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如何评估注浆后的岩体力学性能?
发布时间:2025-11-11 13:50:14| 浏览次数:

评估注浆后的岩体力学性能可以从现场检测、室内试验以及长期监测三个方面入手,以下为你展开介绍:

现场检测

  • 钻孔取芯检测

    • 操作方法‌:在注浆区域选取具有代表性的位置进行钻孔,取出岩芯样本。钻孔的深度和直径要根据注浆的深度和范围来确定,一般钻孔深度应达到注浆影响范围以下,钻孔直径以能取出完整岩芯为宜。

    • 评估指标‌:观察岩芯的完整性,若岩芯完整、连续,说明注浆效果较好,岩体的整体性得到了提高;查看岩芯中水泥结石的分布情况,均匀分布且与岩石紧密胶结,表明注浆质量高;测量岩芯的强度,可通过简易的强度测试方法,如点荷载试验,初步判断岩体的强度变化。

  • 原位测试

    • 静力载荷试验‌:在注浆后的岩体表面设置载荷板,通过千斤顶施加垂直荷载,测量载荷板的沉降量。根据荷载 - 沉降曲线,确定岩体的承载能力和变形特性。试验时,要按照规范要求控制加载速率和加载级数。

    • 动力触探试验‌:用一定质量的落锤从规定高度自由落下,将标准规格的圆锥形探头打入岩体中,根据打入的难易程度(以贯入度或锤击数表示)来判断岩体的力学性能。贯入度越小或锤击数越大,说明岩体的强度越高。

    • 操作方法

    • 评估指标‌:静力载荷试验可得到岩体的承载力特征值和变形模量等参数;动力触探试验通过锤击数与岩体强度的关系,评估岩体的强度等级。

室内试验

  • 岩石单轴抗压强度试验

    • 操作方法‌:将从现场取回的岩芯加工成标准试件(一般为圆柱形,直径50mm,高度100mm),在单轴压缩试验机上施加轴向压力,直至试件破坏,记录破坏时的最大压力。

    • 评估指标‌:根据公式R=PAR=AP(其中RR为单轴抗压强度,PP为破坏时的最大压力,AA为试件的横截面积)计算岩体的单轴抗压强度。与注浆前岩体的单轴抗压强度对比,评估注浆对岩体强度的提升效果。

  • 岩石三轴抗压强度试验

    • 操作方法‌:将标准试件放在三轴试验仪中,施加围压和轴向压力,模拟岩体在实际工程中的受力状态。逐渐增加轴向压力,直至试件破坏。

    • 评估指标‌:得到岩体在不同围压下的三轴抗压强度,绘制应力 - 应变曲线,分析岩体的强度和变形特性。通过与注浆前的试验结果对比,评估注浆对岩体抗剪强度和变形能力的影响。

  • 岩石抗拉强度试验

    • 操作方法‌:常用的方法有巴西劈裂法,将圆柱形试件放在压力试验机的承压板上,沿直径方向施加线性荷载,使试件沿直径方向劈裂。

    • 评估指标‌:根据公式Rt=2PπDtRt=πDt2P(其中RtRt为抗拉强度,PP为破坏时的最大压力,DD为试件直径,tt为试件厚度)计算岩体的抗拉强度。评估注浆后岩体抗拉性能的变化。

长期监测

  • 设置监测点‌:在注浆区域及周边设置变形监测点、应力监测点等。变形监测点可采用水准仪、全站仪等仪器测量岩体的沉降、位移等变形量;应力监测点可安装应力计、应变计等设备,监测岩体内部的应力变化。

  • 监测频率和时间‌:根据工程的实际情况和重要性确定监测频率,在注浆后的初期可适当增加监测频率,如每天或每周监测一次,随着时间推移,可逐渐减少监测频率。监测时间应持续较长时间,一般不少于一个工程使用周期,以全面了解注浆后岩体力学性能的长期变化。

  • 数据分析与评估‌:对监测数据进行整理和分析,绘制变形 - 时间曲线、应力 - 时间曲线等。通过与注浆前的监测数据对比,评估注浆后岩体力学性能的稳定性和变化趋势。如果变形和应力变化在允许范围内,说明注浆后岩体的力学性能稳定;如果出现异常变化,要及时分析原因并采取相应的措施。



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