[实用新型]一种倾斜层状岩体爆破应力波传播测试结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程，尤其涉及层状岩体爆破应力波传播测试技术。

背景技术

层状岩体分布广泛，很多地下工程建在该类岩体中。由于层状岩体在形成过程中经过各种复杂地质构造作用，层状岩体结构与其他岩体结构具有显著的差别，含有层理、片理等层状结构面，岩层的变形和强度各向异性特征以及结构面的低强度特点使得围岩的变形和稳定问题十分复杂，不仅导致层状岩体力学特性表现出明显的各向异性特征，在破坏机制方面也存在较大的差异。这种差异的存在必然会给工程设计以及层状岩体的稳定性评价带来巨大的挑战。

随着地下工程建设的快速发展，在开挖方式的选择中，爆破在性价比、开挖速度、成熟程度等方面具有较大的优势。而在开挖过程中，爆破产生的应力波不可避免地将对周围岩体产生冲击，造成围岩损伤，影响围岩自身的力学性能。为此，需要对爆破应力波进行测试，以保证围岩的完整性。

目前针对不同岩性、不同地质情况，提出了不同的爆破测试方法，然而现场影响爆破应力波传播的因素众多。例如层状岩体由于本身层理、片理等层状结构面的存在，导致岩体力学特征表现出明显的各向异性，各向异性特征不可避免地将对应力波的传播产生影响，但是现有的爆破测试方法并未针对层状岩体提出专门的测试方案。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种倾斜层状岩体爆破应力波传播测试结构，可以对倾斜走向的层状岩体进行测试，以建立爆破应力波与层状岩体走向的变化规律，并基于此规律对爆破方案进行优化调整，尽可能减少爆破对围岩的损伤影响。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：一种倾斜层状岩体爆破应力波传播测试结构，包括爆破结构和测试结构，所述爆破结构用于放置爆破震源，所述测试结构包括以爆破震源为基准点由近及远布置的多个测试点，所述多个测试点内分别布置传感器，多个测试点分别布置在层状岩体的各个岩层中间位置。

在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：

距离爆破震源最近的测试点与爆破震源的距离为8~10m。

所述爆破结构采用空孔直眼掏槽方式，爆孔直径为50mm，深度为2.5m。

多个测试点布置在同一高程、同一直线上，测点间隔超过层状岩体厚度。

多个测试点之间的水平距离为3~5m且保持一致。

每个测试点内均分布布置水平径向、水平切向和垂直向速度传感器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出了一种倾斜层状岩体爆破应力波传播测试结构，该结构可以评价层状走向对爆破应力波传播的影响，制定合理的爆破方案，减少爆破对围岩的损伤影响。本实用新型现场实施简便，测试结果准确，节约支护成本，加快施工进度，技术与经济效果显著。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

具体实施方式

参照附图。

本实用新型的测试结构包括爆破结构和测试结构，所述爆破结构用于放置爆破震源，所述测试结构包括以爆破震源为基准点由近及远布置的多个测试点，所述多个测试点内分别布置传感器，多个测试点分别布置在层状岩体的各个岩层中间位置。

距离爆破震源最近的测试点与爆破震源的距离为8~10m，以保证速度传感器不被破坏。

所述爆破结构采用空孔直眼掏槽方式，爆孔直径为50mm，深度为2.5m。为了验证试验结果，爆破宜超过10次。

多个测试点布置在同一高程、同一直线上，并尽量避开不良地质构造。测试点的数量以3~5个为宜，各测点之间的水平距离最好能够保持一致，并且要求超过层状岩体单层厚度，一般3~5m即可满足要求。

为了对比应力波在层状岩体中的传播规律，每个测试点内均分布布置水平径向、水平切向和垂直向速度传感器。

本实用新型在现场的具体操作方式是：

（1）场地选择。

为了提高测试的准确度和代表性，测试场地应选择岩性和层状走向单一的区域。为了对比不同层状走向对爆破应力波传播规律的影响，应根据工程现场实际发育的层状走向选择对应的试验场地。

（2）爆破方案。

爆破采用空孔直眼掏槽方式，爆孔直径为50mm，深度为2.5m。为了验证试验结果，爆破宜超过10次。

（3）测试结构。

测点尽量布置在同一高程、同一直线上，并尽量避开不良地质构造。测点数以3~5个为宜，各测点之间的水平距离最好能够保持一致，并且要求超过层状岩体单层厚度，一般3~5m即可满足要求。

对于倾斜层状岩体结构，测点宜布置在层状中间位置，尽量保持间距一致，测点间隔超过层状岩体厚度，1#测点距离爆破震源距离为8~10m，以保证速度传感器不被破坏。对比不同测点的信号，可以获得倾斜层状节理对信号的折减效果。