基于矩张量的深埋隧洞岩爆机制分析

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• 责任者：明华军^c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^d1984^e博士^f讲师 ; 冯夏庭 ; 陈炳瑞 ; 张传庆
• 刊名：岩土力学
• 出版年：2013
• 卷期：34^b1总214
• 关键词：隧道 ; 岩爆20^a工程地质条件 ; 数值模拟 ; 微震法
• 页码：163～172，181
• 索书号：P478.06/357
• 图表：^c表2参19插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2013/09/a

摘要

以锦屏二级水电站微震监测数据为基础，将矩张量引入到深埋隧洞岩爆机制分析研究中。对分析过程中遇到的2个关键问题提出了针对性的建议：(1)隧洞工程为线性工程，传感器布置空间有限，难以形成良性传感器阵列，矩张量分析结果的可靠性受到很大的影响，为此，提出了数值计算过程中的坐标系空间旋转法。该方法按最优路径旋转隧道坐标系，使对于同一个事件的每个传感器，源‐传感器射线到新坐标系的3个方向余弦差值在10倍数值范围以内，在数值计算过程中，可以得到较理想的矩张量结果；(2)针对Ohtsu使用矩张量分解判断岩石破裂类型的方法中，提出的各分量比重计算公式，仅适用于各分量均为受拉的情况。考虑快速掘进条件下隧洞工程受力方向的不确定性，扩展其分量比重计算公式到更一般适用状态。在此基础上，建立了一套完整的岩爆孕育过程矩张量分析方法。利用该方法对锦屏二级水电站典型岩爆微震数据进行分析，结果表明，该方法可以较好地解释岩爆孕育过程岩石破裂演化机制。