[發明專利]一種適用于在建隧道的近區隧道爆破振動動應變測試方法

在審

• 申請號: 201910363145.0
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110006335A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 羅馳;楊新安;王浩;蔣思;羅都顥;肖承倚;李坤;劉臻武
• 申請（專利權）人: 中鐵五局集團第四工程有限責任公司;中鐵五局集團有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 程毅

本發明所述適用于在建隧道的近區隧道爆破振動動應變測試方法，包括以下步驟：S1：在隧道的初期支護上布置測試點，打磨所述測試點的表面；S2：在測試點表面粘貼應變片并引出連線，再外涂保護膠固定；S3：為每個應變片均設置一溫度補償片，將溫度補償片粘貼在補償塊上并引出連線，再外涂保護膠固定；S4：采用數據線將應變片、溫度補償片與橋盒連接，且在橋盒中按照半橋的方式連接應變片和溫度補償片，并減振處理；S5：對與數據線的各接頭處進行加固；S6：將橋盒與動態信號采集儀連接，并將動態信號采集儀采集的實時數據傳輸至計算機；S7：將動態信號采集儀進行接地。本發明能夠準確地對在建隧道的近區隧道爆破振動動應變進行測試。

技術領域

本發明涉及隧道工程的技術領域，尤其涉及一種適用于在建隧道的近區隧道爆破振動動應變測試方法。

背景技術

爆破振動測試，是用于評價隧道工程爆破對周圍硐室及臨近建構筑物的影響而經常采用的測試方法，其測試指標主要有速度、加速度、位移、應力或應變等。而在現場的隧道爆破監測中，最常用的測試與評價指標仍舊只監測爆破振速，而沒有監測爆破動應變的項目，這主要源于爆破振速測試較為簡便和成熟。隧道爆破振速難以反映巖體在爆破荷載作用下的隧道應力狀況，也難以直接判斷巖體或支護結構是否開裂甚至破壞。而近區爆破振動動應變測試則可以直接反映巖體或支護結構的應力狀況，從而明確爆破沖擊對隧道圍巖及支護結構的擾動情況。所述“近區爆破振動動應變測試”是指以爆破點為中心、半徑約25m的范圍內。

目前，近區隧道爆破振動動應變測試的研究不少，但都是室內模擬試驗。而室內模擬試驗并不存在現場試驗的諸多實際困難，首先是，不存在極大的爆破振動導致數據線與洞壁或周圍環境所產生的猛烈撞擊；其次是，未考慮因隧道側壁初支圍巖的粗糙而不易粘貼應變片及將動態信號采集儀接地線等困難。

現有的近區隧道爆破振動動應變測試方法，其步驟大致如下：1)在測試點表面粘貼應變片并引出連線；2)為每個應變片均設置一溫度補償片；3)采用數據線將所述應變片、與溫度補償片橋盒連接；4)將所述橋盒與動態信號采集儀電連接，并將所述動態信號采集儀采集的實時數據傳輸至計算機。測試得到的爆破振動動應變峰值數值常達到4000με左右；而一般C30混凝土抗拉強度為2.01MPa，彈性模量為3.0×104MPa，對應的混凝土靜態允許拉應變值僅為67με。可見，測試得到的爆破振動動應變峰值數值4000με遠超出混凝土的靜態允許拉應變值67με，顯然該測試得到的爆破振動動應變數值是錯誤，完全不具有參考性。并且，因為沒有對數據線及各接頭處進行可靠的減振及加固處理，各段爆破結束后的動應變數值也難以歸零。

而對于在建隧道，近區隧道爆破振動動應變測試具有以下特點：(1)應變測試位置距離隧道爆破開挖區域較近，爆破振動極大，對動應變測試結果干擾很大；(2)隧道僅完成初期支護，隧道應變測試表面極其粗糙；(3)在建隧道現場施工環境復雜，干擾因素多，如動態信號采集儀難以接地線、周圍電焊的強電磁干擾等，易影響測試結果。由于在建隧道的隧道爆破開挖距離往往很近，從而導致爆破振動大，需要針對近區隧道爆破振動特點改進現有近區隧道爆破振動動應變測試方法，來得到爆破振動應力波引起的初期支護動應變的準確的實測結果，了解近區隧道爆破振動動應狀況，保障隧道初期支護的穩定與安全，并推動近區隧道爆破振動動應變測試在在建隧道中的推廣和應用。

發明內容

基于此，本發明提供了一種適用于在建隧道的近區隧道爆破振動動應變測試方法，能夠準確地對在建隧道的近區隧道爆破振動動應變進行測試。

本發明所述適用于在建隧道的近區隧道爆破振動動應變測試方法，包括以下步驟：

S1：在隧道的初期支護上布置測試點，并打磨所述測試點的表面，確保其平整光滑；

S2：在所述測試點表面粘貼應變片并引出連線，再在所述應變片外涂保護膠固定；

S3：在測試點10～20cm距離范圍內設置補償塊，并將溫度補償片粘貼在補償塊上并引出連線，再在所述溫度補償片外涂保護膠固定；