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专利号: 2018102254994
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种让压锚注耦合支护下岩体注浆渗流及加固特性试验方法,其特征在于,具体步骤如下:

步骤1)设计让压锚注支护下岩体注浆渗流试验路径:深部巷道开挖后围岩由三向应力状态逐渐调整为双向应力状态,不考虑围岩主应力方向的变化,竖直方向应力为σ1,平行于巷道轴向应力为σ2,垂直于巷道表面围岩方向应力为σ3,若无支护的情况下,巷道开挖后,在围岩应力的调整过程中垂直于巷道表面围岩方向应力σ3逐渐减小为零,巷道围岩沿平行于σ1的方向产生较多贯穿裂隙;巷道注浆支护是通过垂直于巷道围岩方向打钻孔,具有一定压力的浆液通过钻孔渗入围岩内部裂隙并沿裂隙扩展方向渗透;取注浆孔下方岩石单元分析,岩石单元内裂隙近似沿平行于σ1方向扩展,注浆浆液从岩石单元上方进入裂隙并沿裂隙向单元下部渗透,基于此,针对让压支护作用下巷道围岩让压变形产生及应力调整过程,考虑让压支护过程的围岩应力路径,设计让压锚注支护下岩体注浆渗流试验路径与应力σ1、σ2、σ3方向相同;

步骤2)通过现场采集典型深部软岩巷道围岩的岩石样本,加工成用于试验研究正方体试件;

步骤3)按照设计的让压锚注支护下岩体注浆渗流试验路径,进行考虑让压支护应力路径的深部软岩浆液渗透特性的真三轴试验,真三轴试验的具体步骤为:步骤3.1)保持σ2不变,以一定速率加载σ3至让压载荷值σH,同时以一定的位移加载速率加载σ1;

步骤3.2)然后保持σ2和σ3不变,继续以一定的位移加载速率u1加载σ1,直至σ3方向位移达到设定的让压变形量lR;

步骤3.3)保持u1、σ2、σ3不变,按照注浆试验路径完成注浆试验,以一定的速率逐渐增加浆液压力至设定的注浆压力P,然后保持浆液压力P不变进行浆液渗透性试验;

步骤3.4)注浆渗透试验完成后,将注浆压力降至零,同时以一定的速率将三个方向应力同步降为零,并取出试样;

步骤4)考虑让压载荷值σE、让压变形量uA、浆液浓度及注浆压力P的参数变化,重复步骤

3)中的真三轴试验,获得不同让压支护应力路径下的深部软岩浆液压力、浆液渗流量和浆液渗透系数的变化规律;

步骤5)对让压注浆加固后的深部软岩试样进行14天常温保养,然后再对试样的单轴和三轴强度进行测试。

2.根据权利要求1所述的一种让压锚注耦合支护下岩体注浆渗流及加固特性试验方法,其特征在于,步骤2)中所述的正方体试件规格为100mm×100mm×100mm。

3.根据权利要求1所述的一种让压锚注耦合支护下岩体注浆渗流及加固特性试验方法,其特征在于,步骤3或4)中所述的真三轴试 验所用的真三轴实验机包括由六个压板( 

12) 围合成的正方体容器,各压板之间设置密封垫;其中,顶部、左侧以及前侧的压板外部均设有压头,其中位于顶部压板上的压头为σ1方向压头,位于左侧压板外部的压头为σ2方向压头,位于前侧压板外部的压头为σ3方向压头;安装压头的压板的相向侧压板外部对应设置反力墙,顶部和底部压板的内侧分别设置透水板,且顶部压板开设有注浆浆液入口,底部压板开设有注浆浆液出口。