隧道突涌水灾害微震机理与监测分析方法

发布时间：2024-05-19 19:07

　　随着我国基础设施建设的快速发展,交通、水利水电等重大工程建设迎来了全新的发展机遇,极大的促进了深长隧道(洞)工程的建设。一大批深长隧道工程正在或即将修筑于地形地质复杂的山区与岩溶地区,强富水、高承压或高地应力的地下环境极易诱发重大突涌水灾害。突涌水灾害难以遏制的重要原因在于对复杂的动力灾变演化机理认识不清、传统的监测技术与预警方法难以实现灾害的有效主动防控。本文以隧道突涌水灾害微震机理与监测分析方法为主题开展了研究,揭示充填介质渗透失稳与岩体渐进破坏演化过程中微震动响应规律,开展了声发射/微震监测、有效信息辨识、灾害状态判定以及灾害预警等研究,采用案例分析、室内试验、现场试验及软件开发等方法获得了以下成果。(1)从突涌水灾害的赋存环境入手开展相关研究,分别阐述了富水断裂破碎带、充水充泥岩溶体两类地质构造的识别方法,并进一步的分析了两类典型致灾构造的孕灾模式,分析了释放条件、储水条件和诱发条件三方面因素对突涌水灾害的影响规律。对比分析岩爆与突涌水灾害震源机制的差异的基础上,建立了两类灾害微震监测的区别与联系,进而建立了充填介质渗透失稳与岩体渐进破坏演化过程中微震响应机制。结合隧道工程施工...

【文章页数】：192 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１?２０１５年？２０１８年中国铁路隧道里程统计⑴??Ｆｉｇ．１．１?Ｃｈｉｎａ?ｒａｉｌｗａｙ?ｔｕｎｎｅｌ?ｍｉｌｅａｇｅ?ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｆｒｏｍ?２０１５?ｔｏ?２０１８１１】??

第一章绪论??１．１研究背景与意义??随着国家“一带一路”与“交通强国”战略的实施，高铁、公路、水水电等基础设施得到了迅速完善，涌现出了一大批国家重点基础设施工程截至２０１８年底，我国大陆运营的公路及铁路隧道长达３．３万公里（见１．１＂１），新增运营隧道里程同比增长率约为８％，我....

图１．２微震动监测技术频率响应范围［５３］??Ｆｉ．１．２?Ｆｒｅｕｅｎｃｒｅｓｏｎｓｅ?ｒａｎｅ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏ－ｖｉｂｒａｔｉｏｎ?ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｔｅｃｈｎｏｌｏ

声发射与微震技术是由地震监测技术发展而来，微震与声发射装备的硬??件监测原理相似，二者都是将非电量的应力波变化转变为电量变化值，所不??同的是震动波频率响应范围上的差异［５１，５２］，如图１．２所示。当岩体活动产生??的震动波传至传感器时，微弱的震动会引起传感器内部的振子做切割磁....

图１．３技术路线图??Ｆｉｇ．１．３?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??第二，分别以类岩石材料水力压裂及既有突水通道活动为微震监测对象，??建立了宏观活动与微震信息演化关联，建立了有效微?

图１．３技术路线图??Ｆｉｇ．１．３?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??第二，分别以类岩石材料水力压裂及既有突水通道活动为微震监测对建立了宏观活动与微震信息演化关联，建立了有效微震事件检测与甄别方发了突涌水灾害微震监测信息分析系统，实现了微震信号读取、滤波、拾取和震源定位的....

图２．１突涌水灾害空间结构［ｌ０４】??Ｆ．．?Ｓａｔｉａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｗａｔｅｒ?ｉｎｒｕｓｈ?ｄｉｓａｓｔｅｒ１１０４］??

直接引起了突涌水灾害，一旦防突结构遭受破坏，那么高水压力将驱动水体??裹挟着岩屑沿突水通道涌入工作空间内，造成重大的突涌水灾害，其空间结??构可以分为灾害源、防突结构及突水通道，如图２．１所示。??＼?隧迫开挖??防突结构??图２．１突涌水灾害空间结构［ｌ０４】??Ｆｉｇ．２．?....

本文编号：3978332