[實用新型]一種垂直向層狀巖體爆破應力波傳播測試結構

有效

• 申請號: 201720012834.3
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN206696444U
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 劉寧;張洋;鮑世虎
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;F42D3/04
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司33100
• 代理人: 劉曉春,何碧珩

技術領域

本實用新型涉及巖土工程，尤其涉及層狀巖體爆破應力波傳播測試技術。

背景技術

層狀巖體分布廣泛，很多地下工程建在該類巖體中。由于層狀巖體在形成過程中經過各種復雜地質構造作用，層狀巖體結構與其他巖體結構具有顯著的差別，含有層理、片理等層狀結構面，巖層的變形和強度各向異性特征以及結構面的低強度特點使得圍巖的變形和穩定問題十分復雜，不僅導致層狀巖體力學特性表現出明顯的各向異性特征，在破壞機制方面也存在較大的差異。這種差異的存在必然會給工程設計以及層狀巖體的穩定性評價帶來巨大的挑戰。

隨著地下工程建設的快速發展，在開挖方式的選擇中，爆破在性價比、開挖速度、成熟程度等方面具有較大的優勢。而在開挖過程中，爆破產生的應力波不可避免地將對周圍巖體產生沖擊，造成圍巖損傷，影響圍巖自身的力學性能。為此，需要對爆破應力波進行測試，以保證圍巖的完整性。

目前針對不同巖性、不同地質情況，提出了不同的爆破測試方法，然而現場影響爆破應力波傳播的因素眾多。例如層狀巖體由于本身層理、片理等層狀結構面的存在，導致巖體力學特征表現出明顯的各向異性，各向異性特征不可避免地將對應力波的傳播產生影響，但是現有的爆破測試方法并未針對層狀巖體提出專門的測試方案。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種垂直向層狀巖體爆破應力波傳播測試結構，可以對垂直走向的層狀巖體進行測試，以建立爆破應力波與層狀巖體走向的變化規律，并基于此規律對爆破方案進行優化調整，盡可能減少爆破對圍巖的損傷影響。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：一種垂直向層狀巖體爆破應力波傳播測試結構，包括爆破結構和測試結構，所述爆破結構用于放置爆破震源，所述測試結構包括以爆破震源為基準點由近及遠布置的多個測試點，所述多個測試點內分別布置傳感器，多個測試點分別布置在層狀巖體的各個巖層中間位置，多個測試點和爆破震源的排列方向與層狀巖體的巖理方向垂直。

在采用上述技術方案的同時，本實用新型還可以采用或者組合采用以下進一步的技術方案：

距離爆破震源最近的測試點與爆破震源的距離為8~10m。

所述爆破結構采用空孔直眼掏槽方式，爆孔直徑為50mm，深度為2.5m。

多個測試點布置在同一高程、同一直線上，測點間隔超過層狀巖體厚度。

多個測試點之間的水平距離為3~5m且保持一致。

每個測試點內均分布布置水平徑向、水平切向和垂直向速度傳感器。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提出了一種垂直向層狀巖體爆破應力波傳播測試結構，該結構可以評價層狀走向對爆破應力波傳播的影響，制定合理的爆破方案，減少爆破對圍巖的損傷影響。本實用新型現場實施簡便，測試結果準確，節約支護成本，加快施工進度，技術與經濟效果顯著。

附圖說明

圖1是本實用新型的示意圖。

具體實施方式

參照附圖。

本實用新型的測試結構包括爆破結構和測試結構，所述爆破結構用于放置爆破震源，所述測試結構包括以爆破震源為基準點由近及遠布置的多個測試點，所述多個測試點內分別布置傳感器，多個測試點分別布置在層狀巖體的各個巖層中間位置，多個測試點和爆破震源的排列方向與層狀巖體的巖理方向垂直。

距離爆破震源最近的測試點與爆破震源的距離為8~10m，以保證速度傳感器不被破壞。

所述爆破結構采用空孔直眼掏槽方式，爆孔直徑為50mm，深度為2.5m。為了驗證試驗結果，爆破宜超過10次。

多個測試點布置在同一高程、同一直線上，并盡量避開不良地質構造。測試點的數量以3~5個為宜，各測點之間的水平距離最好能夠保持一致，并且要求超過層狀巖體單層厚度，一般3~5m即可滿足要求。

為了對比應力波在層狀巖體中的傳播規律，每個測試點內均分布布置水平徑向、水平切向和垂直向速度傳感器。

本實用新型在現場的具體操作方式是：

（1）場地選擇。

為了提高測試的準確度和代表性，測試場地應選擇巖性和層狀走向單一的區域。為了對比不同層狀走向對爆破應力波傳播規律的影響，應根據工程現場實際發育的層狀走向選擇對應的試驗場地。

（2）爆破方案。

爆破采用空孔直眼掏槽方式，爆孔直徑為50mm，深度為2.5m。為了驗證試驗結果，爆破宜超過10次。

（3）測試結構。