岩爆孕育过程的机制、预警与动态调控

序

前言

1 绪论

1.1 研究意义

1.2 锦屏二级水电站深埋引水隧洞和排水洞

1.2.1 工程总体布置

1.2.2 地质条件

1.2.3 施工情况

1.2.4 主要工程问题

1.2.5 需要研究解决的问题

1.3 岩爆研究主要进展

1.3.1 微震实时监测与数据分析方法

1.3.2 岩爆孕育过程的特征、规律与机制研究

1.3.3 岩爆等级划分与判别方法

1.3.4 岩爆风险估计方法研究

1.3.5 岩爆防治方法研究

1.4 主要研究内容和思路

2 微震实时监测与数据快速分析方法

2.1 引言

2.2 微震监测基本理论与概念

2.2.1 微震监测原理

2.2.2 基本概念

2.3 整体协同、全局最优的微震实时监测系统与方法

2.3.1 微震监测方案设计基本原则

2.3.2 微震传感器整体协同、全局最优的布置方法

2.3.3 微震传感器整体协同全局最优布置的典型案例

2.4 微震信息快速分析方法

2.4.1 微震监测数据快速分析内容和流程

2.4.2 微震有效信号小波-神经网络识别与提取方法

2.5 微震源传感器阵列内外PSO定位算法

2.6 锦屏二级水电站引水隧洞和排水洞微震实时监测与分析

2.7 小结

3 岩爆孕育过程的特征、规律与机制

3.1 引言

3.2 隧洞岩爆孕育过程微震信息演化特征与规律研究

3.2.1 隧洞岩爆孕育过程微震信息时空演化规律

3.2.2 钻爆法施工深埋隧洞微震事件及岩爆分布特征

3.2.3 TBM施工隧洞微震监测洞段微震事件及岩爆分布特征

3.2.4 不同施工条件下深埋隧洞微震监测洞段微震信息及岩爆分布对比分析

3.2.5 隧洞支护对微震活动及岩爆的影响

3.2.6 工程地质因素对岩爆的影响及其防控措施启示

3.2.7 岩爆孕育过程中微震时间序列特征

3.3 岩爆孕育机制的矩张量分析方法

3.3.1 岩爆孕育机制矩张量分析总体思路

3.3.2 基于微震监测数据岩石破裂矩张量分析方法

3.3.3 典型岩爆孕育过程中岩体破裂事件产生机制分析

3.4 岩爆孕育过程中岩石破裂类型判别的P波发育度方法

3.4.1 基于能量比及矩张量方法的岩石破裂类型判别对比分析

3.4.2 基于P波发育度方法的岩石破裂类型判别

3.4.3 深埋隧洞岩石破裂类型综合判别方法

3.5 岩爆孕育过程中岩体变形破裂演化过程的原位综合观测

3.5.1 岩爆孕育机制的原位综合观测方法

3.5.2 试验洞工程地质条件和位置

3.5.3 试验洞布置与施工开挖

3.5.4 岩爆孕育过程中岩体变形破裂过程的原位试验方案

3.5.5 现场岩爆发生情况

3.5.6 测试结果分析

3.5.7 岩爆孕育过程的变形破裂机制分析

3.6 即时型岩爆孕育过程的特征、规律与机制

3.6.1 即时型岩爆描述及其特征

3.6.2 即时型岩爆孕育过程中微震信息演化规律

3.6.3 即时型岩爆孕育过程中微震信息演化的时间分形特征

3.6.4 钻爆法开挖诱发即时型岩爆的空间分形特征

3.6.5 TBM开挖诱发即时型岩爆的能量分形特征

……

4 岩爆孕育过程风险估计与预警方法

5 岩爆孕育过程的动态调控方法

6 岩爆孕育过程实时监测、动态预警与调控设计指南

参考文献

彩图

《岩爆孕育过程的机制、预警与动态调控》被列为“十二五”国家重点图书出版规划项目中国科学技术研究领域高端学术成果出版工程，是岩爆孕育过程研究的首部专著，强调了岩爆孕育过程的研究方法和不同类型岩爆孕育过程的机制、规律和特征研究，系统介绍了岩爆孕育过程的微震实时监测方法、小波-神经网络滤波方法和震源定位的分层-PSO方法，不同类型（即时型、时滞型）岩爆孕育过程中微震信息演化特征和规律及其差异性，TBM与钻爆法诱发隧道岩爆的规律和差异性，岩爆孕育过程机制分析的矩张量方法和P波发育度方法，不同类型（即时应变型、即时应变-结构面滑移型、时滞型等）岩爆孕育过程的机制及其差异性，即时型岩爆孕育过程中微震活动性时间、空间和能量分形计算方法及其特征和规律，基于宏观特征和微震能量的两种岩爆等级划分方法，岩爆爆坑深度估计的RVI新指标、岩爆断面位置及其危险性估计的基于局部能量释放率的数值方法、基于实例学习的岩爆等级和爆坑深度估计神经网络方法、基于微震信息演化的岩爆等级及其概率预警方法和基于微震信息演化的岩爆等级与爆坑深度预警神经网络方法，岩爆孕育过程的动态调控方法：减少开挖引起的能量聚集水平-预释放或转移能量-吸能的“三步”策略与优化设计方法、支护系统的设计方法、岩爆开挖与支护设计指南等，以及这些方法和技术在锦屏二级水电站深埋引水隧洞的应用。
　　书中关于岩体破坏-灾害孕育-发生-动态调控过程研究的学术思想可为岩石力学与工程安全研究提供启示和借鉴，书中介绍的成果可为从事水利水电、土木、交通、采矿、国防等高应力和深埋工程研究的科研人员、工程技术人员和研究生参考。