發(fā)布時間：2017-07-02 22:13

  本文關(guān)鍵詞：圍巖松動圈綜合檢測方法的研究及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 地下洞室松動圈 單孔聲波測試法 鉆孔全景圖像法 小波降噪

【摘要】：地下洞室是水利水電工程的重要組成部分,其圍巖的穩(wěn)定性直接影響著整個水電站的施工和生產(chǎn)安全。在開挖施工所造成的巖體破壞和巖體自身應(yīng)力重新分配的共同作用下,地下洞室的圍巖內(nèi)部會出現(xiàn)一個巖體破碎的環(huán)狀區(qū)域,稱為松動圈。松動圈的存在直接威脅到地下洞室圍巖的穩(wěn)定,因此對松動圈的變化進行監(jiān)測是必要的。在監(jiān)測過程中,選擇準確的檢測方法和科學的分析方法是獲得松動圈范圍大小和變化規(guī)律的關(guān)鍵。因此,對于松動圈的檢測方法和分析方法的研究,將為確保圍巖穩(wěn)定、保證安全施工和生產(chǎn)帶來積極的影響。本論文通過對松動圈綜合檢測方法的研究,提高了檢測方法的準確性,同時將研究成果應(yīng)用于實踐,結(jié)合科學的分析方法,獲得了松動圈在時間和空間上的變化情況,為合理施工和支護設(shè)計提供了依據(jù)。主要研究的內(nèi)容和取得的成果如下:首先對圍巖松動圈的常用檢測方法進行了比較,綜合考量各方法的準確性、經(jīng)濟性和操作便捷性等因素,根據(jù)比較結(jié)果,確定了本論文研究中所采用的方法為單孔聲波測試法與鉆孔全景圖像法相結(jié)合的綜合檢測方法;同時指出在當前基于單孔聲波測試法的圍巖松動圈檢測中,仍然存在著兩方面的不足:一是在檢測過程中聲波信號會不可避免地受到噪聲干擾,致使檢測結(jié)果不準確,即“噪聲干擾”問題,二是所得檢測結(jié)果僅能反映孔壁附近的巖體情況,缺乏橫向上的連續(xù)性,即“一孔之見”問題;針對“噪聲干擾”問題,對基于小波變換的聲波測試信號降噪技術(shù)進行了深入研究,提出了在“純凈信號不可知”條件下的降噪性能評價方法,并依據(jù)該方法確定了降噪處理的“最優(yōu)組合”。之后將研究結(jié)果應(yīng)用到實踐,成功地消除了聲波測試信號中噪聲的干擾,進而提高了檢測結(jié)果的準確性;然后對降噪后的檢測結(jié)果進行了解釋,采用“多指標”的評價體系,對巖體的完整程度進行了全方位、多角度的評價。同時,對聲波曲線的分類方法進行了討論,給出了5種聲波曲線的典型類型,并對每類曲線所對應(yīng)的松動圈范圍和反映出的巖體信息進行了闡述;基于解釋成果,以某水電站地下廠房圍巖的實測資料為例,對松動圈的時延監(jiān)測結(jié)果進行了分析。分析指出松動圈范圍隨時間擴大的原因是應(yīng)力重新分配的長時間持續(xù),并依此對施工期外的支護與監(jiān)測工作提出了建議;最后,針對“一孔之見”問題,通過以洞室斷面為對象的分析方法,獲得了松動圈在各測試孔之間區(qū)域的大致變化趨勢,壓制了“一孔之見”對于松動圈分析的不利影響。通過以上研究內(nèi)容,有效地克服了單孔聲波測試法的缺陷,提高了檢測結(jié)果的準確性。研究成果在西南地區(qū)某水電站地下洞室工程的實際應(yīng)用中取得了良好的效果,以此證明了本文所提出的方法在類似的地下洞室工程中的可行性、有效性和推廣價值。
【關(guān)鍵詞】：地下洞室松動圈 單孔聲波測試法 鉆孔全景圖像法 小波降噪
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV223
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-17
• 1.1 選題依據(jù)和意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 地下洞室圍巖松動圈理論研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 地下洞室圍巖松動圈范圍的確定方法13-14
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容及成果14-17
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 取得的主要成果15-17
• 第2章 地下洞室圍巖松動圈的地球物理檢測方法17-25
• 2.1 檢測方法簡介17-18
• 2.1.1 單孔聲波測試法17
• 2.1.2 跨孔聲波測試法17
• 2.1.3 折射波法17
• 2.1.4 瑞雷波法17-18
• 2.1.5 地震波層析成像法18
• 2.1.6 探地雷達法18
• 2.1.7 鉆孔全景圖像法18
• 2.1.8 多點位移計法18
• 2.2 各方法優(yōu)缺點對比18-21
• 2.3 本論文研究所選取的檢測方法21-23
• 2.3.1 單孔聲波測試法原理21-22
• 2.3.2 鉆孔全景圖像法原理22-23
• 2.4 單孔聲波測試法存在的不足23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 基于小波變換的聲波測試信號降噪技術(shù)研究25-44
• 3.1 小波變換的基礎(chǔ)理論25-29
• 3.1.1 Fourier變換25-27
• 3.1.2 Gabor變換27-28
• 3.1.3 小波變換28-29
• 3.2 小波降噪原理29-30
• 3.3 小波基的選取與分解層數(shù)的確定30-31
• 3.3.1 小波基的選取30-31
• 3.3.2 分解層數(shù)的確定31
• 3.4 閾值的選取31-34
• 3.4.1 閾值規(guī)則的選取31-32
• 3.4.2 閾值函數(shù)的確定32-34
• 3.5 最優(yōu)降噪組合的確定34-40
• 3.5.1“純凈信號不可知”條件下的降噪性能評價方法34-35
• 3.5.2 降噪性能評價方法準確性的驗證與最優(yōu)降噪組合的確定35-40
• 3.6 應(yīng)用實例40-43
• 3.6.1 降噪處理的計算機程序?qū)崿F(xiàn)40
• 3.6.2 降噪效果檢驗40-43
• 3.7 本章小結(jié)43-44
• 第4章 綜合檢測結(jié)果的解釋與松動圈范圍的確定44-57
• 4.1 綜合檢測結(jié)果的初步解釋44-46
• 4.2 聲波測試結(jié)果分析及巖體完整程度評價46-50
• 4.2.1 巖體完整性系數(shù)46-47
• 4.2.2 巖體波速統(tǒng)計47-48
• 4.2.3 巖體波速衰減率48-50
• 4.3 常見聲波速度曲線類型與松動圈范圍的確定50-55
• 4.3.1 常見聲波速度曲線類型50-54
• 4.3.2 各類波速曲線的松動圈范圍確定54-55
• 4.4 聲波速度與松動圈范圍的關(guān)系55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 地下洞室圍巖松動圈分析57-67
• 5.1 工程概況57
• 5.2 降噪處理前后松動圈范圍的差異57-59
• 5.2.1 噪聲對聲波速度的影響57-59
• 5.2.2 噪聲對松動圈范圍確定的影響59
• 5.3 聲波速度曲線類型分布59-60
• 5.4 松動圈范圍變化與施工開挖的關(guān)系及時延監(jiān)測60-63
• 5.5 松動圈在不同空間位置的分布及變化63-66
• 5.6 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論與建議67-69
• 結(jié)論67
• 建議67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-73
• 攻讀學位期間取得學術(shù)成果73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 廖偉;何剛;許海燕;鄧希貴;;高地應(yīng)力條件下巖體松弛時間效應(yīng)檢測[J];工程地球物理學報;2011年05期

2 史興國;巷道圍巖松動圈理論的發(fā)展[J];河北煤炭;1995年04期

3 周希圣，宋宏偉;國外圍巖松動圈支護理論研究概況[J];建井技術(shù);1994年Z1期

4 張富才;巖體干濕孔聲波測試及成果分析[J];水利水電技術(shù);1990年01期

5 蔡成國,孟照輝,熊昌盛;圍巖松動圈地球物理方法檢測[J];西部探礦工程;2004年07期

6 秦帥;宋宏偉;杜曉麗;王春苗;;松動圈圍巖支護理論的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J];西部探礦工程;2011年12期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫亞飛;小波分析理論應(yīng)用于巖石松動圈聲波測試的研究[D];武漢理工大學;2008年

  本文關(guān)鍵詞：圍巖松動圈綜合檢測方法的研究及應(yīng)用

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本文編號：511472