[发明专利]动水软弱破碎围岩高压注浆流变数据识别处理方法

说明书

本发明提供了一种动水软弱破碎围岩高压注浆流变数据识别处理方法，包括以下步骤：S100在动水软弱破碎围岩的高压注浆过程中，采用毛管式粘度计或者旋转式粘度计采集浆体的初始数据；S200根据采集方式设置对应的数据处理模型，以对应的数据处理模型对初始数据进行处理，得到高压注浆浆体的切应力；S300根据预设条件判定高压注浆各点数据是否存在异常，将异常数据剔除。本方案根据数据采集的方式，设置并选择对应的数据处理模型进行数据处理，得到高压注浆的浆体切应力，并通过预设条件判定数据是否存在异常，剔除异常数据后进行保存，保证了高压注浆流变数据的正确性，可用于引导高压注浆方案的优化与调整，以确保注浆后的围岩稳固性。

技术领域

本发明涉及围岩注浆流变数据处理技术领域，特别涉及一种动水软弱破碎围岩高压注浆流变数据识别处理方法。

背景技术

在动水软弱破碎围岩地质状况下的隧道施工中，隧道围岩加固往往采用高压注浆方式，高压注浆的浆体属于液体，随着注浆过程，浆体存在流变特性，浆体的流变参数是反映流变特性的最基本参数。高含沙水流、泥石流及管道浆体输送等众多领域中，浆体的流变参数大都采用粘度计来测定。目前常用的主要是毛管式和旋转式粘度计。这两种仪器均能较方便地测出试样受剪时的切应力和切变速率，由此即可计算出试样的流变参数值。

流变试验数据的处理方法常用虚流变曲线法，即用试验数据和虚流变方程相关，求得试样的流变参数值，目前采用的计算方法存在着一些问题。首先，在虚流变方程的使用上存在着一定的盲目性，浆体在不同的受力状态下，其流变特性符合不同的虚流变方程，已有的研究成果也曾指出这点，但在实际应用时却往往忽视了这一点，盲目地采用简化了的直线型虚流变方程求解；其次，对不同受力区的划分，没有一个定量的判别标准，这也是造成盲目使用简化方程的原因之一；第三，没有一种简单实用的求解非线性虚流变方程的计算方法。因此在实际应用时没有一个标准可依，往往靠人为判断，很难保证计算结果的正确性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种动水软弱破碎围岩高压注浆流变数据识别处理方法，包括以下步骤：

S100在动水软弱破碎围岩的高压注浆过程中，采用毛管式粘度计或者旋转式粘度计采集浆体的初始数据；

S200根据采集方式设置对应的数据处理模型，以对应的数据处理模型对初始数据进行处理，得到高压注浆浆体的切应力；

S300根据预设条件判定高压注浆各点数据是否存在异常，将异常数据剔除。

可选的，当采用毛管式粘度计时，则数据处理模型采用以下公式计算各点的浆体切应力：

上式中，表示第点的浆体切应力；表示毛管的管径；表示毛管管壁处切应力；表示第点的浆体的刚度系数；表示浆体的平均流速。

可选的，当采用旋转式粘度计时，旋转式粘度计包括同心的内转筒和外转筒，则数据处理模型采用以下公式计算各点的浆体切应力：

上式中，表示第点的浆体切应力；表示旋转的转筒扭矩；表示内转筒的半径；表示内转筒或者外转筒的有效高度。

可选的，所述预设条件为浆体切应力误差小于预设的误差阈值，所述浆体切应力误差采用以下公式计算：

上式中，表示第点的浆体切应力误差；表示经测量计算的第点的浆体切应力值个数；表示第点的第j个浆体切应力；表示第点的平均浆体切应力；

若不满足预设条件，则判断该点数据存在异常，并将异常数据剔除。

可选的，还包括注浆验证，所述注浆验证的过程如下：

采用以下公式计算围岩粘补需求强度：

上式中，表示第点的围岩粘补需求强度；表示第点的围岩内聚力；表示第点的围岩正应力；表示正切函数；表示第点的围岩正应力的内摩擦角度；