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隧道安全领域的应用

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隧道开挖会使岩石失去原有的平衡,其内部应力重新分布,当围岩的某些区域产生应力集中达到岩体的强度极限后,岩体会发生断裂破坏,继而产生岩爆、大面积塌方等隧道动力灾害,严重威胁施工人员和设备的安全并影响工程施工进度。万泰微震监测可以对隧道开挖过程中岩体内裂隙的产生和发展进行监测,进而预警隧道的空区塌方、岩爆、瓦斯突出和透水等灾害,为隧道安全施工提供保障。


应用实例

某隧道施工过程中安装了万泰微震监测系统,检波器从西向东共布设在三个断面上,每个断面分别含1个单分量微震检波器和2个三分量微震检波器,共9个检波器。监测周期5个月,监测结果如下图所示,微震事件发生位置随掌子面的移动自西北向东南方向变化

隧道微震监测微地震事件俯视图


在此基础上开展了国际领先的双差成像研究,间接描述了隧道开挖扰动可能影响的区域与掌子面附近的速度变化从而反演隧道围岩应力分布情况。指导隧道支护设计,预警隧道动力灾害,确保隧道施工安全。如下图所示。

开挖水平面以下7m处速度场分布

开挖水平面以下8m处速度场分布


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