[发明专利]隧道竖井爆破施工围岩内部质点振动的监测方法及装置

说明书

本发明公开了一种隧道竖井爆破施工围岩内部质点振动的监测方法及装置，上述方法包括：基于竖井内的爆源位置，确定围岩内的测线和所述测线上的测点；沿所述测线在围岩内开设测孔；基于所述测点在所述测孔内的位置，固定振动传感器；实施监测，获得监测数据。与现有技术相比，本发明方案通过基于竖井内的爆源位置确定围岩内的测线和测线上的测点；然后沿测线在围岩内开设测孔；基于测点的位置将振动传感器固定在测孔内；从而能够获得爆破荷载作用下围岩内部的动态响应数据，为研究围岩内部动态响应规律提供数据支撑。本发明还提供了一种监测装置，随着测点位置灵活地装配套筒和连杆，装配后放入围岩内，实现监测需求。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及的是一种隧道竖井爆破施工围岩内部质点振动的监测方法及装置。

背景技术

在隧道工程施工过程中，爆破法以其经济、高效、快捷的特点被广泛采用。采用爆破法进行岩体开挖时，爆破产生的一部分能量会使岩体破碎剥离而达到开挖的目的，但同时另一部分能量会以热能及波的形式传递给需要保留的岩体或邻近构筑物，对岩体或构筑物造成损伤甚至破坏。质点振动速度是衡量爆破荷载对围岩动力扰动程度的重要指标，也是爆破荷载作用下围岩损伤的重要判据。监测地下工程爆破施工围岩的质点振动速度，对于研究围岩的动态响应机理，以及动力灾害的预防具有重要意义。

对于爆破荷载引起的振动，目前主要集中在监测地表、巷道围岩表面或者工程结构表面。现场监测的主要指标为支护结构或围岩表面的质点振动速度、加速度等参数，却忽视了围岩或结构内部动态响应特征参数的现场监测。然而，地下工程围岩的振动主要是由于爆炸或振动应力波的传播造成的，根据波动理论，应力波、振动波在围岩或结构内部与其表面的传播特征有很大的差异，其导致的动态响应也不同。已有研究表明，由面波引起的地表或结构表面的质点振动，显著大于体波引起的围岩或结构内部的质点振动。仅通过围岩或结构表面的动态响应特征推断其内部的动态响应特征，显然是不合理性。虽然目前已建立了爆破引起的质点振动速度的预测模型，但是多基于岩体表面质点振动监测值得到的，并不适用于预测围岩或结构内部质点振动速度。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种隧道竖井爆破施工围岩内部质点振动的监测方法及装置，旨在解决现有技术中不能获得爆破荷载作用下围岩内部的动态响应数据的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种隧道竖井爆破施工围岩内部质点振动的监测方法，其中，上述方法包括：

基于竖井内的爆源位置，确定围岩内的测线和所述测线上的测点；

沿所述测线在围岩内开设测孔；

基于所述测点在所述测孔内的位置，固定振动传感器；

实施监测，获得监测数据。

可选的，所述测线设有两条，分别为水平测线和垂直测线；所述测孔设有两个，分别为水平测孔和垂直测孔。

可选的，所述水平测线远离所述爆源的一端朝下倾斜。

可选的，当所述测孔为垂直测孔时，所述基于所述测点在所述测孔内的位置，固定振动传感器，包括：

基于所述测点在所述测孔内的位置，在测管内固定振动传感器；

在所述测孔内放入所述测管，直至所述测管内的振动传感器的位置与所述测点在所述测孔内的位置一一对应；

注浆回填所述测孔直至所述振动传感器处于所述测孔内的浆液内；

当所述浆液凝固后，完成所述振动传感器的固定。

可选的，当所述测孔为水平测孔时，所述基于所述测点在所述测孔内的位置，固定振动传感器，包括：

基于所述测点在所述测孔内的位置，在测管内固定振动传感器；