摘要：为克服引汉济渭工程秦岭输水隧洞施工过程中的高频高强岩爆问题,通过分析秦岭输水隧洞的地质特征、岩石力学特性及岩爆实际发生情况,开展单洞长度超过13 km连续洞段的以微震监测技术为主的岩爆监测与预警工作,构建移动式24 h连续微震监测系统,建立基于微震能量的岩爆等级评价体系,并提出“以微震能量为主、以微震频次和集中度为辅”的简易定量化判别方法,大大提高了数据的易读性和监测结果的利用效率。应用结果表明:采用提出的方法后岩爆综合预警准确率达90%,施工过程中未发生因岩爆致人伤亡的事故,保障了工程进度和安全。

摘要：将离心加载算法引入到岩石破裂过程分析RFPA系统中,形成了RFPA离心加载法(RFPA-Centrifuge)。RFPA-Centrifuge的应力分析采用有限元基本算法,满足静力平衡、应变相容及岩土体的非线性应力–应变关系;秉承了RFPA系统的破坏分析功能,并且同样考虑材料细观非均匀的影响,对边坡等难点问题进行分析时,不需对滑动面或破坏区域做任何预先假定。通过对垂直土坡离心物理试验、倾斜的土坡、含两组平行节理岩质边坡和不同截面形状隧道的数值试验,证明该法可以直观、逼真地获得岩土结构的破坏区域或滑移破坏面,同时求得安全储备系数,分析结果与物理的试验和有限元强度折减法均比较一致。RFPA-Centrifuge不仅回避了强度折减法中有关力学参数复杂的折减规则,还克服了强度折减法难以用物理试验进行相互验证的不足,因而是一种极具前景的岩土工程稳定性分析方法。

摘要：论文运用东北大学岩石破裂与失稳研究中心自行开发的软件RFPA2D,结合南芬露天矿的地质勘察资料,建立滑坡前的边坡模型,对矿山边坡失稳滑坡进行数值模拟。通过其中两个典型剖面的结果分析,得到与实际滑坡吻合的结论,为岩质边坡的研究提供了一种直观、逼真、可靠的方法,对边坡失稳的研究有重要意义。

摘要：岩爆是一种极为复杂的动力失稳现象.在深埋隧洞的勘察设计和施工过程中,高地应力及其诱发的频繁岩爆,是影响隧道洞室稳定的重要因素之一.作为四川雅砻江锦屏二级水电站的重要的临时工程,施工排水洞在进入埋深1600 m后就发生多次岩爆,严重制约了工程的进展,为了研究岩爆发生机理与高地应力之间的关系以及更好地预测岩爆在隧洞内发生的位置,运用渐进破坏过程数值分析软件RFPA(realistic failure process analysis)对施工排水洞进行初步的应力分析,得出与现场实测相吻合的初始地应力拟合曲线.同时,隧洞开挖引起应力重分布而产生的围岩破坏的数值模拟也很好的印证了现场发生的岩爆情况,表明基于渐进破坏过程数值分析的RFPA可以真实地模拟高地应力下岩爆机理.

摘要：引汉济渭工程秦岭特长输水隧洞岩性复杂、水平地应力高,开挖过程中岩爆灾害频发。为确保人员与设备安全,在"亚洲第一长斜井"4#支洞斜4+179. 2—斜4+346. 4范围安装微震监测系统,进行岩爆风险分析与预测。根据现场实时监测数据,进行信号滤波分析,确定有效岩体破裂信息。分析花岗岩中微震事件的时序特征,以及时空演化分布特征,结合现场实际岩爆特点,对比分析岩爆发生等级及破坏特征。结果显示:隧洞岩体微震时序类型主要为2类,即主震-后震型、前震-主震-余震型;岩爆等级以中等岩爆为主,呈现片状拉伸破坏为主与剪切破坏形成塌腔的组合破坏特征。发生中等岩爆临界值为当日累计微震事件30次以上。结果表明,该微震监测系统的设计和实施满足支洞深部岩体稳定性分析的监测要求,能够为岩爆风险监测提供一个有效的分析工具。研究成果为隧洞施工中岩体稳定性分析提供有价值的参考依据。

摘要：以引汉济渭秦岭输水隧洞5号支洞为研究对象,微震监测技术为手段,微震数据及岩爆实录资料为基础,分析了诱发岩爆的原因,并在此基础上探究了微震事件活动与岩爆的关系。研究结果表明:地应力和掘进速率是诱发岩爆产生的主要影响因素,且埋深不同,其对岩爆产生的影响程度不同;微震事件的空间分布特征与掌子面位置存在紧密联系,其"时、空、强"特征可以形象地演示岩爆的产生过程并用于对岩爆的预测预警;岩爆不会一直持续发生,而是会经历扰动开挖-裂隙产生-岩体储能-裂纹发育贯通-能量释放的过程,且当能量释放不彻底时,容易形成频发型岩爆。

摘要：针对TBM开挖工作面实施微震监测过程中存在的空间狭窄、钻孔不便、线缆易损等诸多困难,为了实现微震监测系统的稳定运行,确保数据采集的连续性、完整性和数据传输的实时性,在引汉济渭工程秦岭输水隧洞越岭段3号支洞的TBM开挖工作面,经过多次数据比对、优化改进,摸索出一套更适合TBM开挖工作面开展移动式微震监测的系统构建方案。通过6个月的连续监测表明:使用该方案,监测系统与TBM彻底分离,互不影响,正常供电时数据连续采集率为100%;数据传输稳定可靠,外部网络正常时仅有1 d因路由器供电故障而导致数据无法传输,故障率为0.55%;传感器线缆没有出现意外损坏,故障率为0,为岩爆风险预测提供了充分的数据保障。

摘要：利用基于离心试验原理的RFPA离心加载法对土质边坡的稳定性进行了数值模拟，无需假定破坏面的位置和形状，就可以直观地得到坡体的滑移破坏面，同时求得相应的安全系数。通过对支护前后边坡的破裂模式、安全系数的比较，表明支护措施发挥了很好的作用，对实例的分析说明RFPA离心加载法能够克服传统方法无法考虑土体与支挡结构之间共同作用及其变形协调的问题。证明RFPA离心加载法对于复杂的边坡稳定性分析是实用的．对滑坡的防治也有一定的参考价值，具有较好的应用前景。