一种判识水封地下洞库围岩爆破开挖损伤的方法技术

本发明专利技术提供了一种判识水封地下洞库围岩爆破开挖损伤的方法，涉及地下工程技术领域，包括压水试验、声波检测和爆破振动监测，同时根据透水率变化、波速变化和松动圈范围进行围岩损伤的分级判识，最后建立爆破振速与围岩损伤的对应关系；本发明专利技术适用于水封地下洞库围岩爆破开挖损伤程度的判识，在传统超声波检查围岩损伤基础上，引入围岩透水率变化，能够直观判断爆破开挖损伤对围岩透水性能的变化，同时对于水封洞库等对围岩裂隙透水要求较高的地下工程更有针对性，并且提升了围岩损伤判识的精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
一种判识水封地下洞库围岩爆破开挖损伤的方法


[0001]本专利技术涉及地下工程
，具体而言，涉及一种判识水封地下洞库围岩爆破开挖损伤的方法。

技术介绍

[0002]地下洞库在开挖过程中，受爆破振动和开挖后应力场重分布，洞库周边围岩将受到不同程度的松弛和损伤。目前对于围岩爆破损伤通常采用超声波、声发射等仪器，在爆破后，检测洞周岩层的波速，以岩层波速降低一定标准(通常是10％)作为围岩是否受到损伤的判据，并将损伤范围定义为松动圈，同时监测爆破震动速度，通过建立松动圈范围与爆破振速关系，从而评价爆破对围岩的损伤。
[0003]上述方法目前存在两大问题：一是超声波、声发射等检测本身由于需水耦合等要求，实际精度较差。二是在完整、较完整硬岩隧道，围岩松动圈较小，波速变化也小，对施工安全无大的影响，但实际围岩可能增加了较多的微裂隙，对严格控制渗水的工程则会由于微裂隙的增加而增加大量的堵水费用，同时效果仍不佳，致使常规超声波、声发射检查判识结果的指导性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种判识水封地下洞库围岩爆破开挖损伤的方法，其解决了水封地下洞库围岩爆破开挖损伤程度判识的问题。
[0005]本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：一种判识水封地下洞库围岩爆破开挖损伤的方法，方法包括：
[0006]步骤S1：通过高压方式将水压入检测孔，根据岩体吸水量计算岩体裂隙发育情况和透水性；
[0007]步骤S2：利用智能型声波检测仪，检测围岩波速变化，判定松动圈范围；
[0008]步骤S3：根据检测得出的围岩透水率或围岩波速变化判定围岩损伤程度；
[0009]步骤S4：在工作面范围内的监测孔附近，利用可移动式传感器，监测爆破振速；
[0010]步骤S5：获得爆破振速的数据后，将判定的围岩损伤等级与爆破振速数据进行对应，建立损伤程度与爆破振速关系；
[0011]进一步的，透水率变化为(Δq)，其中q1为松动圈外透水率，q2为松动圈内透水率；
[0012]进一步的，围岩波速变化为(ΔS)，其中S1为松动圈外围岩平均波速，S2为松动圈内围岩平均波速；
[0013]进一步的，智能型声波检测仪，采用声波单孔测试法的一发双收方式进行测试；
[0014]进一步的，取松动圈范围为(D)，围岩透水率为(q)，围岩损伤程度依据(D)、(q)、(Δq)和(ΔS)进行判定。
[0015]本专利技术的技术方案至少具有如下优点和有益效果：通过在传统超声波检查围岩损伤基础上，引入围岩透水率变化，进而可直观判断爆破开挖损伤对围岩透水性能的变化，对于水封洞库等对围岩裂隙透水要求较高的地下工程更有针对性，同时提升了围岩损伤判识的精度。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的判识水封地下洞库围岩爆破开挖损伤的方法的示意图；
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0019]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]实施例
[0021]一种判识水封地下洞库围岩爆破开挖损伤的方法，方法包括：
[0022]步骤S1：通过高压方式将水压入检测孔，检测分为松动圈内和松动圈外两段检测，根据岩体吸水量计算了解岩体裂隙发育情况和透水性。透水性通常以透水率(q)表示，单位为吕荣(Lu)。
[0023]步骤S2：利用智能型声波检测仪，检测围岩波速变化，判定松动圈范围；智能型声波检测仪采用声波单孔测试法的一发双收方式进行测试；检测围岩波速变化为(ΔS)，判定松动圈范围为(D)；
[0024]步骤S3：根据检测得出的围岩透水率或围岩波速变化判定围岩损伤程度；透水率变化为(Δq)，其中q1为松动圈外透水率，q2为松动圈内透水率；围岩波速变化为(ΔS)，其中S1为松动圈外围岩平均波速，S2为松动圈内围岩平均波速；松动圈范围为(D)，松动圈按波速降低10％的区域取，或根据规范或设计文件要求，围岩损伤程度可以分为三级，具体依据(D)、(q)、(Δq)和(ΔS)进行判定。
[0025][0026]步骤S4：在工作面范围内的监测孔附近，例如在工作面15
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50m范围，检测孔附近1m范围内，利用可移动式传感器，监测爆破振速；
[0027]步骤S5：获得爆破振速的数据后，将判定的围岩损伤等级与爆破振速数据进行对应，建立损伤程度与爆破振速关系；
[0028]判识方法的原理为：利用压水试验得到围岩透水率(q)和透水率变化(Δq)，利用声波检测仪测量围岩波速(S)和松动圈范围(D),将围岩透水率(q)、透水率变化(Δq)、围岩波速变化(ΔS)
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松动圈范围(D)相结合，根据围岩透水性能(裂隙发育情况)、透水性能变化和波速变化，综合判定围岩损伤程度，通过爆破振动仪得到检测孔附近爆破震动速度峰值(PPV)，将爆破振动速度峰值(PPV)与围岩损伤程度相结合，建立爆破振速与围岩损伤程度的理论关系式，最终通过达到监测爆破振速判定对不同围岩的损伤。
[0029]值得一提的是，通过在传统超声波检查围岩损伤基础上，引入围岩透水率变化，进而可直观判断爆破开挖损伤对围岩透水性能的变化，对于水封洞库等对围岩裂隙透水要求较高的地下工程更有针对性，同时提升了围岩损伤判识的精度。
[0030]以上仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种判识水封地下洞库围岩爆破开挖损伤的方法，其特征在于，方法包括：步骤S1：通过高压方式将水压入检测孔，根据岩体吸水量计算岩体裂隙发育情况和透水性；步骤S2：利用智能型声波检测仪，检测围岩波速变化，判定松动圈范围；步骤S3：根据检测得出的围岩透水率或围岩波速变化判定围岩损伤程度；步骤S4：在工作面范围内的监测孔附近，利用可移动式传感器，监测爆破振速；步骤S5：获得爆破振速的数据后，将判定的围岩损伤等级与爆破振速数据进行对应，建立损伤程度与爆破振速关系。2.如权利要求2中所述的判识水封地下洞库围岩爆破开挖损伤的方法，其特征在于，所述透水率变化为(Δq...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨龙伟，陈太明，康杰，钱吉磊，赖贻明，南星，李金川，郭壮，
申请(专利权)人：中铁二局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：