[發明專利]一種公路隧道中夾巖隔墻穩定性評價方法

有效

• 申請號: 201710769961.2
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107478725B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 吳進科;姚海波;孔恒;孫強;張鵬;周陽;文言;靳利軍;馬少軍;高飛;高明生;程立華;尹留陽;單中趁;汪涼;吳江;張全賀;黃振龍;劉羽;王雄;付貴慶;高萬夫;王鵬;陳斌;陳偉;湯明;崔宇聲;王彬;張冰;崔少光;郭飛
• 申請（專利權）人: 北京市政建設集團有限責任公司;北京市市政一建設工程有限責任公司;北方工業大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 羅建書

本發明涉及一種公路隧道中夾巖隔墻穩定性評價方法，其利用呈矩陣形式布于隧道中夾巖隔墻兩側的傳感器進行微震監測；從微震監測結果中分離出巖石破裂震源和輔助震源的地震波信息；根據微震波信息基于巖石破裂震源處產生微震波的位置對裂縫位置初步定位；根據基于輔助震源的地震波信息優化后的波速模型并采用雙差成像定位方法，對裂縫位置進一步精確定位；選取設定空間內的裂縫在設定時間段發生的微震事件群進行聚類分析，獲得微震事件的時空分布特征及破壞演化特征；并基于這些特征對巖體的破裂程度進行定量描述，推斷出巖體破裂程度的演化過程；進而去評價中夾巖隔墻的穩定性。本發明能快速評價中夾巖隔墻穩定性，確保隧道施工安全和后期的正常運營。

技術領域

本發明涉及土木工程施工技術領域，尤其是涉及一種公路隧道中夾巖隔墻穩定性評價方法。

背景技術

隨著我國山區高速公路的快速發展，隧道已成為高速公路重要組成要素。小凈距隧道是一種常見的隧道類型，但在施工期間存在一定的安全風險，由于施工順序、應力分布和內部構造等因素，引起的中夾巖隔墻偏移、變形和破裂。對于公路小凈距隧道的中夾巖隔墻，在隧道的施工過程中承擔變化荷載，而且后期的隧道運營過程中，隨著時間推移隧道中夾巖隔墻內部也會發生一定的損傷劣化，因此對隧道中夾巖隔墻進行監測，分析其內部的應力和結構變化，對隧道施工和后期安全運營的作用巨大。

傳統的隧道中夾巖隔墻監測手段，如隧道中夾巖隔墻鉆孔電視探測和超聲波損傷探測，其內置的傳感器布置方式，基于這些傳感器獲得的信息進行評價中夾巖隔墻的結構時，勢必會在一定程度上影響中夾巖隔墻結構的完整性。

而且，傳統的中夾巖隔墻評價方法主要是針對中夾巖隔墻的偏壓和變形情況制定，很難對不均勻受壓的中夾巖隔墻的應力狀態進行定量和準確描述。

另外，傳統的監測和評價方法，需要大量歷史經驗數據和監測資料進行長期分析，分析的理論模型不足，不能滿足中夾巖隔墻穩定性對于快速評價的需求。

發明內容

本發明的目的是針對傳統中夾巖隔墻評價方法存在的問題，提供一種公路隧道中夾巖隔墻穩定性評價方法，其能夠監測到對隧道中夾巖隔墻造成破裂的更多震源信息，并基于該震源信息對中夾巖隔墻的應力狀態進行定量和準確描述，并能夠快速地評價中夾巖隔墻穩定性，確保隧道施工安全和后期的正常運營。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

本發明提供一種公路隧道中夾巖隔墻穩定性評價方法，其包括：

步驟S2，利用呈矩陣形式布置于隧道中夾巖隔墻兩側的傳感器，對隧道中夾巖隔墻內的震源進行微震監測；并結合采集儀記錄微震監測結果；

步驟S3，基于微震監測結果獲得巖石破裂震源和輔助震源的微震波信息，包括：震源處產生微震波的時間、位置、頻率和能量；基于各類震源的特定特征，對采集到的震源的微震波信息進行分離處理，分離出巖石破裂震源的微震波信息和輔助震源信息；并基于分離出的巖石破裂震源處產生微震波的位置對微震事件形成裂縫的位置進行初步定位；

步驟S4，基于輔助震源的信息對監測區域的波速模型進行優化；根據優化后的波速模型并采用雙差成像精確定位方法，對微震事件形成的裂縫位置進行重新定位；

步驟S5，針對重新定位的裂縫，通過震源機制分析原理確定形成該裂縫的微震事件的能量和破壞方式；選取設定空間內的裂縫在設定時間段發生的微震事件群，并對該微震事件群的時間、位置、能量和破壞方式進行聚類分析，獲得中夾巖隔墻巖體內部微震事件的時空分布特征及破壞演化特征；

步驟S6，基于微震事件的時空分布及破壞演化特征，對中夾巖隔墻內部巖體的破裂程度進行定量描述，并推斷出巖體破裂程度的演化過程；

步驟S8，基于該中夾巖隔墻內部巖體的破裂程度去評價中夾巖隔墻的穩定性。

更優選地，所述公路隧道中夾巖隔墻穩定性評價方法還包括：