[发明专利]一种深埋柱状节理岩体隧洞松弛圈深度测量方法

摘要

本发明所要提供了一种深埋柱状节理岩体隧洞松弛圈深度测量方法，该方法通过在隧洞掌子面后方设孔安装布拉格光纤光栅传感器；通过各布拉格光纤光栅传感器的读数，测得柱状节理岩体隧洞松弛圈界面，即获得松弛圈深度；再通过循环的压水试验的方法，测得松弛圈界面两侧的各条柱面的破裂压力和重张压力；通过分析测得的破裂压力和重张压力差值，进一步精确确定柱状节理岩体隧洞的松弛圈深度。本发明基于联合测试手段相互矫正的方法，利用光学的原理，对光栅传感器测得数据进行监测和分析，测量数据准确，直观性强，易分辨；再通过压水试验对光栅传感器测量得出的柱状节理岩体隧洞松弛界面和深度的数据，进一步得到精准确定松弛界面和深度。

主权项

一种深埋柱状节理岩体隧洞松弛圈深度测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)隧洞开挖过程中，在隧洞掌子面后方开设安装孔，所述安装孔分别开设在隧洞顶拱、隧洞两侧的拱肩和隧洞两侧的边墙位置，并采用数字钻孔摄像技术识别和定位安装孔内柱面节理的位置；(2)在所述安装孔内每条柱面节理都安装一支布拉格光纤光栅传感器，每条传感器穿过柱面节理；(3)记录并分析隧洞掌子面向前掘进过程中，各布拉格光纤光栅传感器的读数的变化，持续监测直到读数趋于稳定，即掌子面效应消失；根据读数发生不连续变化的布拉格光纤光栅传感器距离洞壁的深度，初步确定单个安装孔内发生剪切滑移或张开的柱面松弛深度的位置，连接五个安装孔内发生剪切滑移或张开的最大柱面深度的位置，可以初步确定出柱状节理岩体隧洞松弛圈界面，即获得松弛圈深度；(4)在所述布拉格光纤光栅传感器监测断面两侧的边墙开设压水试验孔，采用压水试验的方法，对布拉格光纤光栅传感器初步测定的松弛圈界面两侧的各条柱面节理进行循环的压水试验，测得松弛圈界面两侧的各条柱面节理的破裂压力和重张压力；(5)通过分析测得的破裂压力和重张压力差值，确定柱面节理所在部位即为所述压水试验孔内柱状节理岩体松弛的深度，根据各压水试验孔内柱面节理的松弛测试结果，可以进一步精确确定柱状节理岩体隧洞的松弛圈深度。