大型地下洞室开挖微震监测与围岩稳定性评价

目录
第1章 绪论 1
1.1 地下洞室围岩稳定性研究意义 1
1.2 国内外研究现状 3
1.2.1 地下洞室围岩稳定性分析方法 3
1.2.2 微震监测技术及其应用 8
第2章 猴子岩水电站地下厂房微震监测系统 12
2.1 工程背景 12
2.1.1 工程概况 12
2.1.2 地下厂区工程地质条件 14
2.1.3 地下厂区地应力 16
2.1.4 地下厂房洞室开挖支护进度 18
2.2 微震监测系统布设 19
2.2.1 微震监测系统组成 19
2.2.2 传感器空间优化布置及安装 21
2.2.3 微震监测系统空间拓扑结构 24
第3章 复杂岩体微震定位方法 26
3.1 射线追踪技术及算例分析 27
3.1.1 射线追踪方程 28
3.1.2 射线追踪方法 29
3.1.3 FMM算法与改进的MSFM算法简介 32
3.1.4 MSFM算法走时计算算例 35
3.2 基于MSFM的复杂岩体定位算法 42
3.2.1 目标函数选取 42
3.2.2 复杂岩体定位算法设计 46
3.2.3 定位算法理论模型试验 48
3.3 工程验证 56
3.3.1 水电工程边坡微震定位速度模型建立 56
3.3.2 爆破事件走时正演验证 59
3.3.3 定位效果对比和分析 60
第4章 基于S变换的微震信号频率特征分析 68
4.1 波形频率特征处理分析方法 68
4.1.1 常用频率分析方法 69
4.1.2 基于S变换的微震信号时频域内分解 77
4.2 基于频率特征的微震信号识别模型 79
4.2.1 岩石破裂与爆破振动信号频率特征分析 80
4.2.2 基于GA-BP神经网络的信号识别模型 84
4.2.3 微震信号识别模型建立及应用软件 89
第5章 地下洞室开挖卸荷过程微震活动特征 92
5.1 微震震源参数简介 92
5.2 微震时空活动演化特征 95
5.2.1 微震事件时间分布特征 95
5.2.2 微震事件空间分布特征 96
5.3 微震活动的施工响应 104
5.4 微震活动与传统监测数据对比 112
5.5 微震聚集区震源参数特征研究 115
5.5.1 震源破坏特征参数 116
5.5.2 开挖卸荷强度控制的微震聚集区震源参数特征 118
5.5.3 断层控制的微震聚集区震源参数特征 120
第6章 基于微震震源多参数的地下洞室围岩大变形预警 123
6.1 地下厂房开挖卸荷引起的围岩变形 124
6.2 地下厂房围岩大变形过程震源参数演化特征 126
6.2.1 微震活动率与能量 126
6.2.2 能量指数与视体积 127
6.2.3 微震信号频率 128
6.2.4 b值 129
6.2.5 分形维数 132
6.3 地下洞室围岩大变形震源参数预警机制 135
第7章 考虑微震损伤效应的地下洞室围岩稳定性反馈分析 137
7.1 微震活动与围岩损伤 138
7.2 考虑岩石微破裂尺度的损伤模型 140
7.3 考虑微震损伤效应的地下洞室围岩稳定性反馈分析 142
7.3.1 数值计算模型 142
7.3.2 计算结果分析 144
7.3.3 讨论 151
参考文献 152