[发明专利]一种爆破炮孔承压测试方法

权利要求书

1.一种爆破炮孔承压测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：模型构建，通过浇筑了相似比为 1:1 混凝土模型，模拟隧道施工现场光爆孔爆破过程，根据粘贴在炮孔孔壁上的 PVDF 压力传感器以及预埋在混凝土模型中应变砖，测量周边孔孔壁峰值压力时程曲线及炮孔周围介质中不同测点位置处的径、切向应力分布；

步骤二：布设炮孔，全尺寸混凝土炮孔的尺寸：模型长400cm、模型宽340cm、模型高160cm、测试炮孔孔径 50mm，测试炮孔长取 4.0m，试验模型预留 2 个测试炮孔，炮孔水平布置，孔间距1.0m，每个炮孔距模型侧边的最小距离取 1.0m，模型浇筑在混凝土地面上，地面混凝土厚约 0.4m~0.5m，炮孔距地面 0.4m，距模型上边界1.2m，模型长 4m，宽 3m，高1.6m，模型左侧炮孔命名为 A 孔，右侧炮孔命名为 B 孔；

步骤三：炮孔处理，用粗、细砂纸对 PVDF 粘贴位置孔壁进行打磨；用酒精对打磨好位置进行清洗；用 AB 胶进行打底（填充粘贴位置存在的孔隙）；用细砂纸再一次打磨 AB 胶表面；

步骤四：检测件安装，提前将 PVDF 传感器、屏蔽线、电阻等焊接完毕备用；通过提前的触发测试，确保 PVDF 传感器测试电路联通，基于 PVDF 压电膜片对孔壁进行压力测量与周围的应力的测试同时进行，模型浇筑时在炮孔 A 及炮孔 B 中药包右端部的正下方预埋了一个应变传感器，应变传感器到正上方炮孔中心的距离约为 0.25m，具体安装时，在PVDF 表面涂上耐高温油脂并贴上铝箔纸，然后粘贴面均匀涂上 401 胶水；利用直径小于炮孔的木棍将 PVDF 送入混凝土炮孔指定位置；

步骤五：取样检测，对于计算径切向应力所需要模型试块弹性模量以及波速等力学参数，对试件进行力学实验，浇筑8个 150mm*150mm*150mm 大试块带回力学试验测试中心，经加工制成标准试块进行混凝土模型动静力学的测量实验，试块与混凝土模型采用的相同配合比的配料制作而成，与混凝土模型介质力学参数一致；

步骤六：消除干扰，使用SYV75-2 信号屏蔽线消除工频干扰，在测量导线、信号采集仪以及电桥盒的下方全部铺设一层导电橡胶用于消除静电干扰；

步骤七：爆破实验，在步骤二的炮孔 A 与炮孔 B各进行一次爆破试验，每次爆炸试验都采用相同质量和直径的乳化炸药，因此可以认为所有测点进行的爆炸压力是稳定的，即在炮孔内产生相同的爆轰压力在炮孔 A 中布置 6 个测点 M1、M3、M5、M7、M9、 M11 在炮孔B 中布置 5 个测点 M2、M4、M6、M8、M10，各测点到药包的距离以及测试中所采用的电阻值；

步骤八：数据处理与分析，试验后编制当日试验报告，记录当天试验情况，并针对下次试验提出相应的建议及措施，将所得到的试验结果整理统计并记录在表中，与理论计算结果进行比较，分别根据传感器的测量原理得到相应的应力计算步骤、流程，并画出相应的计算流程图。

2.根据权利要求1所述的一种爆破炮孔承压测试方法，其特征在于：步骤一中，全尺寸混凝土炮孔模型属于大体积混凝土模型，这使得在浇筑以及养护方面的措施非常重要，否则将出现由于压力过大导致模板倾覆或者混凝土水化热引起模型内外温差过大而使得模型开裂等情况；在混凝土浇筑时主要采取以下措施避免产生上述影响：a 混凝土料在搅拌、运输过程中需要采取保温措施，尽量减少温度散失，避免受冻；b 可向混凝土料中添加防冻剂、速凝剂等，有利于使混凝土尽快硬化，如高效减水剂和引气剂联掺；c 增加混凝土入模温度， 提高混凝土养护温度；d 模型浇筑完毕后，立即在其表面覆盖棉被、草席等保温材料，减少混凝土表面的热量散失。

3.根据权利要求1所述的一种爆破炮孔承压测试方法，其特征在于：步骤七中，起爆前对周围进行安全警戒，爆破试验是一项危险作业，可能会产生飞石等危害周围试验人员及牲畜，因此在实验前必须对周围 200 米进行警戒，每次爆破实验都必须将铁丝网盖住混凝土模型和挡住炮孔口，人员撤出到100m 处围墙外，以防飞石等伤人。