深埋隧洞在水利、水電、交通、礦山開采等工程中越來越常見,開挖擾動作用下高地應力、高溫度、高水壓引起的地質問題也越來越突出。其中巖爆對現(xiàn)場施工人員和設備安全存在巨大的潛在威脅,是深部巖體工程中公認的世界性難題之一。因此,開展巖爆問題的相關研究,推動巖爆防治工作的發(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)測技術應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)測技術的引漢濟渭工程嶺南鉆爆法及TBM法開挖工作面的巖爆監(jiān)測工作,經過不斷探索與優(yōu)化、改進,成功構建了與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、運行穩(wěn)定、故障率低,非常適合在類似項目中推廣應用。（2）對鉆爆法和TBM法開挖的工作面累計進行了 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18次巖爆,其中15次預測較準確,占比83.3%,其余3次未能提前預測或預測等級偏低;2017年9月8日～2018年9月30日,TB... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

微震事件密度云圖判斷巖爆危險的區(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)域內微震事件個數(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。應該根據(jù)具體工程動態(tài)分級�？梢猿醪脚袛鄷l(fā)生巖爆危險，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）地震法應力變化三準則（3S）判斷條件由于微破裂（微震）是應力變化后以應變能形式釋放的信號，而微震的中心也常常是高應力區(qū)域。因此，微震事件在一定程度上也是間接的體現(xiàn)了震源周圍的的應力變化，stressbuildup,stressshadow和stresstransference（3S原理）在地震學中用以表示應力呈現(xiàn)的三種狀態(tài)。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行整理發(fā)現(xiàn)，巖爆隨時間和應力變化的調整而具有一定的周期性。依照3S原理可以把巖爆產生前后的微破裂區(qū)分為三個階段，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，因為微震發(fā)展期通常會有應力的聚集，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)域內微震事件個數(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。應該根據(jù)具體工程動態(tài)分級�？梢猿醪脚袛鄷l(fā)生巖爆危險，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）地震法應力變化三準則（3S）判斷條件由于微破裂（微震）是應力變化后以應變能形式釋放的信號，而微震的中心也常常是高應力區(qū)域。因此，微震事件在一定程度上也是間接的體現(xiàn)了震源周圍的的應力變化，stressbuildup,stressshadow和stresstransference（3S原理）在地震學中用以表示應力呈現(xiàn)的三種狀態(tài)。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行整理發(fā)現(xiàn)，巖爆隨時間和應力變化的調整而具有一定的周期性。依照3S原理可以把巖爆產生前后的微破裂區(qū)分為三個階段，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，因為微震發(fā)展期通常會有應力的聚集，極大概率

【參考文獻】：
期刊論文
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[5]基于微震監(jiān)測的錦屏二級水電站深埋隧洞巖爆孕育過程分析[J]. 于群,唐春安,李連崇,李鴻,程關文.  巖土工程學報. 2014(12)
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博士論文
[1]深埋隧道圍巖脆性破裂的微震監(jiān)測及巖爆解譯與預警研究[D]. 馬春馳.成都理工大學 2017

碩士論文
[1]三維動靜組合載荷下高應力巖體動力特性及巖爆研究[D]. 崔棟梁.中南大學 2007



本文編號：3461018