[发明专利]基于现场模型的临近隧道爆破对既有隧道影响的研究方法

摘要

一种基于现场模型的临近隧道爆破对既有隧道影响的研究方法，包括试验场地的选取、隧道相似比尺的确定、隧道模型的选取、试验模型的埋设、试验炮孔的爆破及试验测试。相似比尺的确定包括几何、运动学、力学以及爆破参数相似比尺的确定；炮孔的爆破包括炮孔的布设、炮孔的装药及炮孔起爆；试验测试包括管道内部应力应变测试，获得管道内部应力应变的变化情况；管道内部振动速度、加速度测试，获得管道内部振动速度、加速度变化情况；隧道内部隧道水平位移、拱顶和拱底垂直位移及隧道水平收敛的监测，获得隧道变形特征情况；隧道上方地表速度测试，获得管道正上方沿管道轴向方向振动速度的变化情况，及垂直于管道轴向方向的振动速度变化情况。

主权项

1.一种基于现场模型的临近隧道爆破对既有隧道影响的研究方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据有临近既有隧道的隧道爆破工程案例，得到隧道爆破工程案例的爆破方案以及施工组织设计；S2、根据相似理论原理，针对所述隧道爆破工程案例中某一隧道进行相似理论分析，结合现有混凝土管道的自身材料特征，对实际隧道模型进行相似理论转化，从而确定几何、运动学、力学以及爆破参数的相似比尺；S3、隧道模型的埋设：根据S1、S2得到的结果，从所述隧道爆破工程案例中选取典型隧道工程作为隧道研究原型模型，选取在几何、运动学、力学相似比尺符合步骤S2的相似理论的混凝土管道作为隧道模型进行试验研究，并对模型隧道进行埋设，埋设时开隧道模型埋设槽，同时对隧道模型上方土体进行覆盖；S4、试验炮孔布设：根据S1得到的爆破方案以及施工组织设计以及步骤S2得到的爆破参数的相似比尺，布设一定孔深、炸药量以及与隧道模型不同间距的炮孔进行试验其中，隧道开挖爆破为地面炮孔爆破，并设置不同装药量与距离隧道模型距离的炮孔爆破以分析临近隧道爆破对既有隧道的影响；S5、监测元件布设：在爆破试验前，分别对管道内部相应位置处粘贴固定应变片、速度计、加速度计，以对管道内壁环向和轴向应力应变测试、速度测试、加速度测试；在试验前将自动化监测的水平位移、拱顶和拱底垂直位移以及隧道水平收敛的监测装置进行布设，以对隧道模型自身变形监测；故在爆破试验前，分别对管道上方地表相应位置处固定速度计，以对管道正上方地表沿管道轴线方向及垂直于管道轴线方向进行速度测试，监测元件调试完毕后进入测试状态；S6、试验炮孔起爆，起爆时通过监测元件进行数据的检测；S7、将步骤S6获取的试验数据进行保存。