Page 79 - 无损检测2022年第四期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202204009

富水岩溶区隧道循环爆破所致围岩累积

损伤的超声检测

王方立 , 姜 冰 , 曹 敏 , 樊毅华 , 常树芳 , 赵 超 1
1
1
1
2
1

( 1. 中交路桥华南工程有限公司, 中山 528403 ; 2. 中南大学 资源与安全工程学院, 长沙 410083 )
摘 要:为研究富水岩溶区隧道爆破开挖带来的围岩损伤累积规律, 对多次循环爆破作用下

的隧道围岩进行累积损伤超声检测和振动监测试验, 分析了其累积损伤演变规律、 影响范围以及质

点峰值振速与爆源距离的关系。试验结果表明, 爆破对隧道围岩的影响深度为 1.2m , 在相同装药

量情况下, 随着隧道掌子面的推进, 爆破对围岩的扰动在第 5 次爆破后逐渐减弱, 距离爆源 23 m
内为爆破作用的影响范围。该试验结果可为穿越富水岩溶区隧道的安全开挖、 支护结构稳定性分
析提供参考。

关键词:富水岩溶隧道; 累积损伤; 超声检测; 振动监测

中图分类号: U448 ; TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 04-0045-05

Ultrasonictestin g ofcumulativedama g eofsurroundin g rockscaused

b y c y clicblastin g inwater-richkarstareas

,
,
1
1
WANGFan g li , JIANGBin g CAO Min , FANYihua , CHANGShufan g ZHAOChao 1
2
1
1
( 1.Road & Brid g eSouthChinaEn g ineerin gCo. , Ltd. , Zhon g shan528403 , China ;

2.SchoolofResourcesandSafet yEn g ineerin g , CentralSouthUniversit y , Chan g sha410083 , China )

Abstract : Tostud ythecumulativedama g elaw ofsurroundin grockcausedb ytunnelblastin gexcavationin

water ykarstarea , thenondestructivetestin g fieldtestbasedonultrasonicdetectionandvibrationmonitorin g isused

tomonitorthecumulativedama g eandvibrationoftunnelsurroundin grockundermulti p lec y clicblastin g , andthe

evolutionlaw of cumulative dama g e oftunnelsurroundin g rock under multi p le blastin g is anal y zed. The

ex p erimentalresultsshowthattheinfluencede p thoftheblastin gonthetunnelrockis1.2meters.Withthesame

loadin gamount , thedisturbanceoftheblastin gonthetunnelsurroundin grockg raduall y weakensafterthefifth

blastin g , within23metersfromtheblastin g source.Thetestresultscanp rovideareferenceforthesafeexcavation

oftunnelblastin gandthestabilit yanal y sisofsu pp ortstructurethrou g hwater ykarstarea.

Ke ywords : water ykarsttunnel ; cumulativedama g e ; ultrasonictestin g ; vibrationmonitorin g
随着建设规模的增大, 中国隧道建设逐渐向地 仍然是隧道开挖最常用的方法之一, 但在充水裂隙
质条件极端复杂、 岩溶区占地区总面积 1 / 3 以上的 岩体附近, 特别是临近水体的隧道工程爆破开挖时,
西部地区发展, 施工中的突泥、 突水、 涌水等灾害的 不可避免地会对围岩产生损伤, 导致围岩松动, 增加
防控和处治一直是备受重视的难题。目前, 钻爆法 岩体孔隙度。围岩在上部水体的水楔作用和爆破振
动耦合作用下, 水体更容易进入隧道开挖空间, 导致
隧道内发生大量涌水和突水等灾害事故。据统计,
收稿日期: 2021-11-01
在隧道地质灾害事故中, 突水和突泥事故占比最高,
基金项目: 湖南省自然科学基金( 06JJ3030 )
[ 1 ]
作者简介: 王方立( 1990 —), 男, 本科, 工程师, 主要从事公路、 市 约为 45% , 造成了大量人员伤亡和经济损失。因
政、 铁路、 房建、 城市综合开发等工程管理工作 此, 需要对富水岩溶区隧道爆破开挖过程中的损伤
通信作者: 曹 敏, caomin096@163.com
5
4
2022 年 第 44 卷 第 4 期
无损检测