[发明专利]一种适用于在建隧道的近区隧道爆破振动动应变测试方法

说明书

本发明所述适用于在建隧道的近区隧道爆破振动动应变测试方法，包括以下步骤：S1：在隧道的初期支护上布置测试点，打磨所述测试点的表面；S2：在测试点表面粘贴应变片并引出连线，再外涂保护胶固定；S3：为每个应变片均设置一温度补偿片，将温度补偿片粘贴在补偿块上并引出连线，再外涂保护胶固定；S4：采用数据线将应变片、温度补偿片与桥盒连接，且在桥盒中按照半桥的方式连接应变片和温度补偿片，并减振处理；S5：对与数据线的各接头处进行加固；S6：将桥盒与动态信号采集仪连接，并将动态信号采集仪采集的实时数据传输至计算机；S7：将动态信号采集仪进行接地。本发明能够准确地对在建隧道的近区隧道爆破振动动应变进行测试。

技术领域

本发明涉及隧道工程的技术领域，尤其涉及一种适用于在建隧道的近区隧道爆破振动动应变测试方法。

背景技术

爆破振动测试，是用于评价隧道工程爆破对周围硐室及临近建构筑物的影响而经常采用的测试方法，其测试指标主要有速度、加速度、位移、应力或应变等。而在现场的隧道爆破监测中，最常用的测试与评价指标仍旧只监测爆破振速，而没有监测爆破动应变的项目，这主要源于爆破振速测试较为简便和成熟。隧道爆破振速难以反映岩体在爆破荷载作用下的隧道应力状况，也难以直接判断岩体或支护结构是否开裂甚至破坏。而近区爆破振动动应变测试则可以直接反映岩体或支护结构的应力状况，从而明确爆破冲击对隧道围岩及支护结构的扰动情况。所述“近区爆破振动动应变测试”是指以爆破点为中心、半径约25m的范围内。

目前，近区隧道爆破振动动应变测试的研究不少，但都是室内模拟试验。而室内模拟试验并不存在现场试验的诸多实际困难，首先是，不存在极大的爆破振动导致数据线与洞壁或周围环境所产生的猛烈撞击；其次是，未考虑因隧道侧壁初支围岩的粗糙而不易粘贴应变片及将动态信号采集仪接地线等困难。

现有的近区隧道爆破振动动应变测试方法，其步骤大致如下：1)在测试点表面粘贴应变片并引出连线；2)为每个应变片均设置一温度补偿片；3)采用数据线将所述应变片、与温度补偿片桥盒连接；4)将所述桥盒与动态信号采集仪电连接，并将所述动态信号采集仪采集的实时数据传输至计算机。测试得到的爆破振动动应变峰值数值常达到4000με左右；而一般C30混凝土抗拉强度为2.01MPa，弹性模量为3.0×104MPa，对应的混凝土静态允许拉应变值仅为67με。可见，测试得到的爆破振动动应变峰值数值4000με远超出混凝土的静态允许拉应变值67με，显然该测试得到的爆破振动动应变数值是错误，完全不具有参考性。并且，因为没有对数据线及各接头处进行可靠的减振及加固处理，各段爆破结束后的动应变数值也难以归零。

而对于在建隧道，近区隧道爆破振动动应变测试具有以下特点：(1)应变测试位置距离隧道爆破开挖区域较近，爆破振动极大，对动应变测试结果干扰很大；(2)隧道仅完成初期支护，隧道应变测试表面极其粗糙；(3)在建隧道现场施工环境复杂，干扰因素多，如动态信号采集仪难以接地线、周围电焊的强电磁干扰等，易影响测试结果。由于在建隧道的隧道爆破开挖距离往往很近，从而导致爆破振动大，需要针对近区隧道爆破振动特点改进现有近区隧道爆破振动动应变测试方法，来得到爆破振动应力波引起的初期支护动应变的准确的实测结果，了解近区隧道爆破振动动应状况，保障隧道初期支护的稳定与安全，并推动近区隧道爆破振动动应变测试在在建隧道中的推广和应用。

发明内容

基于此，本发明提供了一种适用于在建隧道的近区隧道爆破振动动应变测试方法，能够准确地对在建隧道的近区隧道爆破振动动应变进行测试。

本发明所述适用于在建隧道的近区隧道爆破振动动应变测试方法，包括以下步骤：

S1：在隧道的初期支护上布置测试点，并打磨所述测试点的表面，确保其平整光滑；

S2：在所述测试点表面粘贴应变片并引出连线，再在所述应变片外涂保护胶固定；

S3：在测试点10～20cm距离范围内设置补偿块，并将温度补偿片粘贴在补偿块上并引出连线，再在所述温度补偿片外涂保护胶固定；