[发明专利]小间距隧道中间岩墙的安全性评价系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程施工技术领域，特别是涉及一种小间距隧道中间岩墙的安全性评价系统及方法。

背景技术

在小间距隧道的爆破施工中，由于中间岩墙先后遭受先行隧道爆破施工和后行隧道爆破施工的双向影响，容易对中间岩墙造成双面爆破损伤破坏。中间岩墙遭受爆破损伤的程度决定了中间岩墙的安全性，进而决定了小间距隧道爆破施工的安全性。为了更好地保障工程施工的顺利进行，需要通过爆破设计、施工和监测以最大程度的降低爆破振动。

目前，对小间距隧道爆破施工时中间岩墙安全性的评价依据主要是基于选取的围岩力学参数及爆破施工时的爆破参数进行数值计算，然后基于该计算结果来评价中间岩墙的安全性。由于现有技术在进行数值计算时选取的参数不能反映中间岩墙内部的情况，因此通过这些选取的参数进行计算而得到的计算结果不能准确评价中间岩墙的安全性，难以确保小间距隧道爆破施工的安全。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术问题，提供一种小间距隧道中间岩墙的安全性评价系统及方法，其相对于现有技术，能够准确评价中间岩墙的安全性。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

本发明提供一种小间距隧道中间岩墙的安全性评价系统，其包括：

声波探头、声波检测仪和计算机；

声波探头通过连接线与声波检测仪连接，声波检测仪通过连接线与计算机连接；计算机通过控制声波检测仪实施声波的发射和接收；

声波探头被置于测量孔中，该测量孔位于中间岩墙边墙的拱肩部位，该测量孔的深度L大于爆破损伤破坏围岩的深度，测量孔内注满水以使声波探头的探头和测量孔的孔壁有良好的声耦合，测量孔的孔口装有封堵器。

更优选地，所述测量孔倾斜向上且其中心线与水平线之间的夹角呈设定夹角。

更优选地，所述设定夹角为30°～60°。

更优选地，所述设定夹角为45°。

更优选地，所述声波探头包括：

第一接收器、第二接收器和发射器；

所述计算机通过声波检测仪控制声波探头和第二接收器接收声波信息，并将接收到的声波信息通过声波检测仪传输给计算机。

本发明还提供一种小间距隧道中间岩墙的安全性评价方法，其包括：

步骤S101，确定小间距隧道中间岩墙边墙拱肩部位为测点位置；

步骤S102，在测点位置钻测量孔，该测量孔的深度L大于爆破损伤破坏围岩的深度；

步骤S103，将声波探头放到测量孔底部，声波探头通过连接线与声波检测仪连接，声波检测仪通过连接线与计算机连接；测量孔内部灌满水，并在测量孔孔口位置用封堵器封住；

步骤S104，自测量孔底部向孔口方向，按照设定间隔值移动声波探头，并基于每次声波探头所处位置测量该处围岩的纵波速度，得到自测量孔的孔底到孔口处围岩的纵波速度；

步骤S105，根据得到的测量孔孔底到孔口处围岩的纵波速度，确定受爆破振动损伤破坏的围岩的范围以及该范围内围岩纵波速度减小的程度。

更优选地，所述设定间隔值为20cm。

更优选地，所述测量孔的中心线倾斜向上，且与水平线之间呈设定夹角。

更优选地，所述该设定夹角为30°～60°。

更优选地，所述步骤S104中的基于每次声波探头通过声波检测仪控制声波探头的发射器发射声波；在发射器发射的声波中，纵波的传播速度最快，首先达到第一接收器和第二接收器；

第一接收器和第二接收器接收声波信息，然后把接收到的声波信息通过声波检测仪传输给计算机；

计算机根据纵波到达第一接收器和第二接收器的时刻，求差值即计算出纵波在第一接收器和第二接收器之间传播的时间，然后再根据第一接收器和第二接收器之间的距离，计算第一接收器和第二接收器之间围岩的纵波速度。

由上述本发明的技术方案可以看出，本发明具有如下技术效果：

1、本发明通过声波探头测量出测量孔的孔底到孔口围岩的纵波速度，，因此能够反映出岩体内部的声波速度变化，因此以该岩体内部的声波速度变化为基础能准确评价中间岩墙的安全性，进而能够确保小间距隧道爆破施工的安全。

2、由于声波探头位于中间岩墙边墙的拱肩部位，该位置是中间岩墙承受应力最薄弱的位置，因此以该位置处的岩体内部的声波速度变化为基础评价中间岩墙的安全性，更能够确保小间距隧道爆破施工的安全。