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不同类型岩爆孕育过程中震源体积自相似分布的分形特征分析
1
作者
于洋
晏志禹
+2 位作者
徐长节
刘金泉
耿大新
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期121-128,共8页
岩爆严重威胁着深部岩体隧洞的施工安全,并造成大量的人员伤亡及财产损失。在深部岩体隧洞岩爆灾害的孕育及发生过程经常伴随一系列的微震事件;通过针对微震事件发生的时间、空间位置、数量多少、能量大小及震源体积分布等特征参数进行...
岩爆严重威胁着深部岩体隧洞的施工安全,并造成大量的人员伤亡及财产损失。在深部岩体隧洞岩爆灾害的孕育及发生过程经常伴随一系列的微震事件;通过针对微震事件发生的时间、空间位置、数量多少、能量大小及震源体积分布等特征参数进行分析,有助于认识岩体的破裂机制,进而为岩爆等动力地质灾害的研究与防治提供理论基础。采用理论分析与微震监测相结合的研究手段,基于锦屏Ⅱ级水电站深埋引水隧洞施工过程中大量不同类型(即时性应变–结构面滑移型岩爆、即时性应变型岩爆)、不同等级即时性岩爆的典型案例,针对岩爆孕育及发生的动态过程展开震源体积分布的自相似特征及分形行为研究。结果表明:深部岩体隧洞开挖即时性岩爆孕育过程中的微震源体积分布表现出良好的自相似性,其自相似系数均大于0.97;对于不同类型的即时性岩爆,其微震信息震源体积分形维数均随着岩爆孕育过程不断增加,岩爆发生时达到最大值的特征;应变–结构面滑移型岩爆过程中每天的震源体积分形维数分布在0.1～0.8范围内,应变型岩爆过程中每天的震源体积分形维数分布在0.4～1.3范围内,岩爆发生当天的分形维数均大于1.0。研究成果对高地应力条件下岩爆灾害动态预警体系的建立具有重要的指导意义,同时可为中国深部岩体隧洞开挖过程的安全设计提供必要的科学依据和支撑。
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关键词
微震
自相似
分形
应变-结构面滑移型岩爆
应变
型
岩爆
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职称材料
基于微震信息的硬岩新生破裂面方位特征矩张量分析
被引量：
16
2
作者
明华军
冯夏庭
+1 位作者
张传庆
肖亚勋
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期1716-1722,共7页
为了更清晰直观地了解高应力下硬岩破坏(岩爆、片帮、应力型塌方等)孕育过程中岩石破裂演化过程,根据岩石破裂面的特点,依据微震监测数据的矩张量结果,推导并得到了岩体破裂面空间方位计算方法,在此基础上给出了根据运动夹角来判断岩石...
为了更清晰直观地了解高应力下硬岩破坏(岩爆、片帮、应力型塌方等)孕育过程中岩石破裂演化过程,根据岩石破裂面的特点,依据微震监测数据的矩张量结果,推导并得到了岩体破裂面空间方位计算方法,在此基础上给出了根据运动夹角来判断岩石破裂类型的确定方法。借助此方法,在实例研究中进一步证明了深埋隧洞矩张量分解判断破裂类型分析方法的可靠性。依托锦屏二级水电站深埋引水隧洞这一典型工程,依据破裂面的方位角、倾角特征和岩爆宏观破坏情况,初步探究了即时性应变-结构面滑移型岩爆的孕育过程:在岩爆孕育初期,以张拉破裂为主,由于硬性结构面的存在,在开挖扰动应力调整初期,破裂面由岩体浅层往岩体较深层硬性结构面扩展,张拉破裂面尖端接近硬性结构面时,硬性结构面上发生剪切滑移,若较深层岩体内部还有其他硬性结构面存在,则在该硬性结构面尖端,除随着岩体浅层切向应力的持续增大,往开挖面扩展外,继续以张拉破裂面型式往深层扩展,至较深层硬性结构面上剪切破裂产生,最终以剪切滑移面为破坏面边界往开挖面发展,并最终将岩体抛掷而出。
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关键词
岩石破裂
破裂
面
运动夹角
矩张量
应变-结构面滑移型岩爆
孕育过程
微震监测
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职称材料
题名
不同类型岩爆孕育过程中震源体积自相似分布的分形特征分析
1
作者
于洋
晏志禹
徐长节
刘金泉
耿大新
机构
华东交通大学岩土工程基础设施安全与控制重点实验室
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期121-128,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51509092)
江西省科技厅重点研发资助项目(20181BBG70052)
江西省交通厅科研项目资助(2017D0036)
文摘
岩爆严重威胁着深部岩体隧洞的施工安全,并造成大量的人员伤亡及财产损失。在深部岩体隧洞岩爆灾害的孕育及发生过程经常伴随一系列的微震事件;通过针对微震事件发生的时间、空间位置、数量多少、能量大小及震源体积分布等特征参数进行分析,有助于认识岩体的破裂机制,进而为岩爆等动力地质灾害的研究与防治提供理论基础。采用理论分析与微震监测相结合的研究手段,基于锦屏Ⅱ级水电站深埋引水隧洞施工过程中大量不同类型(即时性应变–结构面滑移型岩爆、即时性应变型岩爆)、不同等级即时性岩爆的典型案例,针对岩爆孕育及发生的动态过程展开震源体积分布的自相似特征及分形行为研究。结果表明:深部岩体隧洞开挖即时性岩爆孕育过程中的微震源体积分布表现出良好的自相似性,其自相似系数均大于0.97;对于不同类型的即时性岩爆,其微震信息震源体积分形维数均随着岩爆孕育过程不断增加,岩爆发生时达到最大值的特征;应变–结构面滑移型岩爆过程中每天的震源体积分形维数分布在0.1～0.8范围内,应变型岩爆过程中每天的震源体积分形维数分布在0.4～1.3范围内,岩爆发生当天的分形维数均大于1.0。研究成果对高地应力条件下岩爆灾害动态预警体系的建立具有重要的指导意义,同时可为中国深部岩体隧洞开挖过程的安全设计提供必要的科学依据和支撑。
关键词
微震
自相似
分形
应变-结构面滑移型岩爆
应变
型
岩爆
Keywords
micro
-
seismic
self
-
similarity
fractal
strain
-
structure slip rock
-
burst
strain rock
-
burst
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于微震信息的硬岩新生破裂面方位特征矩张量分析
被引量：
16
2
作者
明华军
冯夏庭
张传庆
肖亚勋
机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期1716-1722,共7页
基金
国家重点基础研究发展规划(973)项目(No.2010CB732006)
中国科学院重点部署项目(No.KZZD-EW-05)
国家自然科学基金面上项目(No.51079144)
文摘
为了更清晰直观地了解高应力下硬岩破坏(岩爆、片帮、应力型塌方等)孕育过程中岩石破裂演化过程,根据岩石破裂面的特点,依据微震监测数据的矩张量结果,推导并得到了岩体破裂面空间方位计算方法,在此基础上给出了根据运动夹角来判断岩石破裂类型的确定方法。借助此方法,在实例研究中进一步证明了深埋隧洞矩张量分解判断破裂类型分析方法的可靠性。依托锦屏二级水电站深埋引水隧洞这一典型工程,依据破裂面的方位角、倾角特征和岩爆宏观破坏情况,初步探究了即时性应变-结构面滑移型岩爆的孕育过程:在岩爆孕育初期,以张拉破裂为主,由于硬性结构面的存在,在开挖扰动应力调整初期,破裂面由岩体浅层往岩体较深层硬性结构面扩展,张拉破裂面尖端接近硬性结构面时,硬性结构面上发生剪切滑移,若较深层岩体内部还有其他硬性结构面存在,则在该硬性结构面尖端,除随着岩体浅层切向应力的持续增大,往开挖面扩展外,继续以张拉破裂面型式往深层扩展,至较深层硬性结构面上剪切破裂产生,最终以剪切滑移面为破坏面边界往开挖面发展,并最终将岩体抛掷而出。
关键词
岩石破裂
破裂
面
运动夹角
矩张量
应变-结构面滑移型岩爆
孕育过程
微震监测
Keywords
rock fracture
fracture surface
movement direction
moment tensor
strain
-
structural plane slip rockburst
pregnant process
microseismic monitoring
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同类型岩爆孕育过程中震源体积自相似分布的分形特征分析
于洋
晏志禹
徐长节
刘金泉
耿大新
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于微震信息的硬岩新生破裂面方位特征矩张量分析
明华军
冯夏庭
张传庆
肖亚勋
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
16
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职称材料
已选择
0
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