一種巖石爆破損傷跨孔聲波測(cè)試中跨距的修正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種巖石爆破損傷跨孔聲波測(cè)試中跨距的修正方法，適用于爆破開(kāi)挖工程中巖石爆破開(kāi)挖損傷聲波監(jiān)測(cè)的聲波孔內(nèi)發(fā)射換能器和接收換能器之間的跨距修正。爆前聲波孔測(cè)量放樣得到的A、B兩孔口坐標(biāo)分別為A(xa,ya,za)、B(xb,yb,zb)，爆后清理出開(kāi)挖后的殘余聲波孔孔口，測(cè)量放樣得到的A、B兩孔口坐標(biāo)分別為A'(x'a,y'a,z'a)、B'(x'b,y'b,z'b)。利用公式（其中：η＝xb+(xb-x'b)tbi-xa-(xa-x'a)tai,ξ＝y(tǒng)b+（yb-y'b)tbi-ya-（ya-y'a)tai,ψ＝zb+(zb-z'b)tbi-za-(za-z'a)tai）可以精確計(jì)算得到此時(shí)發(fā)射換能器和接收換能器間的實(shí)際距離。本發(fā)明不需要測(cè)量聲波檢測(cè)孔的傾角和傾向，只需要借助工程已有的爆破前后聲波監(jiān)測(cè)孔的孔口坐標(biāo)，即可對(duì)跨距進(jìn)行修正，不會(huì)增加額外的工作量和設(shè)備，操作簡(jiǎn)便，精確可靠。本發(fā)明提出的跨距修正方法的計(jì)算公式簡(jiǎn)潔，更易于計(jì)算和編程植入聲波測(cè)試分析軟件。
【專利說(shuō)明】一種巖石爆破損傷跨孔聲波測(cè)試中跨距的修正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利水電工程、交通和礦山等領(lǐng)域，具體涉及一種巖石爆破損傷跨孔聲波測(cè)試中跨距的修正方法，適用于巖石爆破開(kāi)挖損傷聲波監(jiān)測(cè)的發(fā)射換能器和接收換能器之間的跨距修正。
【背景技術(shù)】
[0002]水利水電工程、交通、礦山等領(lǐng)域的基礎(chǔ)爆破開(kāi)挖時(shí)，通常會(huì)對(duì)建基面以下的巖體存在著不同程度的損傷。目前主要是采用聲波法進(jìn)行爆破前后的對(duì)比測(cè)試，確定爆破破壞范圍，評(píng)定建基面巖體開(kāi)挖質(zhì)量。巖體爆破損傷范圍的聲波測(cè)試是通過(guò)檢測(cè)聲波在爆破前后的巖體中的傳播速度或衰減規(guī)律，分析巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀態(tài)，力學(xué)參數(shù)及破壞程度等指標(biāo)的一種測(cè)試技術(shù)，以評(píng)價(jià)爆破效果并反饋指導(dǎo)爆破設(shè)計(jì)。
[0003]跨孔聲波測(cè)試技術(shù)是利用聲波直接穿透介質(zhì)來(lái)探測(cè)巖體內(nèi)部的測(cè)試方法，是一種既簡(jiǎn)單、效果又最好的測(cè)試方法，是目前聲波測(cè)試的最基本方法之一。這種方法發(fā)射換能器和接收換能器的電聲或聲電的能量裝換效率高，在巖體中穿透能力強(qiáng)、探測(cè)范圍大，干擾因素較少、波形簡(jiǎn)單、起跳點(diǎn)清晰、各類波形易于辨別，因此，超聲波跨孔測(cè)試技術(shù)在確定巖石爆破松動(dòng)圈范圍等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。超聲波跨孔測(cè)試技術(shù)中發(fā)射換能器和接收換能器之間的跨距準(zhǔn)確與否非常關(guān)鍵，否則誤差會(huì)比較大，甚至造成誤判。
[0004]對(duì)于跨孔聲波測(cè)試技術(shù)，都會(huì)碰到一個(gè)很實(shí)際的問(wèn)題，就是如何確定跨距，即兩孔中任意到孔口等距離的兩點(diǎn)的空間距離，也就是任意時(shí)刻發(fā)射換能器和接收換能器之間的距離。絕大多數(shù)情況下，工程技術(shù)人員往往采用簡(jiǎn)單化的方法，以兩個(gè)孔口距離代替兩孔內(nèi)同深度點(diǎn)的距離，其前提條件是兩個(gè)孔的傾角和傾向必須高度一致，然而，即使是非常專業(yè)的施工隊(duì)伍所造的孔，也很難達(dá)到這一條件。所以在巖體聲波測(cè)試過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)爆破前、爆破后基巖表面聲波測(cè)試孔孔口之間的距離不一致，而且差別還比較大，這意味著實(shí)際兩聲波測(cè)試孔之間的空間位置關(guān)系并非平行。這就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，由于跨距不準(zhǔn)確而使波速計(jì)算不準(zhǔn)確，可能導(dǎo)致作出完全錯(cuò)誤的判斷。
[0005]有部分工程技術(shù)人員采取測(cè)孔斜的方法來(lái)校正跨距，但聲波測(cè)試孔的孔徑一般較小，而測(cè)斜儀直徑較大，難以實(shí)現(xiàn)；而且又要添加電子羅盤和測(cè)斜儀等設(shè)備，既不經(jīng)濟(jì)，又很繁瑣。而且在工作現(xiàn)場(chǎng)條件下，傾向是比較難準(zhǔn)確測(cè)定的，所以這種方法有很大局限性。因此有必要提出一種簡(jiǎn)單易行、精確實(shí)用的聲波測(cè)試的跨距修正方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單易行、計(jì)算精確的巖石爆破損傷跨孔聲波測(cè)試中跨距的修正方法，可用于巖石爆破開(kāi)挖損傷聲波監(jiān)測(cè)的發(fā)射換能器和接收換能器之間的跨距修正。
[0007]本發(fā)明提供的巖石爆破損傷跨孔聲波測(cè)試中跨距的修正方法，包括以下步驟:
[0008](I)在爆區(qū)表面鉆兩個(gè)平行的斜向聲波測(cè)試孔A、B，穿過(guò)爆區(qū)到達(dá)保留預(yù)裂面，聲波測(cè)試孔穿過(guò)預(yù)裂面的深度大于7米，進(jìn)行清孔；
[0009](2)爆破前對(duì)聲波測(cè)試孔進(jìn)行測(cè)量放樣，確定兩孔口坐標(biāo)A(xa，ya，za)、B (xb, yb, zb)；
[0010](3)爆破前跨孔聲波測(cè)試:分別將發(fā)射換能器和接收換能器置入A、B兩孔內(nèi)，并保證發(fā)射換能器和接收換能器距孔口的距離相同，在兩孔充滿水的狀態(tài)下操作聲波檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，讀數(shù)并記錄聲波速度Vil以及發(fā)射換能器和接收換能器間的時(shí)差\ ；
[0011](4)將發(fā)射換能器和接收換能器移動(dòng)到下一檢測(cè)位置，任意兩個(gè)相鄰檢測(cè)位置具有相同的間距1，重復(fù)爆破前跨孔聲波測(cè)試步驟，直至檢測(cè)完畢；檢測(cè)完畢將聲波測(cè)試孔內(nèi)灌滿細(xì)沙，對(duì)聲波測(cè)試孔進(jìn)行保護(hù)；
[0012](5)爆破后清理爆渣，并將聲波測(cè)試孔內(nèi)的細(xì)沙用高壓風(fēng)吹出，然后對(duì)聲波測(cè)試孔進(jìn)行測(cè)量放樣，確定爆破后兩孔口坐標(biāo)A’(x’a，y’a，z’a)、B’(x’b，y’b，z’b)；
[0013](6)爆破后跨孔聲波測(cè)試:分別將發(fā)射換能器和接收換能器置入A、B兩孔內(nèi)，并保證發(fā)射換能器和接收換能器距孔口的距離相同，在兩孔充滿水的狀態(tài)下操作聲波檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，讀數(shù)并記錄聲波速度Vi2以及發(fā)射換能器和接收換能器間的時(shí)差\ ；
[0014](7)將發(fā)射換能器和接收換能器移動(dòng)到下一檢測(cè)位置，任意兩個(gè)相鄰檢測(cè)位置具有相同的間距I，重復(fù)爆破前跨孔聲波測(cè)試步驟，直至檢測(cè)完畢；
[0015](8)進(jìn)行跨距修正:發(fā)射換能器和接收換能器在第i個(gè)測(cè)點(diǎn)時(shí)的修正后的實(shí)際跨距
【權(quán)利要求】
1.一種巖石爆破損傷跨孔聲波測(cè)試中跨距的修正方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在爆區(qū)表面鉆兩個(gè)平行的斜向聲波測(cè)試孔A、B,穿過(guò)爆區(qū)到達(dá)保留預(yù)裂面，聲波測(cè)試孔穿過(guò)預(yù)裂面的深度大于7米，進(jìn)行清孔； (2)爆破前對(duì)聲波測(cè)試孔進(jìn)行測(cè)量放樣,確定兩孔口坐標(biāo)A(xa,ya, za)、B(xb, yb, zb)； (3)爆破前跨孔聲波測(cè)試:分別將發(fā)射換能器和接收換能器置入A、B兩孔內(nèi)，并保證發(fā)射換能器和接收換能器距孔口的距離相同，在兩孔充滿水的狀態(tài)下操作聲波檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，讀數(shù)并記錄聲波速度Vil以及發(fā)射換能器和接收換能器間的時(shí)差\ ； (4)將發(fā)射換能器和接收換能器移動(dòng)到下一檢測(cè)位置，任意兩個(gè)相鄰檢測(cè)位置具有相同的間距1，重復(fù)爆破前跨孔聲波測(cè)試步驟，直至檢測(cè)完畢；檢測(cè)完畢將聲波測(cè)試孔內(nèi)灌滿細(xì)沙，對(duì)聲波測(cè)試孔進(jìn)行保護(hù)； (5)爆破后清理爆渣，并將聲波測(cè)試孔內(nèi)的細(xì)沙用高壓風(fēng)吹出，然后對(duì)聲波測(cè)試孔進(jìn)行測(cè)量放樣，確定爆破后兩孔口坐標(biāo)A’ (x，a，y，a，z，a)、B，(x，b，y，b，z，b)； (6)爆破后跨孔聲波測(cè)試:分別將發(fā)射換能器和接收換能器置入A、B兩孔內(nèi)，并保證發(fā)射換能器和接收換能器距孔口的距離相同，在兩孔充滿水的狀態(tài)下操作聲波檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，讀數(shù)并記錄聲波速度Vi2以及發(fā)射換能器和接收換能器的時(shí)差\ ； (7)將發(fā)射換能器和接收換能器移動(dòng)到下一檢測(cè)位置，任意兩個(gè)相鄰檢測(cè)位置具有相同的間距I，重復(fù)爆破前跨孔聲波測(cè)試步驟，直至檢測(cè)完畢； (8)進(jìn)行跨距修正:發(fā)射換能器和接收換能器在第i個(gè)測(cè)點(diǎn)時(shí)的修正后的實(shí)際跨距
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石爆破損傷跨孔聲波測(cè)試中跨距的修正方法，其特征在于，所述的第一次跨孔聲波測(cè)試在爆破前I~2天進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種巖石爆破損傷跨孔聲波測(cè)試中跨距的修正方法，其特征在于，所述的聲波檢測(cè)儀為非金屬超聲波檢測(cè)儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種巖石爆破損傷跨孔聲波測(cè)試中跨距的修正方法，其特征在于，所述的間距I為20cm。
【文檔編號(hào)】G01N29/07GK103837604SQ201410097257
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】冷振東, 盧文波, 涂書(shū)芳, 張玉柱, 鐘權(quán), 嚴(yán)鵬 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)