爆破作用下隧道围岩损伤红外热像分析

邹宝平^1,2,3，罗战友²，王建秀³，王国涛³，胡力绳⁴

1. 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室2. 浙江科技学院土木与建筑工程学院3. 同济大学地下建筑与工程系4. 中铁二局集团有限公司

摘 要：隧道在爆破荷载作用下的温度变化会使围岩遭受温度应力集中效应,造成围岩结构损伤,使隧道光爆成型质量差,如何避免围岩缺陷对隧道光爆成型质量的影响亟待研究与解决。以成渝高铁某隧道工程为背景,基于红外热像原理,对隧道掌子面光爆红外热像进行实验设计,从不同部位的节理裂隙岩体的红外温度异常区域的温度分布、温度变化范围等方面对围岩缺陷进行判断,分析其分布规律。研究结果表明:掌子面岩石具有明显的高温条带与低温区域相间的辐射温度场,节理裂隙处红外温度较低,岩石突变处红外温度较高;掌子面岩石破裂过程中红外温度异常,主要表现为阶梯状交替升降温,并明显出现高温区和低温区。研究结果可为隧道光爆炮孔布置、装药参数设计、围岩稳定性评价提供一定的科学依据。

关键词：隧道;光面爆破;红外热像;围岩损伤;节理裂隙;