大型地下洞室開挖微震監(jiān)測與圍巖穩(wěn)定性評價

目錄
第1章 緒論 1
1.1 地下洞室圍巖穩(wěn)定性研究意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析方法 3
1.2.2 微震監(jiān)測技術及其應用 8
第2章 猴子巖水電站地下廠房微震監(jiān)測系統(tǒng) 12
2.1 工程背景 12
2.1.1 工程概況 12
2.1.2 地下廠區(qū)工程地質(zhì)條件 14
2.1.3 地下廠區(qū)地應力 16
2.1.4 地下廠房洞室開挖支護進度 18
2.2 微震監(jiān)測系統(tǒng)布設 19
2.2.1 微震監(jiān)測系統(tǒng)組成 19
2.2.2 傳感器空間優(yōu)化布置及安裝 21
2.2.3 微震監(jiān)測系統(tǒng)空間拓撲結構 24
第3章 復雜巖體微震定位方法 26
3.1 射線追蹤技術及算例分析 27
3.1.1 射線追蹤方程 28
3.1.2 射線追蹤方法 29
3.1.3 FMM算法與改進的MSFM算法簡介 32
3.1.4 MSFM算法走時計算算例 35
3.2 基于MSFM的復雜巖體定位算法 42
3.2.1 目標函數(shù)選取 42
3.2.2 復雜巖體定位算法設計 46
3.2.3 定位算法理論模型試驗 48
3.3 工程驗證 56
3.3.1 水電工程邊坡微震定位速度模型建立 56
3.3.2 爆破事件走時正演驗證 59
3.3.3 定位效果對比和分析 60
第4章 基于S變換的微震信號頻率特征分析 68
4.1 波形頻率特征處理分析方法 68
4.1.1 常用頻率分析方法 69
4.1.2 基于S變換的微震信號時頻域內(nèi)分解 77
4.2 基于頻率特征的微震信號識別模型 79
4.2.1 巖石破裂與爆破振動信號頻率特征分析 80
4.2.2 基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡的信號識別模型 84
4.2.3 微震信號識別模型建立及應用軟件 89
第5章 地下洞室開挖卸荷過程微震活動特征 92
5.1 微震震源參數(shù)簡介 92
5.2 微震時空活動演化特征 95
5.2.1 微震事件時間分布特征 95
5.2.2 微震事件空間分布特征 96
5.3 微震活動的施工響應 104
5.4 微震活動與傳統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)對比 112
5.5 微震聚集區(qū)震源參數(shù)特征研究 115
5.5.1 震源破壞特征參數(shù) 116
5.5.2 開挖卸荷強度控制的微震聚集區(qū)震源參數(shù)特征 118
5.5.3 斷層控制的微震聚集區(qū)震源參數(shù)特征 120
第6章 基于微震震源多參數(shù)的地下洞室圍巖大變形預警 123
6.1 地下廠房開挖卸荷引起的圍巖變形 124
6.2 地下廠房圍巖大變形過程震源參數(shù)演化特征 126
6.2.1 微震活動率與能量 126
6.2.2 能量指數(shù)與視體積 127
6.2.3 微震信號頻率 128
6.2.4 b值 129
6.2.5 分形維數(shù) 132
6.3 地下洞室圍巖大變形震源參數(shù)預警機制 135
第7章 考慮微震損傷效應的地下洞室圍巖穩(wěn)定性反饋分析 137
7.1 微震活動與圍巖損傷 138
7.2 考慮巖石微破裂尺度的損傷模型 140
7.3 考慮微震損傷效應的地下洞室圍巖穩(wěn)定性反饋分析 142
7.3.1 數(shù)值計算模型 142
7.3.2 計算結果分析 144
7.3.3 討論 151
參考文獻 152