灌浆压力测量误差的正交试验分析

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1、第３８卷第５期土木建筑与环境工程Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．５２０１６年１０月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＯｃｔ．２０１６ｄｏｉ：１０．１１８３５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４４７６４．２０１６．０５．０１４灌浆压力测量误差的正交试验分析李凤玲（长沙理工大学汽车与机械学院；交通运输工程学院，长沙４１００７６）摘要：灌浆规范中的灌浆压力是作用在灌浆岩体上的孔内灌浆压力。由于工艺的约束，现行灌浆监控过程常用孔口压力表示孔内灌浆压力，造成了灌浆压力的测量误差。针对非循环灌浆工艺，通过建立流体管道流动模型开展数值计算，采用多因素多水

2、平正交法探究灌浆压力误差受浆液配比、浆液流速、灌浆孔深的相对影响，并采用统计法来分析不同工况下的显著影响因素。研究结果表明：灌浆压力较小时，灌浆压力误差普遍较大；若此时灌浆孔深且流速较大时，灌浆压力的测量误差则会超过灌浆压力仪表０．５％的精度要求，须进行误差补偿。其次，极差分析结果表明灌浆孔深是造成测量误差的主要因素，灌浆流速是第二个主要因素。而综合所有试验结果，浆液流速和灌浆孔深接近时，浆液配比越小，绝对偏差越大。结合上述正交试验和数值模型获取了不同工况下孔内灌浆压力值。关键词：灌浆压力；测量误差；正交分析法；数值模型中图分类号：ＴＵ４７３．２文献标志码：Ａ文章编号：１６７４４７６４

3、（２０１６）０５０１０８０７犗狉狋犺狅犵狅狀犪犾犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳犿犲犪狊狌狉犻狀犵犲狉狉狅狉犳狅狉犵狉狅狌狋犻狀犵狆狉犲狊狊狌狉犲犔犻犉犲狀犵犾犻狀犵（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈａｎｇｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７６，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｇｒｏｕｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｄｏｗｎｈｏｌｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｔｈｅｃｒａｃ

4、ｋｏｆｇｒｏｕｔｉｎｇｈｏｌｅ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓｏｆｇｒｏｕｔｉｎｇａｒｔ，ｔｈｅｇｒｏｕｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｙｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｕｐｓｅｃｔｉｏｎｏｆｐｉｐｅ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｄｕｃｅｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｒｒｏｒｏｆｇｒｏｕｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅ．ｔｈｅｆｌｕｉｄｆｌｏｗｍｏｄｅｌｏｆｇｒｏｕｔｉｎｇｐｉｐｅｆｏｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｍｐｕｔｉｎｇｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ，ａｎｄｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｅｔｈｏｄｔｏａｎａｌｙｓｉｓｔｈｅｅｒｒｏｒｏｆｇｒｏｕｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｆｌｕ

5、ｅｎｃｅｄｂｙｃｅｍｅｎｔｇｒｏｕｔｒａｔｉｏ，ｇｒｏｕｔｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｇｒｏｕｔｉｎｇｄｅｐｔｈｉｓａｄｏｐｔｅｄ．Ａｎｄｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｆａｃｔｏｒｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒｏｕｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｇｒｏｕｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｌｏｗｅｒ，ｔｈｅｅｒｒｏｒｏｆｇｒｏｕｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｂｉｇｇｅｒ，ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｅｒｒｏｒｗｏｕｌｄｅｘｃｅｅｄｔｈｅｕｐｂｏｕｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｓｅ

6、ｎｓｏｒｗｉｔｈ０．５％，ａｎｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｖａｌｕｅｍｕｓｔｂｅｒｅｖｉｓｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒａｎｇｅ收稿日期：２０１５１１０５基金项目：国家自然科学基金（５１４０８０６９）；长沙理工大学道路结构与材料交通行业重点实验室开放基金（ｋｆｊ１３０２０４）；工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省重点实验室开放基金（２０１３ｋｆｊｊ０９）作者简介：李凤玲（１９７４），女博士，副教授，主要从事测量与控制技术、复杂系统建模等研究，（Ｅｍａｉｌ）ｆｌｌｉ４７８９＠１２６．ｃｏｍ。犚犲犮犲犻狏犲犱：２０１５１１０５犉狅狌狀犱犪狋犻狅狀犻狋犲犿：Ｎａｔｉ

7、ｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ：５１４０８０６９）；ＯｐｅｎＦｕｎｄｏｆＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｏａｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔ，ＣｈａｎｇｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎｏ．ｋｆｊ１３０２０４）；ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＬｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔａｎｄＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙＴｅｃｈｎ