[發明專利]一種巖土工程圍巖裂隙探測方法

有效

• 申請號: 201910068557.1
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109738523B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 劉明明
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22;G01S19/42
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種巖土工程圍巖裂隙探測方法，先根據預設的閥值在在巖體中開設若干個探測孔；然后在每個探測孔內布置帶北斗模塊的聲發射傳感器，并實現北斗模塊與數據采集終端的通訊連接；最后基于數據采集終端所采集到的數據進行巖土工程巖裂隙所在位置的確定，并基于所述數據進行巖土工程巖裂隙動態曲線的繪制，巖土工程巖裂隙仿真模型的構建，實現巖土工程巖裂隙情況的分析預測；本發明在實現檢測結果可視化的同時，提高了預測分析的精確度，且所得的治理措施均可進行仿真模擬分析，從而可以得到具有針對性的治理措施。

技術領域

本發明涉及巖土工程勘探技術領域，具體涉及一種巖土工程圍巖裂隙探測方法。

背景技術

在自然界和實際工程應用中，巖體內部存在著不同幾何形狀的裂隙，而大多數裂隙中存在著不同物理性質、幾何尺寸的充填物質，一般情況下充填介質是由風化作用、構造作用和地下水作用形成的角礫、沙土等結構疏松、形態結構不規則、孔隙率大、容易產生變形的低強度介質。

工程建設中所用巖體一般均為含裂隙的復雜巖體，其裂隙中常含有大量不同性質的充填物質，工程中洞室開挖后，其周邊通常會產生許多充填裂隙，充填裂隙的存在，不僅使圍巖的各向異性十分顯著，同時造成了圍巖的不連續性，使圍巖的強度降低，變形破壞更加復雜，直接影響洞室圍巖的穩定。

充填裂隙在流體滲流及圍壓等各種復雜載荷的作用下，對其造成了力學，化學，變形及斷裂等各個方面的破壞，造成工程的不穩定和地質災害不勝枚舉，尤其是在礦井、水利、橋梁、山體隧道等工程的安全和穩定方面，充填裂隙的形變更是對其產生不可忽視的影響。因此施工和運營過程中圍巖的裂隙發育程度進行探測，分析工程災害治理措施效果，從而對于工程的穩定性、安全性做出評價，能夠保證安全和質量，及時做出合理的決策，避免地質災害的發生。

現有的監測方法僅能夠確定探測孔中的裂隙的定位，對于相鄰的探測孔之間的裂隙的走向以及裂隙的未來發展趨勢無法確定/預測分析，監測結果也往往以數字的形式進行反饋，可視性差。

同時，目前基于聲發射監測技術通常將采用將傳感器埋入鉆孔中的方式進行，導致孔內的傳感器不可回收，監測成本過高。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供了一種巖土工程圍巖裂隙探測方法, 在實現檢測結果可視化的同時，提高了預測分析的精確度，降低了檢測成本。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種巖土工程圍巖裂隙探測方法，包括如下步驟：

S1、根據預設的閥值在在巖體中開設若干個探測孔；

S2、在每個探測孔內布置帶北斗模塊的聲發射傳感器，并實現北斗模塊與數據采集終端的通訊連接；

S3、基于數據采集終端所采集到的數據進行巖土工程巖裂隙所在位置的確定，并基于所述數據進行巖土工程巖裂隙動態曲線的繪制，巖土工程巖裂隙仿真模型的構建，實現巖土工程巖裂隙情況的分析預測。

所述北斗模塊與聲發射傳感器復合成一體。

所述步驟S2采用安裝件完成帶北斗模塊的聲發射傳感器的安裝，安裝件包括上端開口的圓柱形安裝套1，圓柱形安裝套1內安裝有環形橡膠圈2，圓柱形安裝套1內底面上安裝有彈簧6，在圓柱形安裝套1前側壁、后側壁和下底面開設有伸縮桿連接孔5，每個伸縮桿連接孔5上均通過螺紋連接有一伸縮桿4，每個伸縮桿4的另一端固接有一負壓吸盤3。

所述伸縮桿4由若干兩頭分別帶內螺紋和外螺紋的套管螺紋套接而成，根據需要進行其長短的調整。

所述巖土工程巖裂隙仿真模型通過FLAC 3D構建，從而實現巖土工程圍巖裂隙的可視化。

每個巖土工程巖裂隙仿真模型上均布置有：