Page 82 - 无损检测2022年第四期
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王方立,等:
富水岩溶区隧道循环爆破所致围岩累积损伤的超声检测
速变化曲线与声波幅度变化曲线如图6 , 7所示。
图 6 多次爆破作用下围岩声速变化曲线
图 4 测孔位置示意
图 7 多次爆破作用下围岩声波幅度变化曲线
根据图 6 , 7 可得到以下测区隧道围岩的爆破累
积损伤规律。
( 1 )在孔深 0.4 ~1.2 m 处, 隧道围岩的声速
和最大振幅均随孔深增大而增大; 在孔深 1.2~2m
处, 声速和最大振幅变化基本稳定, 并且基本不随爆
破次数增加而变化, 可以认为 1.2m 为该隧道爆破
影响的临界深度, 该深度范围内为弹性振动区, 围岩
不受循环爆破累积损伤的影响。
( 2 )第 6 次爆破后, 爆源距测孔 23.0 m , 相比
第 5 次爆破后的围岩声速 - 深度关系曲线, 第 6 次爆
破后的关系曲线基本不变; 同样, 第 6 次爆破往后声
波最大振幅变化不大, 可认为第 6 次和第 7 次爆破
作用对测点处围岩的影响较小。因此, 当掌子面爆
图 5 测孔和测振现场 破药量保持不变时, 距爆源 23 m 以内为该隧道爆
到的振动数据, 以待分析。 破作用的影响范围。
( 3 )在围岩深度 0.4~1.2m 的区域内, 相同深
3 结果分析
度处的围岩声速和振幅会随着爆破累积作用而降
测孔成型后, 通过超声检测可得到多次爆破作用 低。虽然单次爆破损伤程度较低, 不会出现破坏, 但
后围岩的声速和振幅信息。共测试8次, 包括围岩的 损伤弱化效应会不断累积, 最终可能导致岩体剥落
初始声波测试和 7 次掌子面爆破后的声波测试。因 甚至围岩的整体性失稳。
为孔口处的水耦合不完全, 测试数据误差较大, 所以 为了进一步分析隧道围岩的损伤累积规律, 根
0~0.4m 深度范围内的数据不作为参考, 以 0.4m 据现场测试结果, 采用式( 3 ) 计算围岩损伤度并与相
为起始深度进行分析。多次爆破作用下围岩声波波 应的声波最大振幅进行对比, 得到的不同深度处围
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2022 年 第 44 卷 第 4 期
无损检测
