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(guó)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(cè)技術(shù)及其應(yīng)用 8
第2章 猴子巖水電站地下廠房微震監(jiān)測(cè)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(yīng)力 16
2.1.4 地下廠房洞室開挖支護(hù)進(jìn)度 18
2.2 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布設(shè) 19
2.2.1 微震監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 24
第3章 復(fù)雜巖體微震定位方法 26
3.1 射線追蹤技術(shù)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(jìn)的MSFM算法簡(jiǎn)介 32
3.1.4 MSFM算法走時(shí)計(jì)算算例 35
3.2 基于MSFM的復(fù)雜巖體定位算法 42
3.2.1 目標(biāo)函數(shù)選取 42
3.2.2 復(fù)雜巖體定位算法設(shè)計(jì) 46
3.2.3 定位算法理論模型試驗(yàn) 48
3.3 工程驗(yàn)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(shí)正演驗(yàn)證 59
3.3.3 定位效果對(duì)比和分析 60
第4章 基于S變換的微震信號(hào)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(hào)時(shí)頻域內(nèi)分解 77
4.2 基于頻率特征的微震信號(hào)識(shí)別模型 79
4.2.1 巖石破裂與爆破振動(dòng)信號(hào)頻率特征分析 80
4.2.2 基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)識(shí)別模型 84
4.2.3 微震信號(hào)識(shí)別模型建立及應(yīng)用軟件 89
第5章 地下洞室開挖卸荷過(guò)程微震活動(dòng)特征 92
5.1 微震震源參數(shù)簡(jiǎn)介 92
5.2 微震時(shí)空活動(dòng)演化特征 95
5.2.1 微震事件時(shí)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(dòng)的施工響應(yīng) 104
5.4 微震活動(dòng)與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)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(qiáng)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(yù)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(guò)程震源參數(shù)演化特征 126
6.2.1 微震活動(dòng)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(hào)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(yù)警機(jī)制 135
第7章 考慮微震損傷效應(yīng)的地下洞室圍巖穩(wěn)定性反饋分析 137
7.1 微震活動(dòng)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(yīng)的地下洞室圍巖穩(wěn)定性反饋分析 142
7.3.1 數(shù)值計(jì)算模型 142
7.3.2 計(jì)算結(jié)果分析 144
7.3.3 討論 151
參考文獻(xiàn) 152