岩质边坡滑移面识别及稳定性的波导声学监测技术研究

发布时间：2017-08-20 07:16

  本文关键词：岩质边坡滑移面识别及稳定性的波导声学监测技术研究

  更多相关文章： 岩质边坡 滑移面识别 稳定性监测 波导声学

【摘要】：我国的露天金属矿山已经历了多年的开采,随着开采深度的不断增加,形成了高陡边坡。因此,对边坡进行有效准确的监测、预测是减轻滑坡灾害损失、减少人员伤亡最有效的途径。由于岩质边坡因岩层较厚,同时岩体中存在不连续面,造成声发射信号在岩质边坡中的衰减严重,结果是声发射传感器无法接收到或者只能接收到微弱的声发射信号。因此本文提出在边坡上布置波导杆结构,解决声发射信号的衰减和噪声抑制等问题,并通过波导杆中声发射信号的波形及参数特征,实现对边坡滑移面的识别及滑移失稳的波导声发射监测。本文在声发射技术和导波理论的基础上,通过理论分析和室内试验,开展了水泥砂浆试件在拉剪条件下声发射波形和参数特征的研究,得出以下结论:(1)基于导波理论,求解了自由波导杆中纵向导波的传播规律并且推导了自由波导杆的纵向导波频散方程,得到了自由波导杆中的纵向导波能量速度频散曲线。(2)基于导波理论,求解了水泥砂浆锚固圆钢波导杆中纵向导波的传播规律,推导了水泥砂浆锚固圆钢波导杆的纵向导波频散方程,得到了水泥砂浆锚固圆钢波导杆的纵向导波能量速度频散曲线。(3)通过对试验采集的声发射信号进行波形处理和分析,基于自由波导杆和水泥砂浆锚固波导杆的能量速度频散曲线,根据不同频率成分的波到达传感器的时差来进行声发射源定位,从定位结果来看,用该方法进行声发射源定位具有较高的准确性,能够为处理岩质边坡滑移失稳产生的声发射信号进行源定位提供一定理论和现实依据。(4)通过对水泥砂浆锚固波导杆试件的三点弯和剪切试验,建立了声发射累计能量和振铃累计计数随着时间的变化特征,试验结果表明:水泥砂浆锚固圆钢波导杆试件破坏过程可以分为两个阶段,第一阶段试件处于压密状态,此时并无明显声发射活动。第二阶段为砂浆试件底部微裂纹开始萌生,并逐步扩展延伸为肉眼清晰可见的裂纹。第三阶段为砂浆裂纹继续扩展和波导杆变形。第二阶段初始,累计声发射能量和累计声发射振铃计数都将发生明显的突变,可以将此特征作为判断岩体失稳的声发射参数前兆特征,可实现对边坡岩体稳定性的监测。
【关键词】：岩质边坡 滑移面识别 稳定性监测 波导声学
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU457
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题来源8
• 1.2 课题研究意义8-9
• 1.3 国内外研究现状9-13
• 1.4 研究内容和方法13-15
• 第二章 模态声发射理论15-34
• 2.1 引言15
• 2.2 模态声发射15-33
• 2.2.1 导波理论15-18
• 2.2.2 自由圆钢波导杆结构中的纵向导波理论18-27
• 2.2.3 水泥砂浆锚固波导杆结构中的纵向导波理论27-33
• 2.3 本章小结33-34
• 第三章 声发射信号采集34-45
• 3.1 引言34
• 3.2 拉剪破坏声发射试验方案34-38
• 3.2.1 试验目的34
• 3.2.2 试件制备34-36
• 3.2.3 声发射试验系统36-37
• 3.2.4 声发射监测系统参数设置37-38
• 3.3 试验过程38-42
• 3.4 试验现象42-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 声发射信号波形分析45-55
• 4.1 引言45
• 4.2 小波阈值去噪45-46
• 4.3 短时傅里叶变换46-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 声发射信号参数分析55-62
• 5.1 引言55
• 5.2 声发射能量特征分析55-58
• 5.3 声发射振铃计数特征分析58-60
• 5.4 本章小结60-62
• 第六章 结论与展望62-65
• 6.1 本论文研究结论62-63
• 6.2 研究展望63-65
• 参考文献65-70
• 致谢70-71
• 攻读学位期间的研究成果71-72

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马毅;王希良;刘振;郭阳阳;;基于模糊因素的岩质边坡地震稳定性多模型组合评价[J];岩土力学;2011年S1期

2 周金顺;俞然刚;倪雨龙;;岩质边坡表层土及植被恢复方法的探讨[J];低温建筑技术;2011年09期

3 汤平;李刚;徐卫军;;水及开挖卸荷对岩质边坡稳定性影响分析[J];岩土力学;2005年S2期

4 肖芬芬;侍倩;;岩质边坡喷混植生护坡技术浅析[J];土工基础;2006年03期

5 刘涛;沈明荣;陈建峰;宗军良;;水下岩质边坡稳定性计算模式的探讨[J];水文地质工程地质;2006年04期

6 刘润;闫s，

本文编号：705256