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原文传递一种隧道爆破中岩体损伤的检测及分析方法

专利名称：	一种隧道爆破中岩体损伤的检测及分析方法
摘要：	本发明公开了一种隧道爆破中岩体损伤的检测及分析方法，包括以下步骤：S1岩体损伤与声波波速量纲分析：使用弹性模量的变化定义损伤变量，分析声波波速与岩体损伤的关系，确定声波波速与岩体损伤的量纲式；S2数据监测：根据隧道挖掘方式的实际情况，选定所要检测的围岩，钻取声波孔，在爆破后，采用声波测试仪对声波孔内不同位置的声波波速进行测量；S3数据分析：将S2中得到的数据进行分析，得到爆破后岩体损伤情况。本发明有效地评估爆破后岩体的损伤程度和分布，为爆破后岩体损伤程度提供规律支持，便于爆破施工的控制。
专利类型：	发明专利
申请人：	中交一公局集团有限公司;中交一公局第四工程有限公司
发明人：	李盼盼;田世宽;伯睿飞;黄哲隽;谭强;邹兴林;姚锐丹;李唐军;胡波;刘淋;冉法明
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-11T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311013429.X
公开号：	CN117110427A
代理机构：	南宁智卓专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	邓世江
分类号：	G01N29/04;G01N29/07;G;G01;G01N;G01N29;G01N29/04;G01N29/07
申请人地址：	100024 北京市朝阳区管庄周家井;
主权项：	1.一种隧道爆破中岩体损伤的检测及分析方法，其特征在于，包括以下步骤： S1岩体损伤与声波波速量纲分析：使用弹性模量的变化定义损伤变量，分析声波波速与岩体损伤的关系，确定声波波速与岩体损伤的量纲式； S2数据监测：根据隧道挖掘方式的实际情况，选定所要检测的围岩，钻取声波孔，在爆破后，采用声波测试仪对声波孔内不同位置的声波波速进行测量； S3数据分析：将S2中得到的数据进行分析，得到爆破后岩体损伤情况。 2.根据权利要求1所述的一种隧道爆破中岩体损伤的检测及分析方法，其特征在于，所述S1中，弹性模量定义损伤变量公式为：式中： D—损伤变量； E0—无损伤时材料的弹性模量； E—受损伤有效承载面积减小后的弹性模量；根据弹性波理论，爆破前后岩体弹性模量为：式中： E0—无损伤时材料的弹性模量； E—受损伤有效承载面积减小后的弹性模量； ρ0、ρ—分别为爆破前后基岩的密度； μ0、μ—分别为爆破前后基岩的泊松比； C0—为爆破前在岩体中测得的声波速度； C—为爆破后对应C0测试部位的声波速度；假定爆破前后的岩体密度和泊松比近似相等，则岩体损伤与声波波速的量纲式为：式中： D—损伤变量； E0—无损伤时材料的弹性模量； E—受损伤有效承载面积减小后的弹性模量； C0—为爆破前在岩体中测得的声波速度； C—为爆破后对应C0测试部位的声波速度。 3.根据权利要求1所述的一种隧道爆破中岩体损伤的检测及分析方法，其特征在于，所述S2中，数据监测的具体方法为：在所要检测的围岩上，钻取一定深度的声波孔，并在声波孔内设定多个间隔一定距离的测点；爆破后，将声波测试仪的探测器放入声波孔底，并依次向外拉出，在经过每个测点时，测定该测点的声波波速。 4.根据权利要求3所述的一种隧道爆破中岩体损伤的检测及分析方法，其特征在于，所述声波测试仪测量过程中，需要在声波孔内不断加水耦合，保持水量处于溢出声波孔状态。 5.根据权利要求3所述的一种隧道爆破中岩体损伤的检测及分析方法，其特征在于，所述的声波孔钻取时，需要向下倾斜一定角度钻取，使声波孔向下倾斜一定角度。 6.根据权利要求3所述的一种隧道爆破中岩体损伤的检测及分析方法，其特征在于，所述声波测试仪的探测器绑在辅助杆上。 7.根据权利要求1所述的一种隧道爆破中岩体损伤的检测及分析方法，其特征在于，所述的隧道挖掘方法为两台阶法，且将下断面分为左右两部分。 8.根据权利要求1所述的一种隧道爆破中岩体损伤的检测及分析方法，其特征在于，所述S3中，将S2中测量的声波波速数据进行整理，绘制声波孔内不同位置测点—声波波速图，再将声波波速代入S1得到的岩体损伤与声波波速的量纲式中，绘制声波孔内不同位置测点—岩体损伤统计图，分析得到岩体的累计损伤程度情况。
所属类别：	发明专利