[发明专利]一种软硬围岩过渡段钻爆施工振动探测方法及相关设备

说明书

本申请公开一种软硬围岩过渡段钻爆施工振动探测方法及相关设备，方法包括：在软硬围岩过渡段钻爆施工前、施工中和施工后，采集设定时间段内的围岩内的振动数据，得到施工前振动数据、施工中振动数据和施工后振动数据；绘制振动数据随时间变化图；采集支护架的位移数据；计算支护架的位移速率；构建三维动态视图；采集压力传感器阵列承受的压力数据；将单位时间压力变化量超出设定压力值的压力传感器单元的坐标标记在三维动态视图上；采集围岩内的含水量数据；生成含水量动态分布图，并叠加在三维动态视图中；监控支护架和围岩的状态；调整钻爆设备的参数，以调整软硬围岩过渡段钻爆施工对围岩的振动影响。能够对钻爆施工的振动进行多方位的检测。

技术领域

本申请涉及勘测技术领域，尤其涉及一种软硬围岩过渡段钻爆施工振动探测方法及相关设备。

背景技术

长大隧道一般埋深较大，常常穿过富水、软弱、断裂破碎等特殊岩层，安全风险大。隧道建设的常用施工方式包括钻爆施工，钻爆施工过程中会产生相应的振动，振动会对围岩的稳定性造成一定的影响，容易使得围岩内应力失衡，尤其在软硬围岩过渡段，瞬间或者持续性的振动都有可能造成围岩的坍塌或者引起其他安全隐患。

然而，现有对于钻爆施工的振动检测比较单一，从而对于钻爆施工引发的安全隐患的预报不够全面。

发明内容

本申请实施例提供一种软硬围岩过渡段钻爆施工振动探测方法及相关设备，能够对钻爆施工的振动进行多方位的检测。

第一方面，一种软硬围岩过渡段钻爆施工振动探测方法，包括：

在软硬围岩过渡段钻爆施工前、施工中和施工后，利用在围岩内嵌设的振动传感器阵列，采集设定时间段内的所述围岩内的振动数据，得到施工前振动数据、施工中振动数据和施工后振动数据；

根据所述施工前振动数据、所述施工中振动数据和所述施工后振动数据，绘制振动数据随时间变化图；

利用在所述围岩的支护架上安装的位移传感器阵列，采集所述支护架的位移数据；

根据所述位移数据，计算所述支护架的位移速率；

结合所述支护架的尺寸数据、架设位置数据、所述位移数据和所述位移速率，构建三维动态视图；

利用在所述围岩内嵌设的压力传感器阵列，采集所述压力传感器阵列承受的压力数据；

根据所述压力数据，将单位时间压力变化量超出设定压力值的压力传感器单元的坐标标记在所述三维动态视图上；

利用在所述围岩内嵌设的含水量传感器阵列，采集所述围岩内的含水量数据；

根据所述含水量数据，生成含水量动态分布图，并将所述含水量动态分布图叠加在所述三维动态视图中；

根据所述三维动态视图和所述振动数据随时间变化图，监控所述支护架和所述围岩的状态；

根据对所述支护架和所述围岩的状态的监控结果，调整钻爆设备的参数，以调整所述软硬围岩过渡段钻爆施工对所述围岩的振动影响。

在一种可行的实施方式中，所述利用在所述围岩的支护架上安装的位移传感器阵列，采集所述支护架的位移数据的步骤，包括：

利用在所述围岩的支护架上安装的位移传感器阵列，按照第一预设频率，采集所述支护架的位移数据，其中，所述位移传感器阵列包括多个位移传感器单元，每个所述位移传感器单元对应采集一组所述位移数据；

所述根据所述位移数据，计算所述支护架的位移速率的步骤之后，包括：

当第一预设数量的所述位移传感器单元的所述位移速率超出预设位移速率时，发出位移声光报警。