深埋隧洞在水利、水電、交通、礦山開采等工程中越來越常見,開挖擾動(dòng)作用下高地應(yīng)力、高溫度、高水壓引起的地質(zhì)問題也越來越突出。其中巖爆對現(xiàn)場施工人員和設(shè)備安全存在巨大的潛在威脅,是深部巖體工程中公認(rèn)的世界性難題之一。因此,開展巖爆問題的相關(guān)研究,推動(dòng)巖爆防治工作的發(fā)展,對現(xiàn)場施工安全具有重要意義。本文以陜西省引漢濟(jì)渭工程秦嶺輸水隧洞越嶺段嶺南工程為背景,將微震監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于巖爆防治工作中,主要開展了如下工作:（1）開展了基于微震監(jiān)測技術(shù)的引漢濟(jì)渭工程嶺南鉆爆法及TBM法開挖工作面的巖爆監(jiān)測工作,經(jīng)過不斷探索與優(yōu)化、改進(jìn),成功構(gòu)建了與TBM完全分離的巖爆監(jiān)測系統(tǒng),使得巖爆監(jiān)測與TBM掘進(jìn)互不影響,大大降低巖爆監(jiān)測系統(tǒng)的故障率,充分保證了巖爆監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性,該監(jiān)測系統(tǒng)安裝方便、運(yùn)行穩(wěn)定、故障率低,非常適合在類似項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。（2）對鉆爆法和TBM法開挖的工作面累計(jì)進(jìn)行了 20余月的巖爆監(jiān)測:2017年1月1日～8月25日,鉆爆法開挖的4號支洞,總共統(tǒng)計(jì)18次巖爆,其中15次預(yù)測較準(zhǔn)確,占比83.3%,其余3次未能提前預(yù)測或預(yù)測等級偏低;2017年9月8日～2018年9月30日,TB... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

微震事件密度云圖判斷巖爆危險(xiǎn)的區(qū)域劃分Fig.1-1RegionalDivisionofRockburstRiskbyDensityCloudImageofMicroseismicEvents

1緒論7圖1-2微震事件震級與頻度關(guān)系圖Fig.1-2RelationshipbetweenMagnitudeandFrequencyofMicroseismicEvents（3）微震事件震級、能量大小及集中度微震事件的震級、能量大小以及集中度等參數(shù)能夠用于表征巖爆發(fā)生特征，以此作為判斷巖爆能否發(fā)生的依據(jù)。如圖1-3為微震事件定位后的展示圖。圖1-3微震震級、能量及集中度判斷巖爆危險(xiǎn)程度Fig.1-3MicroseismicMagnitude,Energy,andConcentrationtoDeterminetheDegreeofRockburstRisk圖中，小球的顏色變化用以表示震級大小，按照紅橙黃綠藍(lán)靛紫的順序依次降低，小球的體積大小用以表示的能量大小，體積越大表示能量越大。微震事件密集程度則可以表示為單位區(qū)域內(nèi)微震事件個(gè)數(shù)的多少，用以表示巖體的破壞程度，一般微震事件集中度越高，發(fā)生巖爆的可能性就越大。在不同的工程中，微震事件的震級和能量不同，在巖爆傾向性分級有所不同。應(yīng)該根據(jù)具體工程動(dòng)態(tài)分級。可以初步判斷會發(fā)生巖爆危險(xiǎn)，巖爆的等級劃分要根據(jù)微震事件的等級和能量綜合評判。（4）地震法應(yīng)力變化三準(zhǔn)則（3S）判斷條件由于微破裂（微震）是應(yīng)力變化后以應(yīng)變能形式釋放的信號，而微震的中心也常常是高應(yīng)力區(qū)域。因此，微震事件在一定程度上也是間接的體現(xiàn)了震源周圍的的應(yīng)力變化，stressbuildup,stressshadow和stresstransference（3S原理）在地震學(xué)中用以表示應(yīng)力呈現(xiàn)的三種狀態(tài)。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理發(fā)現(xiàn)，巖爆隨時(shí)間和應(yīng)力變化的調(diào)整而具有一定的周期性。依照3S原理可以把巖爆產(chǎn)生前后的微破裂區(qū)分為三個(gè)階段，如圖1-4所示。圖中P階段代表微震高峰期、D階段代表微震發(fā)展過渡期、B階段代表微震平靜期。通常微震事件的高峰期出現(xiàn)在過渡期的后面，因?yàn)槲⒄鸢l(fā)展期通常會有應(yīng)力的聚集，極大概率

1緒論7圖1-2微震事件震級與頻度關(guān)系圖Fig.1-2RelationshipbetweenMagnitudeandFrequencyofMicroseismicEvents（3）微震事件震級、能量大小及集中度微震事件的震級、能量大小以及集中度等參數(shù)能夠用于表征巖爆發(fā)生特征，以此作為判斷巖爆能否發(fā)生的依據(jù)。如圖1-3為微震事件定位后的展示圖。圖1-3微震震級、能量及集中度判斷巖爆危險(xiǎn)程度Fig.1-3MicroseismicMagnitude,Energy,andConcentrationtoDeterminetheDegreeofRockburstRisk圖中，小球的顏色變化用以表示震級大小，按照紅橙黃綠藍(lán)靛紫的順序依次降低，小球的體積大小用以表示的能量大小，體積越大表示能量越大。微震事件密集程度則可以表示為單位區(qū)域內(nèi)微震事件個(gè)數(shù)的多少，用以表示巖體的破壞程度，一般微震事件集中度越高，發(fā)生巖爆的可能性就越大。在不同的工程中，微震事件的震級和能量不同，在巖爆傾向性分級有所不同。應(yīng)該根據(jù)具體工程動(dòng)態(tài)分級�？梢猿醪脚袛鄷l(fā)生巖爆危險(xiǎn)，巖爆的等級劃分要根據(jù)微震事件的等級和能量綜合評判。（4）地震法應(yīng)力變化三準(zhǔn)則（3S）判斷條件由于微破裂（微震）是應(yīng)力變化后以應(yīng)變能形式釋放的信號，而微震的中心也常常是高應(yīng)力區(qū)域。因此，微震事件在一定程度上也是間接的體現(xiàn)了震源周圍的的應(yīng)力變化，stressbuildup,stressshadow和stresstransference（3S原理）在地震學(xué)中用以表示應(yīng)力呈現(xiàn)的三種狀態(tài)。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理發(fā)現(xiàn)，巖爆隨時(shí)間和應(yīng)力變化的調(diào)整而具有一定的周期性。依照3S原理可以把巖爆產(chǎn)生前后的微破裂區(qū)分為三個(gè)階段，如圖1-4所示。圖中P階段代表微震高峰期、D階段代表微震發(fā)展過渡期、B階段代表微震平靜期。通常微震事件的高峰期出現(xiàn)在過渡期的后面，因?yàn)槲⒄鸢l(fā)展期通常會有應(yīng)力的聚集，極大概率

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]三維動(dòng)靜組合載荷下高應(yīng)力巖體動(dòng)力特性及巖爆研究[D]. 崔棟梁.中南大學(xué) 2007



本文編號：3461018