Page 83 - 无损检测2022年第四期

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

图 8 不同深度处围岩损伤度与爆破次数的关系 图 10 隧道左洞围岩质点峰值振速随爆破次数的变化曲线
岩累积损伤度与爆破次数的关系如图 8 所示, 最大 已经比较微弱。
振幅与爆破次数的关系如图 9 所示。
4 结论

阐述了隧道爆破开挖时围岩产生损伤的机理,
依托贵州某富水岩溶公路隧道, 开展了多次爆破作
用下的围岩累积损伤测试, 对超声检测结果和振动
监测结果进行分析, 得到如下结论。

( 1 )跨孔声波检测法能有效地检测出围岩的劣
化程度, 根据声速和声波最大振幅的对比分析, 可以
发现隧道围岩在不同孔深处受爆破的影响程度不

同, 孔深越浅所受影响程度越大, 1.2m 为该隧道爆
图 9 不同深度处最大振幅与爆破次数的关系 破影响的深度临界值, 距爆源 23 m 内为该隧道爆

在临界范围以内, 各测点随着爆破次数增加, 损 破作用的影响范围。
伤度不断增大, 声波最大振幅呈现明显的下降趋势。 ( 2 )随着爆破次数增加, 隧道围岩产生了明显

其中, 越靠近孔口的测点, 损伤累积速率越快, 损伤度 的累积损伤, 越靠近孔口的测点, 损伤累积速率越
增长幅值更大, 岩石最终损伤程度也更大。根据标准 快, 岩石最终损伤程度也越大。多次爆破作用下围

DL / T5389 — 2007 , 当岩体声速降低率超过 10% , 即 岩的损伤弱化效应会不断累积, 最终有出现围岩整
损伤度超过0.19时, 可以判断为岩体出现损伤破坏。 体性失稳的可能性。

而该试验中最大损伤度为 0.132 , 出现在孔深 0.4m ( 3 )围岩质点峰值振速与爆源距离呈现正相关
处, 可以认为该测试区域没有出现整体性破坏, 但损 关系, 测点离爆源越远, 爆破所产生的振动速度越
伤程度接近阈值, 说明在多次爆破作用下, 岩体完整 小, 可以通过振速来评判单次爆破作用下围岩受掌
性降低。若在富水岩溶环境中, 隧道容易因爆破累积 子面爆破开挖的影响程度。
损伤而引发突涌水及围岩失稳事故。
参考文献:
现场测试中通过测振仪监测隧道围岩的振动速
度, 根据监测结果进一步分析掌子面爆破开挖对边 [ 1 ] 2019 年我国交通运输行业发展统计公报发布[ J ] . 隧
墙的扰动作用, 隧道左洞围岩质点峰值振速随爆破 道建设( 中英文), 2020 , 40 ( 6 ): 820.

次数的变化曲线如图 10 所示。 [ 2 ] YANGR , BAWDEN W F , KATSABANIS P D.A

测得的围岩质点最大振动速度为 9.981 m / s 。 new constitutive model for blast dama g e [ J ] .

InternationalJournalofRock Mechanicsand Minin g
随着隧道不断向前开挖, 爆源与测点之间的距离以
Sciences & Geomechanics Abstracts , 1996 , 33 ( 3 ):

单次进尺 2.5 m 循环增加。在单次爆破药量不变
245-254.
的情况下, 随爆源距离的增加, 爆破作用对岩体的影
[ 3 ] MA G W , HAO H , ZHOU Y X.Modelin gofwave
响会逐渐减弱。与声波速度和声波最大振幅的变化
p ro p a g ationinducedb y under g roundex p losion [ J ] .

相同, 在第 5 次爆破后, 测点处振动速度变化不大, Com p utersandGeotechnics , 1998 , 22 ( 3 / 4 ): 283-303.

说明在该距离下掌子面爆破作用对围岩产生的影响 ( 下转第 60 页)
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2022 年 第 44 卷 第 4 期
无损检测