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安全与环境工程2025年第05期:基于微震监测的深埋隧道围岩脆性破坏能量特征

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘晓芬;李凤琼;徐建;罗军尧;侯东奇;江权;刘健;

单位:中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司;中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司;中国科学院武汉岩土力学研究所;岩土力学与工程安全全国重点实验室;

摘要:随着工程建设不断向深部地下空间发展,基于微震监测的岩爆预警技术日益受到重视。针对高地应力环境下硬脆性围岩的岩爆等动力地质灾害的预警问题,以西部某深埋隧道为工程背景,通过系统采集微震监测数据,结合统计分析和数值模拟方法,深入探究了岩爆灾害与微震监测参数之间的相关性。结果表明:(1)隧道开挖临近断层构造时,受应力集中效应的影响,微震事件数和能量均呈显著上升趋势;(2)经科尔莫戈罗夫-斯米尔诺夫(Kolmogorov-Smirnov,K-S)正态性检验发现,微震能量对数分布不符合正态分布假设;(3)相关性分析显示,在各岩爆预测参数中,视体积与微震能量对数具有最强的相关性(R~2=0.86),为采用视体积指标预测岩爆提供了依据;(4)通过对局部能量释放率(local energy release rate,LERR)的数值模拟发现,岩爆高风险区主要集中在掌子面边缘区域,与实际破坏区域高度吻合,这可归因于该区域围岩约束作用导致的应力集中效应。该研究结果可为深部地下工程岩爆预警提供理论支撑和实践指导。

关键词:岩爆;;微震监测;;能量;;统计分析;;数值模拟

基金资助:国家自然科学基金项目(52409146);; 云南省科技人才与平台计划项目(202305AK34003)