基于微震的浅埋软岩隧道围岩破坏与地表振动规律研究

来源 :北方工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:heirenmading
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国西南地区交通事业的高速发展,一系列的工况复杂、施工困难的隧道工程也随之不断出现,如何保证隧道开挖过程中的安全生产成为了一个亟待解决的问题。同时,微震监测技术日益发展成熟,其利用传感器接收隧道围岩破裂产生的地震波,分析获得微震事件的时间、空间、强度和震源机制等相关信息,对地下工程灾害进行监测预警,已经成为业界公认的可以对隧道掘进过程中围岩稳定性进行监测的有效方法之一。与传统围岩监测技术相比较,微震监测技术可实现远程、全区域、实时、动态监测,并且具备分析岩体破坏趋势、不稳定体位置及提前预警等优点。本文以贵州省遵义至绥阳高速公路延伸段温泉隧道与贵阳市1.5环黔春大道七冲村1号隧道为依托工程,将微震监测技术引入浅埋软岩隧道施工安全监测中,对隧道围岩稳定性与爆破施工地表振动响应进行实时监测与分析,所做的主要工作及研究结果包括:(1)构建了适用于浅埋公路隧道钻爆法施工的微震监测系统。总结了浅埋公路隧道微震监测系统构建过程中各个要点,针对岩体破裂时释放的微震波传播路径有时会穿越隧道挖空段,导致定位失准的情况,提出了地表和隧道内联合布置传感器的方法,并通过定点爆破试验验证了监测系统定位性能,发现其较大程度的提高了定位精度,同时避免了隧道施工与微震监测间的相互干扰。(2)通过对现场微震数据的处理,分析了浅埋软岩隧道中微震事件的震源参数特征,发现其总体上相较于已知硬岩隧道矩震级、拐角频率、应力降偏小,震源半径偏大的特点,同时各震源参数间表现出较强相关性。并发现在隧道围岩失稳过程中出现大矩震级微震事件出现频率上升,和微震事件主频率向低频转移的规律,可一定程度上对围岩失稳进行预警。(3)通过对典型隧道围岩失稳过程中微震事件震源机制解的分析研究,解译了隧道围岩破裂萌发、发育及贯通的过程。根据微震事件P波初动反演结果,对岩体破裂的震源机制解进行统计,得到了岩体破裂的发育趋势及破裂区域的主应力方向,结合隧道地质信息可对隧道围岩宏观破坏模式进行预判。对温泉隧道中塌方事故的分析表明,在围岩失稳过程中由于区域性的动载荷作用,造成围岩沿岩体结构面与岩层产状方向破裂的发育贯穿,形成与隧道自由面的楔形塌方体,与现场塌方情况基本一致。(4)评估了隧道钻爆法施工中所产生的爆破振动作用对地表结构物与构筑物的健康的负面影响。灵活利用微震监测系统中的地表传感器阵列,监测记录了隧道爆破施工时到达地表的地震波,通过地表地震波峰值振动速度(PGV)和拐角频率(fc)进行地表结构物安全评估,实现了微震监测技术的多功能应用。同时,通过回归分析法及量纲分析法,得到在本项目工况下的地表PGV、fc预测经验公式,指导了现场的爆破施工。
其他文献
自然道路场景下具备大量的交通标志牌信息,可以指引行车司机正常规范驾驶。交通标志实时识别技术在高级辅助驾驶系统与自动驾驶中起到了巨大作用,有助于行车司机了解前方道路拥堵等信息并且引导司机进行规范的驾驶操作。可实际上,自然道路场景环境复杂因素:不利天气、强光照射、扭曲遮挡等因素会给交通标志识别带来极大的困难。本文基于当下目标检测的YOLO系列方法,主要做了以下研究工作:首先提出了YOLOv4++算法,
近年来,随着计算机图形学的蓬勃发展,三维动画技术开始广泛应用于虚拟现实、电影动画特效制作等各个领域中。而其中又以三维人体动画的难度最高。当前的三维人体实时动画的方法往往对模型的精度要求很高,成本巨大。因此需要一种成本低廉的实时三维人体动画生成的方法。本文首先提出了一种基于FastGCN的动作识别方法,并进而利用此方法完成动作类型的识别,从而可以依次选择正确的先验模型,并由此完成了一种基于先验模型的
在大规模服务背景下,用户面对大量的服务,其需求呈现出多样化和复杂化的特点。用户期望通过更方便快速的方式得到具有多个功能,且可满足其多样化需求的服务。例如,路线规划服务不仅能够提供路线信息,同时可判断路线是否堵塞。因此服务聚合的概念应运而生。服务聚合被定义为将具有相似特性的原子服务,聚合为功能复杂的服务的过程。但现有的服务聚合方法多采用自底向上的方法,根据服务功能将相似服务聚合形成满足多级功能的服务
随着万物互联时代的加速到来,现代工业与制造业的信息化改革需求对物联网提出技术挑战。由于物联网终端设备的安全标准存在滞后性,以及在生产中缺乏产品自身的安全评估,给物联网埋下了安全隐患。无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)作为一种新型网络被广泛应用,由于传感器节点在计算、存储和能量方面存在限制,所以针对WSN的有效的防御机制和检测系统一直被深入的研究。基于网络的入侵检
水位是重要的一种水力学参数,无论在工、农业生产还是在工程实际运用上,它都是一种重要的数据信息。准确的检测水位信息对控制明渠送水方面具有重大的意义。而当前的水位测量,主要集中于大范围、自然工程领域,而很少关注在狭窄地形下的水位测量。故此,进行了细长竖管内液位的激光测量技术研究并设计开发了一款可以满足竖管内液位测量的激光液位计。考虑到激光液位技术多种多样,经多方面综合考虑,最终选用了以脉冲激光测距技术
作为中国当代设计师,其初心与使命便是探寻如何从文化的角度找到不一样的中国气韵,设计中国特色产品,而要做到这一点首先便要从历史出发,研究古人创造的精粹。明式家具是中国古典家具史上一颗璀璨的明珠。其一直以优质的用材、优雅的造型、合理的结构、适宜匀称的比例尺度被誉为中国传统家具发展史上的巅峰之作。更重要的是,明式家具的制作技艺融合了古代工匠的工匠精神以及文人墨客的文化思想,其不仅是中国非常重要的文化遗产
装配式钢结构是我国建筑发展的重要方向。但我国对装配式钢结构抗震性能的研究尚不透彻,其工程应用与国外先进水平相比还有明显差距,因此迫切需要展开对装配式结构抗震性能的系统研究。本文通过开展低周往复荷载试验,对装配式复合墙板钢框架结构中主体结构与外挂墙板协同抗震性能进行研究。并利用有限元数值模拟方法,分析了轴压比、混凝土强度、墙板厚度等参数对结构整体抗震性能的影响。主要结论如下:(1)通过开展装配式复合
随着社会的不断发展进步,人们对于居住品质的要求也在日益提升。新建住宅中,高层建筑所占的比重逐渐加大,随之而来的高层住宅环境问题也日益受到关注。由于高层建筑对于所处地区的风环境较中低层而言更加敏感,因此设计师在设计阶段就需要调整设计策略,优化住区风环境,提升住区品质。本文的主要研究目的就是基于某一特定的设计背景,选取6个影响居住区风环境设计的主要因素,探讨由这些因素构成的不同居住区规划设计策略对于风
预焙阳极被称为铝电解工艺的“心脏”,其质量的优劣对电解铝最终产品有至关重要的影响。预焙阳极的生产工艺为从原料开始,经过煅烧、成型和焙烧最终得到预焙阳极成品,其中每道工序都有生产参数,各道工序的参数间存在影响关系。如何从预焙阳极多道生产工序的众多生产参数中找到影响最终阳极质量的关键因素,具有重要的研究和应用价值。本文从阳极生产工艺流程出发,采用改进的灰色关联分析和XGBoost算法,研发了阳极质量溯
在氧化铝生产工艺中,高压溶出是关键工序之一,其效果好坏将直接影响到氧化铝的质量和产量指标。实际生产中溶出效果的获得具有一定的滞后性,如果可以提前预测溶出率的大小,则可以依据预测结果,及时调整原矿浆原料配比和溶出温度、时间,从而改善溶出效果。本文首先对灰狼算法进行了改进,再利用改进后的灰狼算法分别优化XGBoost、支持向量回归(SVR)和极限学习机(ELM)算法,然后利用优化后的模型分别对溶出率进