[發明專利]鉆孔內埋式任意球徑向灌漿抬動變形觀測方法

有效

• 申請號: 201410252011.9
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104061844B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 徐年豐;施華堂;王漢輝;李洪斌;樊少鵬;鄒德兵;丁剛;劉權慶;黃小艷;肖碧;王公彬;盧增木
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: G01B5/30
• 分類號: G01B5/30;E02D1/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 陳家安

技術領域

本發明涉及水利水電工程灌漿安全監測技術領域，具體地指一種鉆孔內埋式任意球徑向灌漿抬動變形觀測方法。

背景技術

隨著我國水利水電工程建設的高速推進，用于基礎處理和結構補強的灌漿技術得到廣泛應用。但是，與之配套的抬動變形觀測方法的發展與改進卻很小。以往的抬動變形觀測方法主要有兩種：第一種為鉆孔內埋、垂直向下觀測法，應用較為廣泛；第二種為表面連桿觀測法，應用相對較少。在陡傾、直立巖面近水平向灌漿或任意上仰方向灌漿時(即任意球徑向)，采用上述兩種方法進行抬動變形觀測存在如下問題：

1.鉆孔內埋、垂直向下觀測法無法進行水平或上仰方向觀測。

鉆孔內埋、垂直向下觀測法一般只適用于垂直或下傾鉆孔灌漿(如帷幕灌漿、常規壩基固結灌漿等工程灌漿)時采用，而對陡傾、直立巖面近水平向灌漿和任意向上仰孔灌漿(如高拱壩斜坡壩基灌漿、地下廠房洞室圍巖固結灌漿、壩體接縫灌漿、地下洞室頂拱回填灌漿等工程灌漿)時，此方法中的孔內裝置將不能有效安裝，無法進行水平或上仰方向的抬動觀測，主要是因為：①當埋設方向為近似水平或任意向上仰時，孔底錨固砂漿(或水泥漿)難以通過拋投(或自流)的方式在自重作用下進入孔底凝固形成錨固段；②起孔底隔漿作用的粘土或黃油等不能在自重作用下充滿相應孔段并形成隔漿段，且易在灌漿時被擊穿失效；③外套管和巖壁之間的縫隙不能采用注水下砂的方式進行有效填充，難以有效阻隔通過鉆孔裂隙滲入孔內的漿液。上述任何一種安裝缺陷均會導致該觀測方法失效。

2.表面連桿觀測法觀測精度低、施工干擾大。

表面連桿觀測法一般適用于監測兩個相鄰塊體或兩個區域之間(例如混凝土板塊開裂)的表面相對變形值，是一種簡易觀測方法，實際工程中應用極少。對任意向、在任意位置灌漿的情況，其適應能力差，存在精度低、施工干擾大的問題：①此方法中的觀測點和錨固點(相對不動點)通常同屬一個平面，在灌漿時若相鄰兩個塊體或區域同時受力，同步變位，那么觀測出來的抬動變形值可能會比本塊體實際發生的真正位移偏小(兩塊體同向位移)或偏大(兩塊體反向位移)。這種簡易的相對變形觀測方法若應用于基巖灌漿抬動變形觀測時其精度明顯偏低。②此方法中的連桿式裝置均直接布置于地面，其布置和觀測與其他施工項目干擾較大。為了達到一定精度，該方法中連桿長度一般較長、較粗(增加剛度)，在空間上(特別是在空間狹窄的地下洞室)侵占其他施工項目的作業面，形成施工干擾；同時，現場施工產生的機械、人為碰撞不可避免，均會干擾表面連桿式裝置的有效觀測。

綜上所述，以往通常采用的鉆孔內埋、垂直向下觀測法和表面連桿觀測法均不適用于陡傾、直立巖面近水平向灌漿或任意上仰方向灌漿抬動變形觀測，亟待研究出一種適用于任意球徑向抬動變形觀測的方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種鉆孔內埋式任意球徑向灌漿抬動變形觀測方法，該方法可實現任意球徑向抬動變形的觀測，具有觀測過程可靠穩定、測量數據精度高等特點；同時應用此方法可在狹窄有限的空間內完成觀測裝置的埋設，且安裝過程便捷、高效。

本發明的技術方案是通過如下措施來達到：本發明鉆孔內埋式任意球徑向灌漿抬動變形觀測方法，其特征之處包括如下步驟：

步驟1：根據觀測需要沿任意方向鉆設抬動觀測孔；

步驟2：加工空心測桿和阻漿塞，其中所述阻漿塞由中心含有通孔的圓形鋼板和所述圓形鋼板周圈纏繞的防滲土工膜組成；隨后將所述測桿穿過阻漿塞的通孔，并將所述阻漿塞焊接在所述測桿下部的桿壁上，所述阻漿塞以下測桿桿壁上開鑿有數個泄漿孔；

步驟3：將所述測桿和阻漿塞整體放置于抬動觀測孔中，所述阻漿塞和抬動觀測孔孔壁邊界形成密閉空間；

步驟4：從所述測桿的管內向抬動觀測孔孔底注入水泥漿液，待所述水泥漿液最終凝固形成測桿的孔底錨固段；

步驟5：在所述測桿位于抬動觀測孔孔外的外露端漸次安裝鋼板、磁性表座以及連接桿架，然后將千分表通通過連接桿架固定后放置在孔口邊緣澆筑的混凝土墩上；

步驟6：進行任意向工程灌漿時，基巖受灌漿壓力的作用產生相對于測桿的抬動位移，所述位移差值可通過孔口安裝的千分表觀測。

優選地，所述步驟2還包括：加工隔漿用套管，在所述測桿位于阻漿塞朝抬動觀測孔孔口方向以上部分沿通長嵌套設置套管。當孔內發生串漿時，套管作為巖壁和測桿之間隔漿體，可有效避免巖壁與測桿通長被漿液焊接為整體，從而確保抬動值觀測結果不受到影響。