[發(fā)明專利]軟弱破碎巖體注漿加固效能三維空間數(shù)據(jù)采集方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610076064.9
• 申請(qǐng)日: 2016-02-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105625292B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉杰;魏久傳;謝道雷;尹會(huì)永;郭建斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 濟(jì)南領(lǐng)升專利代理事務(wù)所(普通合伙)37246
• 代理人: 王吉勇,崔苗苗

1.一種軟弱破碎巖體注漿加固效能三維空間數(shù)據(jù)采集方法，其特征是， 包括以下步驟：

1) 多序次高識(shí)別度注漿模型試驗(yàn)實(shí)施，包括：

（1）制定注漿模型試驗(yàn)方案；

（2）制作多序次注漿裝置；

（3）配制分序次注漿材料，采用不影響漿液性能的氧化鐵類顏料添加到水泥漿漿液中，使?jié){液及漿液凝膠體體現(xiàn)不同的顏色，以區(qū)分不同序次漿材；

（4）控制注漿過(guò)程；

2) 觀察測(cè)線布置與量測(cè)剖面揭露；包括：

（1）確定觀察測(cè)線方向、數(shù)量和測(cè)線間距；

（2）觀測(cè)剖面揭露方法，

首先利用切割機(jī)沿著測(cè)線開(kāi)槽，其后借助電鋸、鏟子工具開(kāi)挖，切出上部剖面或全部剖面；剖面揭露后，將木尺放置在模型試驗(yàn)臺(tái)上，下表面作為基準(zhǔn)0線；木尺平行觀測(cè)剖面安放，且一側(cè)面與觀測(cè)剖面平齊；該側(cè)面上加工有標(biāo)記點(diǎn)，按照1、2、3……n的順序編號(hào)；標(biāo)記點(diǎn)之間的間距50mm；n為自然數(shù)；

3) 漿液凝膠體特征量測(cè)記錄及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)樣品獲取，包括：

（1）觀測(cè)剖面數(shù)據(jù)量測(cè)與記錄；

（2）室內(nèi)土力學(xué)及水力學(xué)實(shí)驗(yàn)樣品獲取，從切割下來(lái)的加固體內(nèi)獲取樣品，利用環(huán)刀切取即可，滿足剪切試驗(yàn)和滲透性試驗(yàn)要求；

4) 加固體特征三維分布形態(tài)描繪；包括：

（1）選取處理手段使數(shù)據(jù)電子化處理，利用excel作為數(shù)據(jù)處理工具，將獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為三維空間坐標(biāo)，以此確定漿脈厚度、坐標(biāo)、注漿序次以及與其他漿脈的切割組合關(guān)系；

（2）利用繪圖軟件繪制漿脈三維空間展布圖；

5) 室內(nèi)土力學(xué)與水力學(xué)實(shí)驗(yàn)；

6) 注漿擴(kuò)散機(jī)制與注漿加固模式分析。

2.如權(quán)利要求1所述的軟弱破碎巖體注漿加固效能三維空間數(shù)據(jù)采集方法，其特征是，所述步驟1）中，(1) 制定注漿模型試驗(yàn)方案：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模贫ǘ嘈虼巫{模型試驗(yàn)方案，確定試驗(yàn)鉆孔數(shù)量或加工注漿鉆孔結(jié)構(gòu)；

(2) 制作多序次注漿裝置：利用鋁片制作注漿阻隔器，利用PVC管制作單孔多序次注漿裝置；

(3) 配制分序注漿材料：根據(jù)先期試驗(yàn)比對(duì)分析，采用的氧化鐵類顏料包括氧化鐵藍(lán)、氧化鐵橙、氧化鐵黑、氧化鐵棕、氧化鐵綠、氧化鐵黃、氧化鐵紅，當(dāng)添加劑質(zhì)量與干水泥質(zhì)量比值分別達(dá)到2.3、2.7、1.5、2.0、1.5、1.5、1.5時(shí)，使水泥漿液凝膠后呈現(xiàn)明顯的藍(lán)色、橙色、黑色、棕紅色、綠色、黃色及暗紅色；

(4) 控制注漿過(guò)程：通過(guò)控制注漿終壓和注漿速率進(jìn)行注漿過(guò)程控制，以保障注漿效果和注漿安全。

3.如權(quán)利要求1所述的軟弱破碎巖體注漿加固效能三維空間數(shù)據(jù)采集方法，其特征是，所述步驟2）中，確定觀察測(cè)線方向、數(shù)量和測(cè)線間距具體技術(shù)為：注漿試驗(yàn)完成后，加固體養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到24h后，打開(kāi)多序次注漿裝置，布置縱向觀測(cè)線，觀測(cè)線平行注漿鉆孔連線布置，根據(jù)研究精度確定測(cè)線間距，取50~100mm，測(cè)線定好后，在試驗(yàn)平臺(tái)上標(biāo)定位置和序號(hào)，防止錯(cuò)亂。

4.如權(quán)利要求1所述的軟弱破碎巖體注漿加固效能三維空間數(shù)據(jù)采集方法，其特征是，所述步驟3）中，觀測(cè)剖面數(shù)據(jù)量測(cè)與記錄具體技術(shù)為，確定坐標(biāo)系及方向：按照注漿試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選取笛卡爾三維坐標(biāo)系，選擇主注漿口為坐標(biāo)原點(diǎn)，平行觀測(cè)線且沿觀測(cè)方向定為x軸正方向，水平面內(nèi)垂直x軸為y軸，觀測(cè)剖面內(nèi)垂直x軸為z軸；

每個(gè)觀測(cè)剖面切割前，將標(biāo)尺1號(hào)點(diǎn)與觀測(cè)剖面起始點(diǎn)重合，根據(jù)注漿系統(tǒng)頂面與主注漿口的相對(duì)位置確定標(biāo)尺上每個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的三維坐標(biāo)，作詳細(xì)記錄；

從標(biāo)記點(diǎn)處引出鉛垂線，初步確定鉛垂線經(jīng)過(guò)的漿脈形態(tài)、與其他漿脈的交錯(cuò)關(guān)系；然后利用鋼尺貼合觀測(cè)剖面垂直標(biāo)尺放置，自上而下依次記錄鉛垂線經(jīng)過(guò)的漿脈信息，包括自標(biāo)尺起始，漿脈頂、底面深度，漿脈的顏色，是否與其他漿脈相交信息；將這些資料詳細(xì)記錄下來(lái)，形成原始數(shù)據(jù)；

利用方格紙按照1:10或1:5的比例尺完成漿脈分布的素描圖，利用不同顏色的蠟筆描繪漿脈形態(tài)。

5.如權(quán)利要求1所述的軟弱破碎巖體注漿加固效能三維空間數(shù)據(jù)采集方法，其特征是，所述步驟4）中，利用現(xiàn)有軟件繪制漿脈的三維空間分布形態(tài)，分析漿脈擴(kuò)散規(guī)律和漿脈劈裂次序，為注漿擴(kuò)散機(jī)理分析提出支撐。