详情

原文传递一种隧道断层泥注浆加固正交实验分析方法及实验系统

专利名称：	一种隧道断层泥注浆加固正交实验分析方法及实验系统
摘要：	本发明实施例公开一种隧道断层泥注浆正交实验分析方法及实验系统，涉及岩土与地质工程技术领域，用以指导隧道断层注浆加固整治工程实践。选取三个水平的被注介质模拟不同孔隙率的断层泥；制作注浆材料，包括制作第一注浆材料、第二注浆材料及第三注浆材料；获取第一抗压强度数据及第二抗压强度数据；根据所述第一抗压强度数据及第二抗压强度数据分别计算出三压力水平‑三注浆材料水平及三被注介质水平正交实验下的注浆加固前后的平均抗压强度数据；根据所述平均抗压强度数据分析影响断层泥注浆加固效果的因素。本发明适用于采煤、采矿或隧道开挖中存在的影响断层泥注浆加固因素的理论研究中。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	高军
发明人：	高军;王仁明;盛永东;汤宇;李波;杨文龙;李秀君;申百屯;林晓;陈拥军;翁小川;王伟;陈敏;田佳
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201811373659.6
公开号：	CN109709300A
代理机构：	北京市广友专利事务所有限责任公司
代理人：	祁献民
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	100083 北京市海淀区北京矿大学学院路丁11号08研
主权项：	1.一种隧道断层泥注浆加固正交实验分析方法，其特征在于，包括步骤：选取三个水平的被注介质模拟不同孔隙率的断层泥；制作注浆材料，包括制作第一注浆材料、第二注浆材料及第三注浆材料；所述第一注浆材料包括：100份水泥、3份钠基膨润土、1.3份减水剂；所述第二注浆材料包括：60份水泥、40份粉煤灰、3份钠基膨润土及1.3份减水剂；所述第三注浆材料包括：60份水泥、25份粉煤灰、15份矿渣、3份钠基膨润土及1.3份减水剂；将所述被注介质分别模拟出三个不同的第一隧道断层构造环境在室温条件下静置7天；用朝阳GAW 1000万能试验机对所述三个不同的第一隧道构造环境分别在三个压力水平下进行单轴压缩试验；采集在三个压力水平分别对应的三个第一隧道构造环境下的正交实验中的第一抗压强度数据；在所述第一隧道断层构造环境中插入注浆导管；利用注浆加固实验系统将上述三种注浆材料通过所述注浆导管注入隧道断层中，对第一隧道断层注浆加固形成注浆加固体，并在室温条件下静置7天；对不同的注浆加固体重复上述单轴压缩试验，并采集在三个压力水平分别对应的三个注浆加固体的正交实验中的第二抗压强度数据；根据所述第一抗压强度数据及第二抗压强度数据分别计算出三压力水平-三注浆材料水平及三被注介质水平正交实验下的注浆加固前后的平均抗压强度数据；根据所述平均抗压强度数据分析影响断层泥注浆加固效果的因素。 2.根据权利要求1所述的隧道断层泥注浆加固正交实验分析方法，其特征在于，在所述根据所述第一抗压强度数据及第二抗压强度数据分别计算出三压力水平一三注浆材料水平及三被注介质水平正交实验下的注浆加固前后的平均抗压强度数据之后包括：根据所述平均抗压强度数据绘制应力-应变曲线图；根据所述曲线图确定注浆压力值。 3.根据权利要求1所述的隧道断层泥注浆加固正交实验分析方法，其特征在于，在所述根据所述第一抗压强度数据及第二抗压强度数据分别计算出三压力水平-三注浆材料水平及三被注介质水平正交实验下的注浆加固前后的平均抗压强度数据之后还包括：绘制正交数据计算表；将所述平均抗压强度数据导入到正交数据计算表；计算不同的被注介质、注浆材料及注浆压力水平下的极差值；根据所述极差值确定注浆加固参数。 4.根据权利要求1所述的隧道断层泥注浆加固正交实验分析方法，其特征在于，所述被注介质为1.45g/cm3，1.21g/cm3和1.07g/cm3的隧道涌泥原状土。 5.根据权利1所述的隧道断层泥注浆加固正交实验分析方法，其特征在于，所述方法还包括：采用扫描电镜对注浆前后的第一隧道构造断层环境进行扫描，获取第一隧道断层构造环境放大图样；根据所述图样对第一隧道断层加固前后的微观组织结构进行观察；根据所述微观组织结构的变化对注浆加固效果进行评价。 6.一种隧道断层泥注浆加固实验系统，其特征在于，包括：注浆泵及隧道断层模拟腔体，所述注浆泵为手动注浆泵，所述隧道断层模拟腔体由钢板制作成圆筒形结构，所述隧道断层模拟腔体的壁厚25mm、内径184mm及高400mm，有效填充高度为380mm，在所述圆筒体结构第一端设有承压板，在所述圆筒体结构第二端设有顶板，在所述顶板上设有注浆口，在所述腔体中设有传力轴，在所述传力轴的下端液压千斤顶，在所述传力轴到液压千斤顶的路径上还设有压力传感器，在所述腔体周围还设有高强螺杆，所述高强螺杆一端固定于所述承压板上，另一端固定于所述顶板上；所述注浆泵与所述注浆口连接，在所述注浆口设有单向阀，所述注浆泵通过所述注浆口向所述腔体内注浆以模拟隧道断层注浆加固环境。 7.根据权利要求6所述的隧道断层泥注浆加固实验系统，其特征在于，所述系统还包括数据处理器，所述压力传感器与所述数据处理器电连接。 8.根据权利要求6或7所述的隧道断层泥注浆加固实验系统，其特征在于，在所述隧道断层模拟腔体上方还设有图像采集装置。
所属类别：	发明专利