[發明專利]一種砂巖石窟巖體鉆孔振動加速度的測試方法

在審

• 申請號: 202210543562.5
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114876369A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 裴強強;白玉書;劉鴻;張博;崔慧萍;朱毓
• 申請（專利權）人: 敦煌研究院;甘肅莫高窟文化遺產保護設計咨詢有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B49/00;G01H17/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 曹向東

本發明涉及一種砂巖石窟巖體鉆孔振動加速度的測試方法，該方法包括以下步驟：⑴在砂巖石窟巖體上地層巖性近乎相同的位置豎向設置數個等間距的鉆孔點；⑵在豎直方向平整的巖體上，沿每個鉆孔點的位置縱向同一側依次布設數個間距不等的加速度傳感器；⑶將加速度傳感器與粘貼位置進行標記并排列整齊，整理好數據導線，并使用加固液進行噴滲加固；⑷加固完成后，將加速度傳感器粘貼在巖體的表面，待粘接牢固后，將加速度傳感器的導線與數據采集儀相連接；⑸使用鉆孔機具依次在鉆孔點的位置進行鉆孔，并采集相應的振動加速度數據；⑹將所獲得的振動加速度數據繪制成圖表，即可確定施工鉆孔振動波的影響范圍及衰減特征。本發明操作簡單、適應性強。

技術領域

本發明涉及石窟寺賦存巖體加固保護技術領域，尤其涉及一種砂巖石窟巖體鉆孔振動加速度的測試方法。

背景技術

石質文物是我國獨具特色的歷史文化遺產，石窟寺承載和記錄著中華民族五千年來發展過程中各方面的特征，蘊含著巨大的歷史價值和藝術價值。我國石窟分布廣泛且集中，歷史悠遠，截至已公布的八批全國重點文物保護單位，總數為 5058 處，其中石窟寺及石刻共計283處，分布在全國各個省市，其中砂巖石窟約占國內石窟總數的80%左右，解決砂巖石窟所面臨的工程技術難題，能為我國各類石窟的加固工程提供指導。

石窟寺體量龐大且不可移動，多賦存于露天或半露天環境下，長期受到外部環境的影響，導致病害頻發，崖體開裂失穩塌落是其中的一種。石窟賦存巖體塌落病害加固方法較多，常采用塊石柱直頂、化學灌漿、鋼梁吊頂加固和錨桿錨固的方法進行加固處理，其中錨桿錨固技術具有擾動性弱、隱蔽性強和錨固力高的特點，在石窟危巖體加固工程中得到廣泛應用。

巖體錨固技術需要對巖體進行鉆孔，錨固工程中鉆孔振動必然會對石窟文物產生影響。目前已有的振動波對石窟文物影響的研究主要集中在石窟崖體危巖體加固工程，其研究成果如低轉速、低風壓、螺旋鉆進對巖體加固工程具有指導意義，但這些錨固工程只限于石窟寺周邊的大型危巖體，錨桿位置與洞窟巖體之間仍存在一定距離，這些成果與在石窟寺頂板本體上進行鉆孔有明顯區別，因此需要在目前研究成果基礎上詳細研究鉆孔振動對砂巖石窟巖體的影響范圍以及區域和深度上振動波的衰減特征，優化鉆孔工藝及防護措施，確保加固工程的安全性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、適應性強的砂巖石窟巖體鉆孔振動加速度的測試方法。

為解決上述問題，本發明所述的一種砂巖石窟巖體鉆孔振動加速度的測試方法，包括以下步驟：

⑴在砂巖石窟巖體上地層巖性近乎相同的位置豎向設置數個等間距的鉆孔點；

⑵在豎直方向平整的所述巖體上，沿每個所述鉆孔點的位置縱向同一側依次布設數個間距不等的加速度傳感器；

⑶將所述加速度傳感器與粘貼位置進行標記并排列整齊，整理好數據導線，并使用加固液對所述粘貼位置周圍方形區域內進行噴滲加固；

⑷加固完成后，配制漿液將所述加速度傳感器粘貼在所述巖體的表面，待粘接牢固后，將所述加速度傳感器的導線與數據采集儀相連接；

⑸使用鉆孔機具依次在鉆孔點的位置進行鉆孔，此時所述數據采集儀采集相應的加速度傳感器的振動加速度數據，單次采集時間不少于15min；

⑹將所獲得的振動加速度數據繪制成圖表，即可確定施工鉆孔振動波的影響范圍及衰減特征。

所述步驟⑴中鉆孔點的數量為6個。

所述步驟⑵中加速度傳感器的數量為15個，且離每個所述鉆孔點的位置最近的第1個加速度傳感器間距不大于20mm；第1~5個加速度傳感器間距不大于20mm；第6~10個加速度傳感器間距不大于50~200mm；第11~15個加速度傳感器間距不大于50~200mm。