一种用于断层监测的牛顿力监测预警方法技术

本发明专利技术提供一种用于断层监测的牛顿力监测预警方法，监测预警方法包括以下步骤：步骤1，在隧道侧壁开挖耳洞，从耳洞向断层进行钻孔，钻孔穿过断层；步骤2，在钻孔中安装锚索；步骤3，在钻孔中注浆，直至孔洞注浆密实；步骤4，在锚索伸出钻孔的端部依次安装传感器、恒阻体和锁具，对锚索进行张拉并锁紧锁具；步骤5，实时监测锚索的力变化情况，若锚索受力平稳变化，说明相对平稳，若锚索受力出现突降时，则说明灾变发生。通过对可监测的人为力学系统(锚索)的直接测量，从而间接计算出了断层中不可测的牛顿力变化情况，实现了对牛顿力的量测；从而实现了对地震灾变发生的准确监测预警。从而实现了对地震灾变发生的准确监测预警。从而实现了对地震灾变发生的准确监测预警。

【技术实现步骤摘要】
一种用于断层监测的牛顿力监测预警方法


[0001]本专利技术属于地震监测预警
，具体涉及一种用于断层监测的牛顿力监测预警方法。

技术介绍

[0002]2008年，何满潮院士通过室内物理模拟实验，在国际上率先发现了“牛顿力突降，灾变发生”的科学现象，后续又多次在现场滑坡灾害监测中得到验证。而无论是滑坡还是地震，这两类地质灾害的本质是相同的，都是地质岩体先发生Hooke变形，再沿着结构面两侧岩体发生相对运动的过程。换言之，这两类地质灾害是岩体从Hooke变形体到Newton运动体的灾变转换过程，其核心问题是结构面上的牛顿力变化
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[0003]地震是现今最常见的自然灾害之一，还易引发滑坡、泥石流等次生灾害，其破坏性巨大，严重危害人类的生命和财产安全。地震预警是当前最有效的地震预防手段，但现有的地震预警多是以地震仪和强震仪为基础，地表与深部位移、地下水位等为监测参量，但在遭遇强震时就难以准确预测地震的发生。
[0004]因此，亟须对现有发震断层监测方法进行改进设计，以提高地震监测预警的准确性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于断层监测的牛顿力监测预警方法，以至少解决目前监测预警方法预测结果不准确等问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种用于断层监测的牛顿力监测预警方法，所述监测预警方法包括以下步骤：
[0008]步骤1，在隧道侧壁开挖耳洞，从耳洞向断层进行钻孔，钻孔穿过断层；
[0009]步骤2，在钻孔中安装锚索；
[0010]步骤3，在钻孔中注浆，直至孔洞注浆密实；
[0011]步骤4，在锚索伸出钻孔的端部依次安装传感器、恒阻体和锁具，对锚索进行张拉并锁紧锁具；
[0012]步骤5，实时监测锚索的力变化情况，若锚索受力平稳变化，说明相对平稳，若锚索受力出现突降时，则说明灾变发生。
[0013]如上所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，优选的，在步骤1中，在隧洞的侧壁上开挖两个耳洞，两个耳洞分别位于断层的两侧，从一个耳洞向另外一个耳洞打设钻孔，钻孔穿越断层并连通两个耳洞。
[0014]如上所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，优选的，所述钻孔平行于隧道的轴线。
[0015]如上所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，优选的，在隧道的外周可设置多个钻孔，所述钻孔均穿越断层；在每个钻孔中均布设锚索支护，并对锚索进行监测。
[0016]如上所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，优选的，沿锚索轴线方向上设置有多个架线环，所述架线环包括一个圆环，在圆环的外周均布有多根钢筋，每根钢筋均垂直于圆环的切线；
[0017]所述锚索包括多根钢绞线，在相邻两钢筋之间设置有一根钢绞线。
[0018]如上所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，优选的，沿锚索轴线方向上设置有多个箍线环，箍线环的截面为圆形，箍线环套设在锚索多根钢绞线的外围；
[0019]箍线环与架线环沿锚索轴线方向交替设置。
[0020]如上所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，优选的，在步骤3中，待钻孔中注浆初凝后，在锚索伸出钻孔的两个端部均施做锚墩，并在锚索的端部套设隔离管，隔离管用于将锚索与锚墩的混凝土隔离。
[0021]如上所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，优选的，在步骤4中，在锚索两端同步按顺序安装传感器、恒阻体和锁具，并按照荷载需求张拉并将锁具锁紧。
[0022]如上所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，优选的，在锚索的两端均设置监测装置，同时监测锚索两端所受力的变化情况。
[0023]如上所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，优选的，所述监测装置包括轴力计，所述轴力计用于测量锚索的轴力变化情况。
[0024]有益效果：
[0025](1)通过使NPR锚索穿过断层，并在锚索两端安装传感器，能够实现在深部断裂面(带)上对牛顿力的监测。
[0026](2)NPR锚索两端取消传统锚固段，同步用锁具锚固，同步监测，能够有效减少锚固失效的几率，保证监测的准确性。同时在隧道周向布置多个锚索，由于锚索两端均用锁具锚固，大大提高了锚索对断层的缝合作用，保证了隧道的安全性。
[0027](3)在有效面积内安装NPR锚索，以点代面，能够在确保监测效果的前提下最大程度地降低监测成本。
[0028](4)对活动断裂进行跨断层牛顿力监测，实现对灾变发生的准确高效监测。
附图说明
[0029]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0030]图1为本专利技术实施例中钻孔、耳洞与断层关系示意图，
[0031]图2为本专利技术实施例中锚索安装示意图，
[0032]图3为本专利技术实施例中架线环示意图，
[0033]图4为本专利技术实施例中，
[0034]图5为本专利技术实施例中，
[0035]图6为本专利技术实施例中，
[0036]图中：1、钻孔；2、耳洞；3、钢绞线；4、架线环；5、箍线环；6、锚墩；61、锚索孔；7、恒阻体；10、断层；20、岩体。
具体实施方式
[0037]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0039]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0040]根据本专利技术的具体实施例，如图1
‑
6所示，本专利技术提供一种用于断层监测的牛顿力监测预警方法，监测预警方法包括以下步骤：
[0041]步骤1，在隧道侧壁开挖耳洞，从耳洞向断层进行钻孔，钻孔穿过断层；
[0042]步骤2，在钻孔中安装锚索；
[0043]步骤3，在钻孔中注浆，直至孔洞注浆密实；
[0044]步骤4，在锚索伸出钻孔的端部依次安装传感器、恒阻体和锁具，对锚索进行张拉并锁紧锁具；
[0045]步骤5，实时监测锚索的力变化情况，若锚索受力平稳变化，说明相对平稳，若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于断层监测的牛顿力监测预警方法，其特征在于，所述监测预警方法包括以下步骤：步骤1，在隧道侧壁开挖耳洞，从耳洞向断层进行钻孔，钻孔穿过断层；步骤2，在钻孔中安装锚索，并在锚索端部设置监测装置；步骤3，在钻孔中注浆，直至孔洞注浆密实；步骤4，在锚索伸出钻孔的端部依次安装传感器、恒阻体和锁具，对锚索进行张拉并锁紧锁具；步骤5，实时监测锚索的力变化情况，若锚索受力平稳变化，说明相对平稳，若锚索受力出现突降时，则说明灾变发生。2.根据权利要求1所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，其特征在于，在步骤1中，在隧洞的侧壁上开挖两个耳洞，两个耳洞分别位于断层的两侧，从一个耳洞向另外一个耳洞打设钻孔，钻孔穿越断层并连通两个耳洞。3.根据权利要求2所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，其特征在于，所述钻孔平行于隧道的轴线。4.根据权利要求3所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，其特征在于，在隧道的外周可设置多个钻孔，所述钻孔均穿越断层；在每个钻孔中均布设锚索支护，并对锚索进行监测。5.根据权利要求3所述的用于断层监测的牛顿力监测预警方法，其特征在于，沿锚索轴线方向上设置有多...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶志刚，毛亚东，庞仕辉，张玉芳，张秀莲，袁坤，刘奎明，何满潮，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：