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尾矿坝破坏过程的实质是内部结构机理的不断演化过程,声学信号是尾矿坝破坏过程中伴生的现象,其活动特征能反映坝体内部机理的演化过程。本文通过“波导杆+钢珠”的组合来进行导波监测尾矿坝滑移破坏试验。首先基于纵向/弯曲导波理论推导纵向/弯曲导波的频散方程,通过计算的衰减频散曲线对监测纵向/弯曲导波信号的“波导杆+钢珠”尺度进行优化,然后基于优化组合的实验信号进行导波特征分析。主要得到以下结论:(1)推导出纵向导波和弯曲导波在波导杆中的衰减频散方程,结合试验纵向导波信号频率分布规律发现,杆径14mm的波导杆与粒径6mm或者8mm钢珠的组合适合采集尾矿坝溃坝过程纵向导波信号,杆径20mm的波导杆与粒径8mm或者10mm钢珠组合适合采集尾矿坝溃坝过程弯曲导波信号。(2)尾矿坝渐进溃坝过程中有明显的纵向导波和弯曲导波信号产生,对两类信号的参数进行分析,发现两种导波参数的变化特征在一定程度上都可以作为尾矿坝滑移破坏预警的依据。具体为:微裂纹孕育阶段,纵向/弯曲导波活动不明显,导波参数值很小;裂纹扩展贯通阶段,纵向/弯曲导波活动较活跃,导波参数值明显增大;滑移破坏阶段,纵向/弯曲导波活动最为剧烈,导波参数值出现剧增;滑移至稳定阶段,纵向/弯曲导波活动减弱,导波参数值降低。(3)尾矿坝渐进溃坝产生纵向导波和弯曲导波的振铃计数、能量、幅值序列在时域上具有分形特征。其中纵向导波振铃计数、能量、幅值的分形整体上满足“上升-下降”的变化特征,弯曲导波振铃计数、能量、幅值的分形整体上满足“不变-上升-下降”的变化特征,且两种导波参数分形维数最大值都出现在滑移破坏阶段,这可以作为尾矿坝滑移破坏的前兆。(4)分别提取纵向导波和弯曲导波主频,发现两种导波主频都主要分布在两个频带,频带范围有细微差别。在尾矿坝裂纹扩展贯通阶段都会出现频带范围以外的导波信号。统计每个频带在不同时间段(以10s为间隔)的主频数量,发现其整体呈现“上升-下降”的变化趋势。(5)分别对纵向导波和弯曲导波进行b值分析,发现两种导波信号b值都会在滑移破坏前下降,且在滑移破坏期保持在较低值波动变化。