[發(fā)明專利]不同支護系統(tǒng)在沖擊荷載作用下的適用性評價試驗方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310205634.6
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103308399A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉寧;吳旭敏;潘益斌;張洋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水電顧問集團華東勘測設(shè)計研究院
• 主分類號: G01N3/313
• 分類號: G01N3/313
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及不同支護系統(tǒng)在沖擊荷載作用下的適用性評價試驗方法，主要適用于深埋地下巖石工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前我國深埋地下工程發(fā)展迅速，但在開挖過程中尤其是在脆性巖石中，地應(yīng)力和巖體強度之間的尖銳矛盾極有可能導(dǎo)致巖爆的發(fā)生。巖爆是開挖導(dǎo)致的巖體內(nèi)能量釋放和通過震動波傳播時產(chǎn)生的一種圍巖破壞現(xiàn)象，巖爆控制就是努力避免這種破壞的產(chǎn)生。其中的途徑有兩個，一是降低能量釋放的強度；二是加強圍巖的抗沖擊能力，即在沖擊荷載作用下仍然保持良好的穩(wěn)定狀態(tài)，具體措施就是對存在巖爆危害的局部部位進行處理，加強巖體的抗沖擊能力，在巖爆不可避免的情況下，圍巖依然能保持穩(wěn)定或者盡可能降低破壞程度和范圍。

目前支護普遍采用噴錨支護的方式，即錨桿加噴混凝土的方式，所不同的是錨桿和混凝土的類型。比如漲殼式預(yù)應(yīng)力錨桿、普通砂漿錨桿、錐形錨桿、水脹式錨桿，混凝土類型則根據(jù)不同標號、不同摻合料可以進一步細分。目前對于不同支護單元的力學(xué)特性以及應(yīng)對巖爆時所發(fā)揮的作用，仍然停留在室內(nèi)試驗階段，只是單純的對錨桿或者混凝土的力學(xué)性能進行試驗，并沒有考慮到不同支護單元之間的相互配合以及支護單元和圍巖之間的耦合作用，很難體現(xiàn)出現(xiàn)場的實際情況。

對于地質(zhì)條件復(fù)雜的深埋地下工程，單純依靠實驗室的研究成果顯然無法滿足工程的實際需要，支護系統(tǒng)與圍巖之間的相互作用力在實驗室內(nèi)很難做出合理的評估，而在沖擊荷載作用下的力學(xué)性能試驗也只限于支護單元，無法進行系統(tǒng)的評價，特別是隨著工程開挖周圍應(yīng)力環(huán)境的不斷演化，對于工程的實際影響的評估更加困難。把試驗室成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實工程中的設(shè)計方案，還有很多工作要做，其中的基礎(chǔ)性工作就是了解各支護單元在沖擊荷載作用下的工程特性和作用，評價不同支護單元組合成支護系統(tǒng)的適用性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對上述存在的問題提供一種不同支護系統(tǒng)在沖擊荷載作用下的適用性評價試驗方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)試驗的局限性和單一性，更加貼近工程實際情況，為現(xiàn)場支護設(shè)計提供最直接的參考依據(jù)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：不同支護系統(tǒng)在沖擊荷載作用下的適用性評價試驗方法，其特征在于步驟如下：

a、在施工現(xiàn)場開挖輔助洞，然后利用該輔助洞開挖試驗洞；

b、在試驗洞內(nèi)劃分若干個支護試驗區(qū)，并保證各支護試驗區(qū)的長度以及相鄰兩支護試驗區(qū)之間的間隔均不小于1倍的試驗洞洞徑；

c、在各支護試驗區(qū)內(nèi)分別布置不同的支護系統(tǒng)進行支護；

d、通過輔助洞向試驗洞一側(cè)開挖若干爆破孔，各爆破孔均平行于試驗洞，且到試驗洞洞壁的距離為1倍的試驗洞洞徑，然后在各爆破孔內(nèi)填充炸藥；

e、同時起爆所有裝藥部位，爆破后觀察圍巖狀態(tài)、支護系統(tǒng)破壞情況，以評價不同支護系統(tǒng)在抵抗外界沖擊荷載作用下的適用性。

所述試驗洞的開挖尺寸與地下工程的實際開挖尺寸相同。

所述輔助洞與試驗洞垂直布置。

本發(fā)明的有益效果是：直接將試驗布置在工程施工現(xiàn)場，通過對巖爆能量和位置的準確判斷來確定爆破的位置和裝藥量，盡可能重現(xiàn)現(xiàn)場實際巖爆發(fā)生所產(chǎn)生的沖擊作用，使試驗更加貼近工程實際情況；同時在試驗洞的不同區(qū)域內(nèi)布置不同的支護系統(tǒng)，考察各支護系統(tǒng)在相同沖擊荷載作用下所發(fā)揮的作用，更有利于評價支護系統(tǒng)的適用性，彌補了現(xiàn)場缺少評價方法的缺陷，為支護設(shè)計提供了最直接的參考依據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的平面圖。

圖2是本發(fā)明的立面圖。

具體實施方式

本實施例通過在工程施工現(xiàn)場直接施作不同的支護系統(tǒng)，考察在同樣沖擊力荷載的作用下支護系統(tǒng)的破壞情況，來評價支護系統(tǒng)對圍巖承載能力的改善和對圍巖破壞程度的降低。

如圖1、圖2所示，本實施例的具體施工步驟如下：

a、在施工現(xiàn)場開挖輔助洞1，然后利用該輔助洞開挖試驗洞2；本例中，所述輔助洞1與試驗洞2垂直布置，且試驗洞2的開挖尺寸與現(xiàn)場地下工程的實際開挖尺寸保持1：1的比例，并且隧洞軸線也與現(xiàn)場保持一致，以便更真實準確地評價巖爆的影響。

b、在試驗洞2內(nèi)劃分若干個支護試驗區(qū)，并保證各支護試驗區(qū)的長度以及相鄰兩支護試驗區(qū)之間的間隔均不小于1倍的試驗洞2洞徑；本例共劃分三個支護試驗區(qū)。