軸抗壓強(qiáng)度的反趨勢(shì)圖。
[0035] 圖3是單軸抗壓強(qiáng)度-內(nèi)摩擦角與注漿壓力的正趨勢(shì)圖。
[0036] 圖4是水灰比M與單軸抗壓強(qiáng)度0關(guān)系曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[003引本發(fā)明提供一種評(píng)價(jià)不同因素對(duì)破碎巖體注漿加固效果的模擬實(shí)驗(yàn)方法,通過(guò)對(duì) 影響注漿加固效果各因素設(shè)計(jì)不同水平的正交實(shí)驗(yàn),對(duì)各因素進(jìn)行全面的研究,得到對(duì)破 碎圍巖加固效果較顯著的因素和使破碎圍巖注漿加固效果較好時(shí)各相關(guān)因素的參數(shù)范圍, 實(shí)現(xiàn)對(duì)影響注漿加固各因素的全面試驗(yàn)研究。
[0039] 評(píng)價(jià)不同因素對(duì)破碎巖體注漿加固效果的模擬實(shí)驗(yàn)方法,包括W下步驟:
[0040] 步驟1 ;從地下工程破碎圍巖中取樣、磨碎并按粒徑歸類(lèi);
[0041] 步驟2 ;根據(jù)影響注漿加固各因素的經(jīng)驗(yàn)水平,設(shè)計(jì)初步的正交實(shí)驗(yàn)方案;
[0042] 步驟3 ;實(shí)施注漿加固試驗(yàn),并進(jìn)行加固后巖石力學(xué)參數(shù)測(cè)試;
[004引步驟4;利用所得測(cè)試數(shù)據(jù)繪制趨勢(shì)圖W對(duì)各因素進(jìn)行直觀分析;
[0044] 步驟5 ;正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理并找到對(duì)注漿加固效果影響顯著的因素;
[0045] 步驟6 ;對(duì)少數(shù)顯著性影響因素進(jìn)行深入研究;
[0046] 步驟7 ;利用步驟6中所得數(shù)據(jù)回歸出某顯著性影響因素不同水平與某一注漿加 固效果評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)系曲線,并擬合出關(guān)系式;
[0047] 步驟8 ;指導(dǎo)地下工程注漿加固方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施。
[0048] 步驟1中所述從地下工程破碎圍巖中取樣、磨碎并按粒徑歸類(lèi)為,在地下工程中 選取破碎圍巖巖體,將其磨碎,使用篩分籠屜將不同粒徑范圍的顆粒歸類(lèi)。
[0049]步驟2中所述根據(jù)影響注漿加固各因素的大致水平,設(shè)計(jì)初步的正交實(shí)驗(yàn)方案, 其過(guò)程為,將巖體巖性A、粒徑B、注漿材料類(lèi)型C、漿液水灰比D、注漿壓力E等作為影響破 碎巖體注漿質(zhì)量的相關(guān)因素,根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和已發(fā)表的相關(guān)成果,確定各因素水平的大致 范圍,并從中確定試驗(yàn)方案中所采用的各因素水平,將相應(yīng)因素各水平組合來(lái)設(shè)計(jì)試驗(yàn)方 案,例如AiB/;DiEm代表A因素第i水平、B因素第j水平、C因素第k水平、D因素第1水平 和E因素第m水平組合的試驗(yàn)方案。
[0化0] 步驟3中實(shí)施注漿加固試驗(yàn)為按照各正交實(shí)驗(yàn)方案中某一個(gè)具體試驗(yàn)方案要求, 將選用的某范圍粒徑加入到注漿加固試驗(yàn)裝置中,用相應(yīng)水灰比的注漿材料、注漿壓力對(duì) 實(shí)驗(yàn)材料實(shí)施注漿,待試件凝固養(yǎng)護(hù)后,取出注漿后巖體,制造一定數(shù)量的巖石力學(xué)試件。
[0051] 步驟3中所述加固后巖石力學(xué)參數(shù)測(cè)試為在實(shí)施注漿加固后的各組巖體中取出 并加工一定數(shù)量的巖石試驗(yàn)試件,對(duì)各試件進(jìn)行巖石力學(xué)試驗(yàn),測(cè)定其單軸抗壓強(qiáng)度0。、 抗剪強(qiáng)度T、內(nèi)摩擦角巧、粘聚力C和殘余強(qiáng)度曰P等參數(shù),將該組所測(cè)得的某巖石力學(xué)參 數(shù)例如單軸抗壓強(qiáng)度0。進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理后作為注漿后的巖石力學(xué)指標(biāo)。
[0052] 步驟4所述趨勢(shì)圖為各因素不同水平與評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)系圖,包括正趨勢(shì)圖和反趨 勢(shì)圖,正趨勢(shì)圖橫坐標(biāo)表示所研究因素不同水平,其縱坐標(biāo)表示評(píng)價(jià)指標(biāo),反趨勢(shì)圖橫坐 標(biāo)表示評(píng)價(jià)指標(biāo),縱坐標(biāo)表示因素的不同水平,兩種趨勢(shì)圖都可W設(shè)置成雙縱坐標(biāo)或者更 多,來(lái)直觀比較各因素不同水平對(duì)同一評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響程度大小。
[0化3]步驟5中所述正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理并找到對(duì)注漿加固效果影響顯著的因素為,將某 試驗(yàn)方案作為標(biāo)準(zhǔn)組,將其他組所測(cè)得的注漿后巖石力學(xué)參數(shù)與該標(biāo)準(zhǔn)組相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行對(duì) 比,得出與標(biāo)準(zhǔn)組對(duì)比后巖石力學(xué)參數(shù)提高率,將該提高率作為正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的評(píng)價(jià) 標(biāo)準(zhǔn),利用正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,依據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果綜合分析判斷,確定影 響破碎圍巖加固效果較顯著的因素及最優(yōu)水平組合。
[0054]所述巖石力學(xué)參數(shù)提高率,為非標(biāo)準(zhǔn)組巖石力學(xué)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)組巖石力學(xué)指標(biāo)對(duì)比 的提高值與標(biāo)準(zhǔn)組巖石力學(xué)指標(biāo)的比值。
[0化5]所述正交實(shí)驗(yàn)處理方法包括極差R分析、方差分析W及貢獻(xiàn)率M分析。
[0056]所述極差R分析需考慮誤差(空白列)的影響,空白列的極值R'若大于因素極值Ri,則可能該因素對(duì)破碎圍巖注漿加固指標(biāo)影響不顯著。
[0化7]所述方差分析包括W下步驟:
[0化引求某分析指標(biāo)的離差平方總和S、K因素離差平方和Sk和隨機(jī)誤差平方和Se,其 中:
[0061] S,=S-2Sk
[006引式中K代表不同因素,即A因素、B因素……;j代表K因素同一種水平的試驗(yàn)參與 次數(shù),其最大值為m;i代表K因素水平數(shù),其最大值為n;
[006引b.求離差平方和總變動(dòng)自由度f(wàn)總,因素K的自由度f(wàn)k,誤差自由度f(wàn)e,其中f總二nm-1,fk=k因素水平數(shù)-1,fe=f,當(dāng)-Zfk;
[0064]F值計(jì)算和F檢驗(yàn),K因素F值關(guān)
I與F檢驗(yàn)臨界值進(jìn)行比較,來(lái)顯示 K因素對(duì)注漿加固效果的影響程度。
[00化]所述貢獻(xiàn)率M分析為K因素平方和與總平方和之比,即M=Sk/S,貢獻(xiàn)率的大小則 可對(duì)因素的重要程度進(jìn)行量化,某一因素的平方和對(duì)總平方和的貢獻(xiàn)率愈大,則表示該項(xiàng) 因素對(duì)該評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響能力愈強(qiáng)。
[0066] 步驟6中所述對(duì)少數(shù)顯著性影響因素進(jìn)行深入研究為找到顯著性影響因素后,重 新設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)方案,增加顯著性影響因素的水平數(shù),對(duì)少數(shù)顯著性影響因素進(jìn)行深入研 究,逐漸找出對(duì)破碎圍巖注漿加固效果最顯著若干因素的范圍。
[0067] 步驟7所述關(guān)系曲線為某一顯著性影響因素不同水平與某一評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)系曲 線,例如水灰比M與單軸抗壓強(qiáng)度0。關(guān)系曲線、水灰比M與內(nèi)摩擦角^關(guān)系曲線……。
[0068] 步驟7所述關(guān)系式是根據(jù)某一關(guān)系曲線的數(shù)據(jù),利用數(shù)據(jù)分析軟件,擬合出某一 顯著性影響因素與某評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)系式,例如水灰比M與單軸抗壓強(qiáng)度0。關(guān)系式0。= f(M)等等。
[0069] 步驟8中所述指導(dǎo)地下工程注漿加固方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施為利用本方法所做室內(nèi) 試驗(yàn)得出的對(duì)破碎圍巖加固效果較顯著的因素及參數(shù)范圍和擬合出的關(guān)系式成果,為現(xiàn)場(chǎng) 破碎圍巖加固工程的注漿加固方案設(shè)計(jì)提供依據(jù)和指導(dǎo)。
[0070] 具體步驟如下:
[0071] (1)從地下工程破碎圍巖中取樣、磨碎并按粒徑歸類(lèi),在地下工程中選取破碎圍巖 巖體,將其磨碎,使用篩分籠屜將不同粒徑范圍的顆粒歸類(lèi)。
[0072] (2)將巖體巖性A、粒徑B、注漿材料類(lèi)型C、漿液水灰比D、注漿壓力E等作為影響 破碎巖體注漿質(zhì)量的相關(guān)因素,根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和已取得的相關(guān)成果,確定各因素水平的大 致范圍,并從中確定試驗(yàn)方案中所采用的各因素水平,將相應(yīng)因素各水平組合來(lái)設(shè)計(jì)試驗(yàn) 方案,例如AiB/y)iEm代表A因素第i水平、B因素第j水平、C因素第k水平、D因素第1水 平和E因素第m水平組合的試驗(yàn)方案。
[0073] (3)按照各正交實(shí)驗(yàn)方案中某一個(gè)具體試驗(yàn)方案要求,將選用的某范圍粒徑加入 到注漿加固試驗(yàn)裝置中,用相應(yīng)水灰比的注漿材料、注漿壓力對(duì)實(shí)驗(yàn)材料實(shí)施注漿,待試件 凝固養(yǎng)護(hù)后,取出注漿后巖體,制造一定數(shù)量的巖石試驗(yàn)試件,對(duì)各試件進(jìn)行巖石力學(xué)試 驗(yàn)。
[0074] (4)在實(shí)施注漿加固后的各組巖體中取出并加工一定數(shù)量的巖石試驗(yàn)試件,對(duì)各 試件進(jìn)行巖石力學(xué)試驗(yàn),測(cè)定其單軸抗壓強(qiáng)度0。、抗剪強(qiáng)度T、內(nèi)摩擦角粘聚力C和殘 余強(qiáng)度Op等參數(shù),將該組所測(cè)得的某巖石力學(xué)參數(shù)例如單軸抗壓強(qiáng)度0。進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處 理后作為注漿后的巖石力學(xué)指標(biāo)。
[0075] (5)利用所得