CN106525570A - 一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置及方法 - Google Patents

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CN106525570A CN201710021937.0A CN201710021937A CN106525570A CN 106525570 A CN106525570 A CN 106525570A CN 201710021937 A CN201710021937 A CN 201710021937A CN 106525570 A CN106525570 A CN 106525570A
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王海涛
金慧
申佳玉
常胜涛
吴跃东
张小浩
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    • G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
    • G01N3/313—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated by explosives

Abstract

本发明公开了一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置及试验方法，所述的装置包括隧道结构加载试验装置、炸药筒、管道、衬砌支护结构和量测装置；量测装置包括应变片、加速度传感器、数据采集仪和计算机。由于本发明通过在隧道结构加载试验装置的加载箱体埋设应变片和加速度传感器，能够对周边管道和岩体的振动特性及管道动力响应特征进行全面的监测，解决了实际爆破法隧道工程中深层岩体和管道监测工作难、量测项目不全面的问题。由于本发明可通过控制炸药量、爆心距、管道参数和管道空间位置等影响因素，并通过隧道结构加载装置实现了多种埋深下管道应力状态的模拟，为地铁隧道的快速掘进和管道的安全防护提供了技术支持。

Description

一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置及方法
技术领域
本发明涉及隧道工程和地铁工程技术领域，特别是一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置及方法。
技术背景
地铁是缓解城市交通拥堵问题的有效措施，但地铁隧道施工过程中不可避免地会诱发地表及深层土体的沉降和变形，进而引发周边管道发生过大的变形和位移，甚至造成管道断裂或爆管等灾害事故，严重威胁人们生命、财产的安全。为避免此类工程灾害事故，各国学者已开展了广泛的研究，但关于隧道施工对周边管道影响的研究多集中于盾构法和浅埋暗挖法，而在大连、青岛等岩质地区，综合考虑资金、技术和安全等因素，爆破法成为地铁隧道的主要施工方法；然而，关于爆破法施工对周边管道影响的相关研究成果明显不足，研究手段也尚不完善，多局限于现场爆破试验和数值模拟，前者不能充分实现管道和深层岩体的振动特性及管道动力响应的监测，后者不能充分考虑实际工程参数的复杂性。因此，有必要研究一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置及方法，进一步揭示管道振动特性和动力响应特性，探究岩体和管道之间的相互作用及管道破坏机理，为地铁隧道的快速掘进和管道的安全防护提供技术支持。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置及方法，能够充分实现不同地质条件和工况下管道和深层岩体的振动特性及管道动力响应的监测，综合考虑实际工程中不同装药量、爆心距、管道材料参数和力学特性、岩体参数等因素，实现实际复杂工程中岩体和管道振动状态的模拟，为研究埋地管道的振动衰减规律和动力响应规律提供试验资料，为具体地铁隧道爆破开挖中周边管道安全控制标准的确立提供参考依据。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置，包括隧道结构加载试验装置、炸药筒、管道、衬砌支护结构和量测装置；
所述的隧道结构加载试验装置为卧式隧道结构加载试验装置；隧道结构加载试验装置的加载箱体为矩形箱体，矩形箱体的长度和宽度相等、高度小于其长度；所述的加载箱体的垂直方向相当于实际工程的隧道的水平长度方向；
所述的炸药筒为圆柱形炸药筒；所述的炸药筒有多个，多个炸药筒集中布设在开挖断面中心处；所述的开挖断面为衬砌支护结构入土侧端部所包围的圆形区域；所述的开挖断面中心为衬砌支护结构入土侧端部所包围的圆形区域中心；所述的炸药筒通过导爆索与起爆装置连接；
所述的衬砌支护结构为圆筒形结构，相当于实际工程的隧道；所述的衬砌支护结构轴线平行于加载箱体的前、后箱壁；
所述的管道平行布置在衬砌支护结构的轴线前方，相当于实际工程的隧道上方；
所述的管道的轴线与衬砌支护结构的轴线在几何空间位置上平行、垂直或斜交；所述的管道轴线平行于加载箱体的前、后箱壁；
所述的量测装置包括应变片、加速度传感器、数据采集仪和计算机；所述的管道沿轴向均布多个测点，每个测点的管道外表面的迎爆侧和背爆侧均设置一个应变片和一个加速度传感器；所述的衬砌支护结构轴线后方的岩体内设置加速度测量线，加速度测量线与管道轴线关于衬砌支护结构轴线所在的平面对称，沿加速度测量线均布多个测点，每个测点设置一个加速度传感器；所述的衬砌支护结构轴线所在的平面平行于加载箱体前、后箱壁；所述的应变片和加速度传感器分别通过数据线与数据采集仪连接，所述的数据采集仪与计算机连接；
进一步地，所述的炸药筒为直径12～24mm、高30～50mm的圆柱形炸药筒，炸药筒装药量为2～8g，炸药成份与实际炸药相同。
进一步地，所述的炸药筒数量由总体装药量确定，所述的总体装药量依据装药量相似比确定。
进一步地，所述的导爆索从衬砌支护结构中引出；多根导爆索捆绑在一起，与起爆装置连接。
进一步地，所述的加速度测量线上的测点数量与管道上的测点数量相同，两个相邻测点之间的距离相同；管道上的第一个测点与加速度测量线上第一个测点在同一条垂直线上。
进一步地，所述的管道上两个相邻测点之间的距离为18-22mm。
进一步地，所述的管道上的加速度传感器安装在应变片的外侧，应变片安装在管道的外表面上。
一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验方法，包括以下步骤：
A、确定相似比
依据相似第一理论、相似第二理论和动力相似准则进行参数设计，确定实际工程中原型几何尺寸与试验装置几何尺寸的几何相似比为L，根据几何相似比，针对管道和衬砌支护结构的截面尺寸和埋深按原型尺寸的1/L进行设计；重力加速度相似比Cg＝1，密度相似比Cρ＝1，容重相似比Cγ＝1，在管道物理力学参数的设计上，以满足管道弹性模量的相似设计为原则：即所选材料的弹性模量为原型的1/L；岩体及衬砌支护结构参数的相似设计，以几何相似比和容重相似比为基础相似比，实现泊松比、摩擦角的全相似，弹性模量按原型岩体弹性模量的1/L进行设计；同时保证装药量相似、动力和静力响应的相似，具体设计原则如下：
A1、确定管道相似比如下：
几何相似比：CL＝L；
弹性模量相似比：CE＝L；
A2、确定岩体及衬砌支护结构相似比如下：
几何相似比：CL＝L；
容重相似比：Cγ＝1；
泊松比、摩擦角相似比：
弹性模量相似比：CE＝L；
A3、确定装药量相似比如下：
装药量相似比CQ＝L3；
A4、确定动力和静力响应相似比如下：
应力相似比Cσ＝L；
速度相似比Cv＝CL/Ct；
时间相似比Ct＝Cs 0.5/Ca 0.5；
位移相似比Cs＝CL；
加速度相似比Ca＝1；
B、布置管道上的量测装置
沿管道轴线方向均布多个测点，在每个测点的管道外表面迎爆侧和背爆侧均安装一个应变片和一个加速度传感器；
C、铺设试验装置
C1、沿隧道结构加载试验装置的加载箱体高度方向分层填筑相似岩体材料；在填筑到管道设计高度时，将已布设量测装置的管道按照试验要求的空间位置摆设，将数据线引出到加载箱体外；
C2、同时，以预设的衬砌支护结构轴线所在平面为对称面布设岩体加速度测量线，在每个测点上布置一个加速度传感器，并将数据线引出到加载箱体外；当管道轴线与衬砌支护结构轴线垂直时，管道和岩体加速度传感器量测线为同一填筑高度，一次完成布设；当管道轴线与衬砌支护结构轴线平行或斜交时，则加速度传感器的布设需随填筑高度的增加持续完成；
C3、当填筑相似岩体材料至开挖断面设计高度时，放置衬砌支护结构，衬砌支护结构轴线沿垂直方向，导爆索从衬砌支护结构中引出，在开挖断面中心位置沿衬砌支护结构轴线方向埋设炸药筒，将导爆索从衬砌支护结构中引出到加载箱体外与起爆装置连接；
C4、继续填筑相似岩体材料至加载箱体顶部；将数据线分别经数据采集仪与计算机连接；
D、采集试验数据
在进行爆破前，进行数据采集仪的调试工作及各通道参数的设定；引燃导爆索的同时开始采集数据；当管道和岩体基本稳定时，停止采集，保存数据；
E、处理试验数据
为研究管道和岩体的振动衰减规律，对采集到的数据做如下处理：将采集的管道加速度时程曲线ap(t)进行一次积分得到管道振速衰减曲线
将已得到的管道振速衰减曲线vp(t)进行一次积分，得到管道的位移衰减曲线
同理得到岩体的振速衰减曲线
和位移衰减曲线
为研究管道的动力响应特性，利用管道的本构方程σ＝Eε，将采集的管道动应变时程曲线ε(t)转化为管道的动应力衰减曲线σ(t)。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明通过在隧道结构加载试验装置的加载箱体埋设应变片和加速度传感器，能够对周边管道和岩体的振动特性及管道动力响应特征进行全面的监测，解决了实际爆破法隧道工程中深层岩体和管道监测工作难、量测项目不全面的问题。
2、由于本发明可通过控制炸药量、爆心距、管道参数和管道空间位置等影响因素，充分考虑了实际工程参数的复杂性，并通过隧道结构加载试验装置实现了多种埋深下管道应力状态的模拟，为进一步揭示岩体和管道之间的相互作用机理，总结管道振动特性和动力响应规律提供了试验依据和研究方法，为地铁隧道的快速掘进和管道的安全防护提供了技术支持。
3、由于本发明是基于相似原理进行试验设计，因此得到的试验结果对实际工程中管道振动衰减规律和动力响应特性的分析具有参考意义。
附图说明
图1为本发明的试验方案平面布设示意图。
图2为本发明的试验方案剖面布设示意图。
图3为本发明的量测仪器在管道上的布设细节示意图。
图4为图3的侧剖视图。
图5为本发明的量测系统电路连接示意图。
图中：1、加载箱体，2、炸药筒，3、管道，4、衬砌支护结构，5、应变片，6、加速度传感器，7、数据采集仪，8、计算机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的特点进一步说明。
实施例一：
如图1-5所示，一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置，包括隧道结构加载试验装置、炸药筒2、管道3、衬砌支护结构4和量测装置；
所述的隧道结构加载试验装置为卧式隧道结构加载试验装置；隧道结构加载试验装置的加载箱体1为矩形箱体，矩形箱体的长度和宽度相等、高度小于其长度；所述的加载箱体1的垂直方向相当于实际工程的隧道的水平长度方向；
所述的炸药筒2为圆柱形炸药筒；所述的炸药筒2有多个，多个炸药筒2集中布设在开挖断面中心处；所述的开挖断面为衬砌支护结构4入土侧端部所包围的圆形区域；所述的开挖断面中心为衬砌支护结构4入土侧端部所包围的圆形区域中心；所述的炸药筒2通过导爆索与起爆装置连接；
所述的衬砌支护结构4为圆筒形结构，相当于实际工程的隧道；所述的衬砌支护结构4轴线平行于加载箱体1的前、后箱壁；
所述的管道3平行布置在衬砌支护结构4的轴线前方，相当于实际工程的隧道上方；
所述的管道3的轴线与衬砌支护结构4的轴线在几何空间位置上平行、垂直或斜交；所述的管道3轴线平行于加载箱体1的前、后箱壁；
所述的量测装置包括应变片5、加速度传感器6、数据采集仪7和计算机8；所述的管道3沿轴向均布多个测点，每个测点的管道3外表面的迎爆侧和背爆侧均设置一个应变片5和一个加速度传感器6；所述的衬砌支护结构4轴线后方的岩体内设置加速度测量线，加速度测量线与管道3轴线关于衬砌支护结构4轴线所在的平面对称，沿加速度测量线均布多个测点，每个测点设置一个加速度传感器6；所述的衬砌支护结构4轴线所在的平面平行于加载箱体1前、后箱壁；所述的应变片5和加速度传感器6分别通过数据线与数据采集仪7连接，所述的数据采集仪7与计算机8连接。
进一步地，所述的炸药筒2为直径12～24mm、高30～50mm的圆柱形炸药筒，炸药筒2装药量为2～8g，炸药成份与实际炸药成份相同。
进一步地，所述的炸药筒2数量由总体装药量确定，所述的总体装药量依据装药量相似比确定。
进一步地，所述的导爆索从衬砌支护结构4中引出；多根导爆索捆绑在一起，与起爆装置连接。
进一步地，所述的加速度测量线上的测点数量与管道3上的测点数量相同，两个相邻测点之间的距离相同；管道3上的第一个测点与加速度测量线上第一个测点在同一条垂直线上。
进一步地，所述的管道3上两个相邻测点之间的距离为18-22mm。
进一步地，所述的管道3上的加速度传感器6安装在应变片5的外侧，应变片5安装在管道3的外表面上。
一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验方法，包括以下步骤：
A、确定相似比
依据相似第一理论、相似第二理论和动力相似准则进行参数设计，确定实际工程中原型几何尺寸与试验装置几何尺寸的几何相似比为L，根据几何相似比，针对管道3和衬砌支护结构4的截面尺寸和埋深按原型尺寸的1/L进行设计；重力加速度相似比Cg＝1，密度相似比Cρ＝1，容重相似比Cγ＝1，在管道3物理力学参数的设计上，以满足管道3弹性模量的相似设计为原则：即所选材料的弹性模量为原型的1/L；岩体及衬砌支护结构4参数的相似设计，以几何相似比和容重相似比为基础相似比，实现泊松比、摩擦角的全相似，弹性模量按原型岩体弹性模量的1/L进行设计；同时保证装药量相似、动力和静力响应的相似，具体设计原则如下：
A1、确定管道3相似比如下：
几何相似比：CL＝L；
弹性模量相似比：CE＝L；
A2、确定岩体及衬砌支护结构4相似比如下：
几何相似比：CL＝L；
容重相似比：Cγ＝1；
泊松比、摩擦角相似比：
弹性模量相似比：CE＝L；
A3、确定装药量相似比如下：
装药量相似比CQ＝L3；
A4、确定动力和静力响应相似比如下：
应力相似比Cσ＝L；
速度相似比Cv＝CL/Ct；
时间相似比Ct＝Cs 0.5/Ca 0.5；
位移相似比Cs＝CL；
加速度相似比Ca＝1；
B、布置管道3上的量测装置
沿管道3轴线方向均布多个测点，在每个测点的管道3外表面迎爆侧和背爆侧均安装一个应变片5和一个加速度传感器6；
C、铺设试验装置
C1、沿隧道结构加载试验装置的加载箱体1高度方向分层填筑相似岩体材料；在填筑到管道3设计高度时，将已布设量测装置的管道3按照试验要求的空间位置摆设，将数据线引出到加载箱体1外；
C2、同时，以预设的衬砌支护结构4轴线所在平面为对称面布设岩体加速度测量线，在每个测点上布置一个加速度传感器6，并将数据线引出到加载箱体1外；当管道3轴线与衬砌支护结构4轴线垂直时，管道3和岩体加速度传感器6量测线为同一填筑高度，一次完成布设；当管道3轴线与衬砌支护结构4轴线平行或斜交时，则加速度传感器6的布设需随填筑高度的增加持续完成；
C3、当填筑相似岩体材料至开挖断面设计高度时，放置衬砌支护结构4，衬砌支护结构4轴线沿垂直方向，导爆索从衬砌支护结构4中引出，在开挖断面中心位置沿衬砌支护结构4轴线方向埋设炸药筒2，将导爆索从衬砌支护结构4中引出到加载箱体1外与起爆装置连接；
C4、继续填筑相似岩体材料至加载箱体1顶部；将数据线分别经数据采集仪7与计算机8连接；
D、采集试验数据
在进行爆破前，进行数据采集仪7的调试工作及各通道参数的设定；引燃导爆索的同时开始采集数据；当管道3和岩体基本稳定时，停止采集，保存数据；
E、处理试验数据
为研究管道3和岩体的振动衰减规律，对采集到的数据做如下处理：将采集的管道3加速度时程曲线ap(t)进行一次积分得到管道3振速衰减曲线
将已得到的管道3振速衰减曲线vp(t)进行一次积分，得到管道3的位移衰减曲线
同理得到岩体的振速衰减曲线
和位移衰减曲线
为研究管道3的动力响应特性，利用管道3的本构方程σ＝Eε，将采集的管道3的动应变时程曲线ε(t)转化为管道3的动应力衰减曲线σ(t)。
图中的X轴方向为加载箱体1的左右方向，相当于实际工程隧道的横向水平方向；Y轴方向为加载箱体1的垂直方向，相当于实际工程隧道的纵向水平方向，即长度方向；Z轴方向为加载箱体1的前后方向，相当于实际工程隧道的垂直方向。
实施例二：
本发明的隧道结构加载试验装置为卧式“隧道结构加载试验系统”装置。隧道结构加载试验装置由加载箱体1、操作台、液压稳压加载系统、油缸和竖直梁铰接系统组成。加载箱体1的长度和宽度均为150cm，高度为30cm。加载箱体1盖板预留高强度钢化玻璃透视窗口观察管道3的变形和岩体的破裂规律，盖板是可移动的，方便试验完成后观察模型体变形破坏情况。试验仪器拥有12台60kN级的高精度液压千斤顶，可通过操作台对模型进行加载约束，以控制模型的边界条件；所述的隧道结构加载试验装置可以实现多种隧道埋深和管道埋深及爆心距的爆破施工模拟。
本发明所述的炸药筒2为直径12mm、高30mm的圆柱形炸药筒，炸药筒2装药量为2g；所述的管道3上两个相邻测点之间的距离为20mm。
其余与实施例一相同。
本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置，其特征在于：包括隧道结构加载试验装置、炸药筒(2)、管道(3)、衬砌支护结构(4)和量测装置；
所述的隧道结构加载试验装置为卧式隧道结构加载试验装置；隧道结构加载试验装置的加载箱体(1)为矩形箱体，矩形箱体的长度和宽度相等、高度小于其长度；所述的加载箱体(1)的垂直方向相当于实际工程的隧道的水平长度方向；
所述的炸药筒(2)为圆柱形炸药筒；所述的炸药筒(2)有多个，多个炸药筒(2)集中布设在开挖断面中心处；所述的开挖断面为衬砌支护结构(4)入土侧端部所包围的圆形区域；所述的开挖断面中心为衬砌支护结构(4)入土侧端部所包围的圆形区域中心；所述的炸药筒(2)通过导爆索与起爆装置连接；
所述的衬砌支护结构(4)为圆筒形结构，相当于实际工程的隧道；所述的衬砌支护结构(4)轴线平行于加载箱体(1)的前、后箱壁；
所述的管道(3)平行布置在衬砌支护结构(4)的轴线前方，相当于实际工程的隧道上方；
所述的管道(3)的轴线与衬砌支护结构(4)的轴线在几何空间位置上平行、垂直或斜交；所述的管道(3)轴线平行于加载箱体(1)的前、后箱壁；
所述的量测装置包括应变片(5)、加速度传感器(6)、数据采集仪(7)和计算机(8)；所述的管道(3)沿轴向均布多个测点，每个测点的管道(3)外表面的迎爆侧和背爆侧均设置一个应变片(5)和一个加速度传感器(6)；所述的衬砌支护结构(4)轴线后方的岩体内设置加速度测量线，加速度测量线与管道(3)轴线关于衬砌支护结构(4)轴线所在的平面对称，沿加速度测量线均布多个测点，每个测点设置一个加速度传感器(6)；所述的衬砌支护结构(4)轴线所在的平面平行于加载箱体(1)前、后箱壁；所述的应变片(5)和加速度传感器(6)分别通过数据线与数据采集仪(7)连接，所述的数据采集仪(7)与计算机(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置，其特征在于：所述的炸药筒(2)为直径12～24mm、高30～50mm的圆柱形炸药筒，炸药筒(2)装药量为2～8g，炸药成份与实际炸药成份相同。
3.根据权利要求1所述的一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置，其特征在于：所述的炸药筒(2)数量由总体装药量确定，所述的总体装药量依据装药量相似比确定。
4.根据权利要求1所述的一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置，其特征在于：所述的导爆索从衬砌支护结构(4)中引出；多根导爆索捆绑在一起，与起爆装置连接。
5.根据权利要求1所述的一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置，其特征在于：所述的加速度测量线上的测点数量与管道(3)上的测点数量相同，两个相邻测点之间的距离相同；管道(3)上的第一个测点与加速度测量线上第一个测点在同一条垂直线上。
6.根据权利要求1所述的一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置，其特征在于：所述的管道(3)上两个相邻测点之间的距离为18-22mm。
7.根据权利要求1所述的一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验装置，其特征在于：所述的管道(3)上的加速度传感器(6)安装在应变片(5)的外侧，应变片(5)安装在管道(3)的外表面上。
8.一种模拟隧道爆破开挖对周边管道影响的试验方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、确定相似比
依据相似第一理论、相似第二理论和动力相似准则进行参数设计，确定实际工程中原型几何尺寸与试验装置几何尺寸的几何相似比为L，根据几何相似比，针对管道(3)和衬砌支护结构(4)的截面尺寸和埋深按原型尺寸的1/L进行设计；重力加速度相似比Cg＝1，密度相似比Cρ＝1，容重相似比Cγ＝1，在管道(3)物理力学参数的设计上，以满足管道(3)弹性模量的相似设计为原则：即所选材料的弹性模量为原型的1/L；岩体及衬砌支护结构(4)参数的相似设计，以几何相似比和容重相似比为基础相似比，实现泊松比、摩擦角的全相似，弹性模量按原型岩体弹性模量的1/L进行设计；同时保证装药量相似、动力和静力响应的相似，具体设计原则如下：
A1、确定管道(3)相似比如下：
几何相似比：CL＝L；
弹性模量相似比：CE＝L；
A2、确定岩体及衬砌支护结构(4)相似比如下：
几何相似比：CL＝L；
容重相似比：Cγ＝1；
泊松比、摩擦角相似比：
弹性模量相似比：CE＝L；
A3、确定装药量相似比如下：
装药量相似比CQ＝L3；
A4、确定动力和静力响应相似比如下：
应力相似比Cσ＝L；
速度相似比Cv＝CL/Ct；
时间相似比Ct＝Cs 0.5/Ca 0.5；
位移相似比Cs＝CL；
加速度相似比Ca＝1；
B、布置管道(3)上的量测装置
沿管道(3)轴线方向均布多个测点，在每个测点的管道(3)外表面迎爆侧和背爆侧均安装一个应变片(5)和一个加速度传感器(6)；
C、铺设试验装置
C1、沿隧道结构加载试验装置的加载箱体(1)高度方向分层填筑相似岩体材料；在填筑到管道(3)设计高度时，将已布设量测装置的管道(3)按照试验要求的空间位置摆设，将数据线引出到加载箱体(1)外；
C2、同时，以预设的衬砌支护结构(4)轴线所在平面为对称面布设岩体加速度测量线，在每个测点上布置一个加速度传感器(6)，并将数据线引出到加载箱体(1)外；当管道(3)轴线与衬砌支护结构(4)轴线垂直时，管道(3)和岩体加速度传感器(6)量测线为同一填筑高度，一次完成布设；当管道(3)轴线与衬砌支护结构(4)轴线平行或斜交时，则加速度传感器(6)的布设需随填筑高度的增加持续完成；
C3、当填筑相似岩体材料至开挖断面设计高度时，放置衬砌支护结构(4)，衬砌支护结构(4)轴线沿垂直方向，导爆索从衬砌支护结构(4)中引出，在开挖断面中心位置沿衬砌支护结构(4)轴线方向埋设炸药筒(2)，将导爆索从衬砌支护结构(4)中引出到加载箱体(1)外与起爆装置连接；
C4、继续填筑相似岩体材料至加载箱体(1)顶部；将数据线分别经数据采集仪(7)与计算机(8)连接；
D、采集试验数据
在进行爆破前，进行数据采集仪(7)的调试工作及各通道参数的设定；引燃导爆索的同时开始采集数据；当管道(3)和岩体基本稳定时，停止采集，保存数据；
E、处理试验数据
为研究管道(3)和岩体的振动衰减规律，对采集到的数据做如下处理：将采集的管道(3)加速度时程曲线ap(t)进行一次积分得到管道(3)振速衰减曲线
v p ( t ) = ∫ 0 t a p ( t ) d t ;
将已得到的管道(3)振速衰减曲线vp(t)进行一次积分，得到管道(3)的位移衰减曲线
u p ( t ) = ∫ 0 t v p ( t ) d t ;
同理得到岩体的振速衰减曲线
v ( t ) = ∫ 0 t a ( t ) d t
和位移衰减曲线
u ( t ) = ∫ 0 t v ( t ) d t ;
为研究管道(3)的动力响应特性，利用管道(3)的本构方程σ＝Eε，将采集的管道(3)的动应变时程曲线ε(t)转化为管道(3)的动应力衰减曲线σ(t)。
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