（1）灌浆终压为4MPa时对围岩变形规律。灌浆终压为4MPa情况下，在灌浆孔周边布置的20号点进行围岩变形监测，灌浆1h内，由于浆液不断在地层中进行扩散、充填。围岩变形量出现反弹，由0.192mm降至0.088mm，随着灌浆压力的传递，围岩变形呈现上升趋势，围岩等级为主要控制因素。围岩等级为Ⅲ，即围岩完整性好，无破碎岩体时，孔口管长度为0m时围岩变形量较小，灌浆过程中围岩最大变形量为0.194mm，灌浆结束后稳定变形量为0.40mm。围岩等级为Ⅳ，孔口管长度为4m时围岩变形量相比其他两种工况均较大，在灌浆阶段围岩变形上升较快，达到0.652mm，灌浆结束后围岩变形继续上升，具有一定的变形延迟。将近12h后围岩变形达到1.55mm稳定状态。即在灌浆终压一定情况下，灌浆孔附近围岩变形主要控制因素为孔口管长度，次要控制因素为围岩等级。在灌浆过程中可以采用超前地质预报进行围岩等级划分，根据围岩情况适当增加孔口管长度控制围岩变形（图8.2.2-1）。

图8.2.2-1　灌浆终压4MPa时20号监测点变形曲线

分析灌浆终压为4MPa时，11号和15号监测点变形曲线，围岩等级为Ⅲ，孔口管长度为0时，变形量较小，其中11号监测点最大变形量0.51mm，比15号监测点小0.41mm。灌浆阶段和灌浆结束围岩变形均没有显著变化。随着围岩等级的提高，灌浆过程中围岩变形在显著上升，灌浆结束4h后，围岩变形趋于稳定。15号监测点围岩变形明显高于11号监测点，围岩稳定变形量在4.20mm。灌浆过程中压力的传递在不断增加围岩变形。灌浆结束后围岩变形基本稳定，没有出现较大范围内的上升或下降。不存在围岩变形延迟现象。即在灌浆终压一定的情况下，远离灌浆孔周边围岩变形主要控制因素为围岩等级，次要控制因素为孔口管长度。在围岩完整性较差、破碎严重情况下，远离灌浆孔周边时，需要合理控制围岩变形，保证围岩变形在一个安全的范围内，宜考虑进行浅层灌浆加固（图8.2.2-2、图8.2.2-3）。

图8.2.2-2　灌浆终压4MPa时11号监测点变形曲线

图8.2.2-3　灌浆终压4MPa时15号监测点变形曲线

16号监测点位于顶板处，并且在涌水区域内。灌浆过程中围岩变形出现反弹，随着灌浆压力的传递和浆液的扩散。涌水区域内，浆液和水发生驱替、沉积、凝固。当围岩等级为Ⅳ，孔口管长度为4m时，灌浆过程中围岩变形急剧下降，由24mm降至8.0mm，灌浆过程中在封堵过水通道的同时，也在加固地层，根据Terzaghi有效应力原理可知，灌浆过程中，孔隙水压力在提高，围岩有效应力在不断下降，围岩变形量也在相应下降。围岩等级为Ⅴ情况下，灌浆结束后围岩变形稳定在9.67mm。在围岩等级较好的情况下，围岩变形最终的稳定状态仍在5mm以上。故在涌水区域内，必须考虑围岩变形，必要时采取相应的支护措施。在灌浆终压一定情况下，涌水区域内围岩变形主要控制因素为围岩等级，其次控制因素为孔口管长度（图8.2.2-4）。灌浆结束后围岩具有一定的变形延迟，灌浆终压一定的情况下，围岩变形量最大的主要是顶板和底板。围岩条件好的情况下，不需要考虑孔口管长度，就可以控制围岩变形。围岩条件极差，如围岩为Ⅴ级，孔口管长度为8m时（图8.2.2-5），顶板变形量很严重，最大变形量达到10.86mm，底板变形量最大达到4.15mm。

灌浆终压为4MPa时，灌浆孔周边围岩变形主要控制因素为孔口管长度，次要控制因素为围岩等级。在远离灌浆孔周边围岩变形主要控制因素为围岩等级，次要控制因素为孔口管长度。灌浆时应优先考虑围岩等级，选用合适的孔口管长度。围岩为Ⅲ级时，可不需要考虑套管，以节约生产成本，围岩等级在Ⅲ级以下时，需要考虑灌浆钻孔孔口管长度。

图8.2.2-4　灌浆终压4MPa时16号监测点变形曲线

图8.2.2-5　灌浆终压4MPa时围岩周边变形曲线

（2）灌浆终压为6MPa时对围岩变形规律。灌浆终压为6MPa情况下，围岩等级为Ⅴ，孔口管长度为0m时，围岩变形量较大，灌浆4h后，围岩变形量达到6.72mm，相比于其他两种工况，围岩变形量很小。围岩变形量均在0.5mm以下。灌浆结束后，由于浆液在地层中有一定的沉积和凝固阶段，围岩变形出现突跳现象，即在灌浆结束的1h，围岩变形量由6.72mm升至9.50mm，灌浆结束的15h，围岩变形趋于稳定达到15.56mm。相比其他两种工况下，围岩变形量不大，灌浆结束后的8h，变形量稳定在0.25mm。围岩为Ⅳ级时，孔口管长度为8m，围压变形量控制在0.74mm，在灌浆孔浅层部位，孔口管有效阻隔灌浆压力向周边围岩的传递，减小对围岩变形的影响。灌浆终压为6MPa时，围岩变形主要控制因素为围岩等级，次要控制因素为孔口管长度。灌浆过程中在地层围岩等级确定后，必须根据灌浆压力的需要选用一定深度的孔口管（图8.2.2-6）。

远离灌浆孔周边，设置11号和15号进行围岩变形监测，其中15号监测点位于底板位置，在灌浆终压为6MPa下，底板变形量最大。未进行灌浆时底板初始变形量为38.07mm，围岩等级差情况下，底板底臌现象严重，灌浆过程中围岩变形突跳至39.58mm，随着灌浆压力增加，围岩变形量持续上升，在灌浆4h后，变形量达到41.42mm，围岩变形达到警戒值，需要进行底板加固处理。在灌浆结束后，变形量仍在上升，在灌浆结束10h达到稳定值，变形量为44.11mm。相对于11号监测点，围岩变形量较小，在灌浆开始时，围岩变形急剧上升，由初始值的10.49mm，迅速升至16.67mm。灌浆4h后，围岩变形趋于稳定，变形量为20.43mm。相比于Ⅲ级和Ⅳ级围岩，孔口管长度均在4m以上，围岩变形量达到稳定值为1.50mm以下（图8.2.2-7、图8.2.2-8）。

图8.2.2-6　灌浆终压6MPa时20号监测点变形曲线

图8.2.2-7　灌浆终压6MPa时11号监测点变形曲线

图8.2.2-8　灌浆终压6MPa时15号监测点变形曲线(www.daowen.com)

基本不会造成围岩大变形和破坏。灌浆孔孔口管长度有效阻隔灌浆压力对围岩传递，减小围岩变形量。灌浆终压为6MPa时，远离灌浆孔周边围岩变形主要控制因素为孔口管长度，次要控制因素为围岩等级。灌浆压力的提高，孔口管长度在4m以上情况下，围岩等级Ⅲ和Ⅳ时，变形量较小，处于一个安全控制范围之内。围岩等级为Ⅴ时，孔口管长度为0m，底板围岩变形达到最大44.11mm，造成底板严重破坏，需要在灌浆时选用适当深度的孔口管，围岩等级为Ⅴ时，底板位置必须加固。

灌浆终压6MPa时，16号监测点对于顶板，由于浆液封堵过水通道，随着浆液不断地充填裂隙和孔隙，驱替地层中的水，改变地层的岩体物理力学性质。灌浆过程中围岩变形在出现反弹，并且围岩等级为Ⅴ，孔口管长度为0，变形量由初始的32.85mm降至18.41mm，有效改善围岩强度。灌浆结束后，围岩变形仍在降低，在监测16h时达到基本稳定，变形量为10.33mm。相比于其它两种工况，围岩等级Ⅲ，孔口管长度为4m时，围岩变形大于围岩等级为Ⅴ情况。围岩等级为Ⅳ，孔口管长度为8m，围岩变形最小，且在灌浆结束后变形趋于稳定在6.95mm，孔口管长度对阻隔灌浆压力起到关键作用。对围岩周边进行变形分析，灌浆终压6MPa，围岩等级为Ⅴ，孔口管长度为0时，变形明显，底板围岩变形远远高于顶板及其他位置处的变形。底板达到最大变形量为45.30mm，相对于围岩等级为Ⅲ和Ⅳ，孔口管长度分别为4m和8m时，围岩变形最大位置在顶板处，且最大变形量为14.22mm（图8.2.2-9、图8.2.2-10）。即灌浆终压为6MPa情况下，远离灌浆孔周边围岩变形主要控制因素为围岩等级，次要控制因素为孔口管长度。地层围岩为Ⅴ级时，孔口管长度必须大于8m，保证围岩变形处在一个安全控制范围之内。且在底板位置需要进行加固，否则灌浆会严重破坏底板围岩。

图8.2.2-9　灌浆终压6MPa时16号监测点变形曲线

灌浆终压为6MPa情况下，灌浆孔周边围岩变形主要控制因素为围岩等级，次要控制因素为孔口管长度。围岩等级为Ⅴ时，必须考虑孔口管长度，在围岩等级为Ⅳ级以上时，孔口管长度控制在8m之内。远离灌浆孔周边位置，围岩变形主要控制因素为孔口管长度，次要控制因素为围岩等级。孔口管长度在4m以上时，围岩等级为Ⅲ和Ⅳ时，变形量均在安全控制范围内，围岩等级较差时，孔口管长度不低于8m。

图8.2.2-10　灌浆终压6MPa时围岩周边变形曲线

（3）灌浆终压为8MPa时对围岩变形规律。灌浆终压为8MPa时，20号监测点处于灌浆孔周边。在灌浆初期，围岩变形均处于恒定值，随着灌浆压力的提高，围岩等级为Ⅴ，孔口管长度为4m时，围岩变形开始上升，灌浆4h，变形达到0.86mm。灌浆结束后，围岩变形仍在持续上升，20h后围岩变形达到2.25mm，相比于围岩等级为Ⅲ和Ⅳ，孔口管长度分别为8m和0m时，灌浆结束围岩变形在12h达到稳定变形值，变形量分别为0.22mm和0.89mm（图8.2.2-11）。灌浆终压为8MPa，围岩变形在灌浆孔周边时，主要控制因素为围岩等级，次要控制因素为孔口管长度。围岩较差情况下，孔口管长度对围岩变形起到关键作用。

图8.2.2-11　灌浆终压8 MPa时20号监测点变形曲线

灌浆终压为8MPa，远离灌浆孔周边，设置11号和15号进行围岩变形监测。在灌浆过程中，围岩等级为Ⅴ，孔口管长度4m时，围岩变形相比于其他两个工况都较大，11号监测点中灌浆4h围岩变形3.61mm，灌浆结束后12h，围岩变形达到稳定值，变形量为3.91mm。然而在15号监测点中灌浆4h围岩变形5.95mm，相比于11号监测点位移变形增加了2.34mm，在灌浆结束12h，围岩变形趋于定值，变形量为6.40mm。比11号监测点变形增加了2.49mm。在围岩等级为Ⅲ和Ⅳ，孔口管长度分别为8m和0m情况下，围岩变形中围岩等级起到主要作用。其中围岩等级较好的Ⅲ级，围岩变形最终达到的稳定值不超过1mm，对于围岩等级较差的Ⅳ级，围岩变形最大值为1.2mm，随着围岩等级的提高，围岩完整性差，破坏程度高，围岩变形会相应增加。在围岩等级为Ⅴ级，围岩变形最大达到6.62mm（图8.2.2-12、图8.2.2-13）。灌浆终压为8MPa情况下，围岩变形主要控制因素为孔口管长度，次要控制因素为围岩等级。特别在地层为Ⅴ级围岩条件下，需要考虑孔口管长度对围岩变形影响。同时在远离灌浆孔周边需要进行浅层加固。

图8.2.2-12　灌浆终压8 MPa时11号监测点变形曲线

图8.2.2-13　灌浆终压8 MPa时15号监测点变形曲线

16号监测点位于顶板处，对于灌浆终压为8MPa情况下，围岩等级为Ⅳ，孔口管长度0m时，围岩变形最明显。顶板处于涌水区域，灌浆压力在不断克服浆液阻力向周围地层进行扩散时，浆液驱替地下水，在沉积、凝固，封堵地下水过水通道。地层中围岩的物理力学性质、抗压强度和抗剪强度都得到不同程度的提高。围岩变形出现反弹，变形量在下降。未灌浆条件下，围岩初始变形量为39.78mm，灌浆过程中围岩变形量降至17.51mm，并且在灌浆结束后较短时间内达到17.32mm稳定值。相比于其他两个工况，围岩等级为Ⅲ和Ⅳ，孔口管长度分别为8m和0m情况下，由未灌浆时变形初始值分别为14.87mm和21.06mm，在灌浆结束后围岩变形达到稳定值分别为6.48mm和9.06mm。分析围岩周边变形曲线，变形量较大的位置分别为顶板和底板。且围岩等级Ⅳ，孔口管长度为0m时，围岩变形量最大，其中顶板变形量达到20.46mm，底板变形量达到2.08mm。相比于其他两种工况下，在孔口管长度为4m和8m时，围岩变形均较小（图8.2.2-14、图8.2.2-15）。灌浆终压为8MPa时，围岩变形主要控制因素为孔口管长度，次要控制因素为围岩等级。在灌浆压力高于孔隙水压力2倍，孔口管长度起到关键作用，在灌浆过程中，孔口管有效阻隔灌浆压力向周边围岩应力的传递。可降低周边围岩的变形。在围岩等级好或差情况下，均考虑孔口管长度。可根据实际工程需要设置不同孔口管长度。

图8.2.2-14　灌浆终压8MPa时16号监测点变形曲线

图8.2.2-15　灌浆终压8MPa时围岩周边变形曲线

灌浆终压8MPa，在灌浆孔周边围岩变形主要控制因素为围岩等级，次要控制因素为孔口管长度。围岩等级为Ⅴ时，对围岩变形量影响明显，需要增加孔口管长度，控制围岩变形量。远离灌浆孔周边时，围岩变形主要控制因素为孔口管长度，次要控制因素为围岩等级，在围岩较差，破碎严重的地层中，需要考虑浅层加固，在顶板处需要配合支护措施。