(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210483058.0 (22)申请日 2022.05.05 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114809698 A (43)申请公布日 2022.07.29 (73)专利权人 兰州理工大 学 地址 730050 甘肃省兰州市七里河区兰工 坪路287号 (72)发明人 于翔鹏　崔凯　王东华　许鹏飞　 邵会安　韦鑫　 (74)专利代理 机构 郑州优盾知识产权代理有限 公司 41125 专利代理师 栗改 (51)Int.Cl. E04G 23/02(2006.01)E02D 3/12(2006.01) G01D 21/02(2006.01) 审查员 胡珊珊 (54)发明名称 一种基于实时监测的土 遗址裂隙注浆方法 (57)摘要 本发明提出了一种基于实时监测的土遗址 裂隙注浆方法， 其步骤如下： 获取裂隙的土遗址 本体的遗址参数， 根据遗址参数对土遗址进行分 级； 清除裂隙两侧的浮土； 裂隙表面开槽： 根据土 遗址分级确定裂隙表面开槽的控制指标， 根据控 制指标清理开槽内浮土； 裂隙表面喷润； 监测传 感器分层布置； 临空面分层支模： 根据监测传感 器的分层高度自下而上对裂隙临空面进行分层 支模并提供反压力； 分层注浆监测： 从最底层开 始注浆， 使用微型振捣棒进行振捣， 利用监测传 感器监测裂隙两侧土体的数据， 当监测数据满足 预设阈值时， 进行下一层注浆。 本发明通过开槽 有效增强了加固效果； 通过 实时监测保证了注浆 过程的顺利进行， 为后续裂隙注 浆加固效果评价 提供数据支持。 权利要求书2页 说明书7页 附图7页 CN 114809698 B 2022.10.25 CN 114809698 B 1.一种基于实时监测的土 遗址裂隙注浆方法， 其特 征在于， 其 步骤如下： 步骤S1、 获取宽度在5~15cm的裂 隙的土遗址本体的遗址参数， 根据遗址参数对土遗址 进行分级； 所述步骤S 1中遗址参数为土遗址本体的单轴抗压强度， 根据遗址参数对土遗址进行分 级的方法为： 单轴抗压强度小于1.5MPa的为软， 单轴抗压强度在1.5~3MPa范围之间的为中， 单轴抗压强度大于 3MPa的为硬； 步骤S2、 清除裂隙两侧的浮土； 步骤S3、 裂隙表面开槽： 根据土遗址分级确定裂隙表面开槽的控制指标， 根据控制 指标 清理开槽内整条裂隙浮土； 所述开槽的控制指标包括截面形状、 高度间距和倾角， 截面形状和高度间距均由土遗 址分级确定， 截面形状为等腰三角形、 等腰梯形或弓形， 截面形状的开口宽度和入土深度由 土遗址分级确定， 根据开口宽度的上边界点和下边界点以及入土深度的顶点确定截面形 状； 倾角是沿裂隙深度方向与水平面的夹角且倾角的范围为8~15°； 所述开口宽度依据土遗址分级的软、 中、 硬三级分别取裂隙宽度的0.3~0.5倍、 0.2~0.3 倍、 0.1~0.2倍， 入土深度依据土遗址分级的软、 中、 硬三级分别取裂隙宽度的0.3~0.5倍、 0.2~0.3倍、 0.1~0.2倍； 高度间距依据土遗址分级的软、 中、 硬三级分别取裂隙宽度的1.2~ 1.5倍、 0.8~1.2倍、 0.5~0.8倍； 步骤S4、 裂隙表面喷润： 使用加固液自下而上对裂隙表面进行喷洒 渗透； 步骤S5、 监测传感器分层布置： 在裂隙两侧0.5~2倍的裂隙平均宽度范围内的土体中分 层布置监测传感器； 步骤S6、 临空面分层支模： 根据步骤S5中监测传感器的分层高度自下而上对裂隙临空 面进行分层支模并提供反压力； 步骤S7、 分层注浆监测： 从最底层开始注浆， 按照自下而上进行分层注浆， 并使用微型 振捣棒进行振捣， 利用步骤S5中布置的监测传感器监测 裂隙两侧土体的数据， 当监测数据 满足预设阈值时， 进行 下一层注浆。 2.根据权利要求1所述的基于实时监测的土遗址裂隙注浆方法， 其特征在于， 所述步骤 S2中使用地基承载力贯入仪测试裂隙两侧浮土的强度， 清除贯入阻力在0~75N范围内的土 体。 3.根据权利要求1或2所述的基于实时监测的土遗址裂隙注浆方法， 其特征在于， 所述 等腰三角形为开口宽度的上边界点和下边界点以及 入土深度的顶点直线相连 组成的， 弓形 为开口宽度的上边界点和下边界点以及 入土深度的顶点三点弧线相连组成的， 等腰梯形的 一个底边 为开口宽度、 另一底边长度为 开口宽度的0.4~0.6倍。 4.根据权利要求3所述的基于实时监测的土遗址裂隙注浆方法， 其特征在于， 所述步骤 S4中包括3次喷洒渗透， 当裂隙表面出现径流时结束第一次喷洒， 间隔5~10min进行第二次 喷洒， 当裂隙表 面出现径 流时结束第二次喷洒， 间隔15~25min进行第三次喷洒， 当裂隙表 面 出现径流时结束第三次喷洒。 5.根据权利要求1、 2、 4中任意一项所述的基于实时监测的土遗址裂隙注浆方法， 其特 征在于， 所述 步骤S5中分层布置监测传感器的方法为： S5.1 依据裂隙高度自下而上对裂隙进行分层段， 层段高度的范围为15~30cm； 确定注权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114809698 B 2浆总层数， 每层注浆高度范围内裂隙左右两侧各设置一组监测传感器且监测传感器均处于 该层段高度的中心； S5.2 裂隙一侧监测传感器布置方式为： 最底部监测传感器位置距离裂隙壁为0.5倍的 裂隙宽度， 最顶部监测传感器位置距离裂隙壁为2 倍的裂隙宽度； 最底部监测传感器与最顶 部监测传感器之间的监测传感器自下而上与裂隙壁的距离随层数增 加而均匀等距增 加； 裂隙另一侧传监测感器布置方式为： 最底部监测传感器位置距离裂隙壁为2倍的裂隙 宽度， 最顶部监测传感器位置距离裂隙壁为0.5倍的裂隙宽度； 最底部监测传感器与最顶部 监测传感器之间的监测传感器自下而上与裂隙壁的距离随层数增 加而均匀等距减小； S5.3 在已确定的位置安 放多功能的监测传感器； S5.4 调试监测传感器并记录监测传感器的初始值。 6.根据权利要求5所述的基于实时监测的土遗址裂隙注浆方法， 其特征在于， 所述监测 传感器包括温度水分传感器和压力 传感器， 温度水分传感器用于测量土遗址本体的温度和 水分， 压力传感器用于测量土 遗址本体的压力。 7.根据权利要求1、 2、 4、 6中任意一项所述的基于实时监测的土遗址裂隙注浆方法， 其 特征在于， 所述步骤S6临空面分层支模的分层高度为步骤S5中每一层段的高度， 使用内侧 柔性膜和外侧模板共同封堵裂隙临空面， 并使用反力架 提供不小于20kPa的压力； 所述内侧 柔性膜和外侧模板粘结为整体， 外侧模板的高度为层段高度的1/6~1/4， 外侧模板之间的间 距为1~3cm。 8.根据权利要求7所述的基于实时监测的土遗址裂隙注浆方法， 其特征在于， 所述步骤 S7中预设阈值 通过监测传感器与裂隙水平 距离的不同而设置 。 9.根据权利要求8所述的基于实时监测的土遗址裂隙注浆方法， 其特征在于， 所述预设 阈值的设置方法为： 与裂隙水平距离为0.5~0.7倍的裂隙宽度范围的监测传感器： 温度上升 1~2℃、 体积含水率上升0.8~1.5%且压力上升2~3 kPa； 与裂隙水平距离为0.7~1.0倍的裂隙 宽度范围的监测传感器： 温度上升0.5~1℃、 体积含水率上升0.3~0.8%且压力上升1~2kPa； 与裂隙水平距离为1.0~1.4倍的裂隙宽度范围的监测传感器： 温度上升0.3~0.5℃、 体积含 水率上升0.1~0.3%且压力上升0.5~1kPa； 与裂隙水平距离为1.4~2倍的裂隙宽度范 围的监 测传感器： 温度上升 0~0.3℃、 体积含水率上升 0~0.1%且压力上升 0~0.5kPa。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114809698 B 3