利用背景噪音进行地下工程安全监测的新方法研究

发布时间：2020-10-29 06:56

　　 当前,我国地下工程施工安全问题日渐凸显,地下围岩稳定性是整个地下工程施工过程中所关注的要点,完善的安全监测体系是保障地下施工顺利进行和人员生命财产安全的必要手段。微地震监测技术是通过对采集到的微震信号进行筛选、分析、定位,提取其中所携带的围岩变形信息。本文将微地震监测技术与背景噪音技术、地震波衰减性理论相结合,探究基于微地震监测系统的背景噪音分析方法对地下工程施工过程中进行安全监测的可行性与适用性是本研究的核心和关键。首先,本文系统性地介绍了微地震监测技术原理、信号时频分析方法、背景噪音技术理论和地震波能量衰减性研究方法,并结合这些方法,形成以背景噪音衰减特性分析为核心的地下岩层介质稳定性分析方法,该方法以衰减梯度要素为主要参数,通过衰减速度不整合特性实现地下岩体稳定性变化的准确反映。其次,本文采用数值模拟的方法,进行了时频分析方法对比分析、敲击试验信号分析模拟、雷克子波衰减性模拟、围岩稳定性变化情况下的衰减梯度成像模拟。通过多个模拟,论证了本题新方法的可行性与有效性。最后,在白鹤滩水电站左岸尾水连接管进行了88天的微地震安全监测,本文将该方法应用于本次监测的实际数据处理当中,对该区域施工过程的围岩稳定状况实现衰减梯度成像。
【学位单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TV698.1
【部分图文】：

图 1-1 完整的微地震监测系统Fig.1-1 Complete micro-seismic monitoring system整个微地震监测系统的工作中，对微地震信号的数据挖掘就是监测工作中的关键，其中，微地震事件的定位就是非常重要的一部分。微地震事件定位的演算思路就是通过将一系列参数（如：P 波到时、S 波到时、传感器坐标、震源坐标、震源距等）投影到时间-空间坐标系中，建立个站台震源距离方程并结合反演算法求解算出微地震事件的震源坐标和发震时间。地下岩体内部缺陷的产生和发展是与微地震事件发生的有着直接的关系，这也是监测地下岩体内部裂隙生长过程除了传统的一些监测手段，微地震监测技术也同样适用的原因。传统的监测技术和手段都是以各种参数作为基本反映量来量化反映岩体的内部结构情况。通常测量的基准量有：弹性参数、屈服应力、拉伸强度、延伸率、密度、电阻、超声波速度等。这些参数都有各自的适用性和局限性。总而言之，微地震监测技术即结合了地球物理学、信号与系统等多领域学科，又融合了计算机技术、电子信息技术等现代化科

a) 模拟原始信号图 b) 模拟接收信号图 c) 接收信号频谱图图 3-1 模拟信号曲线图Fig.3-1 Analogue signal graph图 3-2 短时傅里叶变换时频分析剖面图Fig.3-2 The short-time Fourier transform time-frequency analysis section

短时傅里叶变换时频分析剖面图
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本文编号：2860548