗压刚度和抗弯刚度；

注浆率确定模块，用于根据所述抗压刚度和所述抗弯刚度确定劈裂注浆和渗透注浆的注浆率。