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巖石邊坡微震監(jiān)測安全預(yù)警與應(yīng)用

文檔作者：周鐘，蔡德文，沙椿。徐奴文文檔來源： 1．中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，成都610072； 2．四川大學(xué)水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年03月10日
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第3 1卷第1 1期
2 0 1 4年1 1月
長江科學(xué)院 院報(bào)
Journal of Yangtze River Scientific Research Institute
V0l_31 No．11
Nov． 2 0 1 4
DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2014．1 1．029
巖石邊坡微震監(jiān)測安全預(yù)警與應(yīng)用
周鐘 ，蔡德文 ，沙椿 。徐奴文
(1．中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，成都610072；
2．四川大學(xué)水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610065)
摘要：針對(duì)錦屏一級(jí)水電站左岸邊坡突出的穩(wěn)定性問題，結(jié)合微震監(jiān)測技術(shù)，研究了邊坡預(yù)警框架、微震預(yù)警功
能、多元信息融合判據(jù)，構(gòu)建邊坡穩(wěn)定性安全預(yù)警體系，提出錦屏一級(jí)水電站左岸邊坡預(yù)警思路，建立基于微震監(jiān)
測的邊坡穩(wěn)定性局部預(yù)警方法、考慮微震損傷效應(yīng)的邊坡穩(wěn)定性整體預(yù)警方法以及多元信息融合判據(jù)的綜合預(yù)警
方法，形成一套獨(dú)具特色的巖石高邊坡穩(wěn)定性綜合預(yù)警系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)左岸壩肩邊坡出現(xiàn)的實(shí)際工程問題
進(jìn)行成功預(yù)警。結(jié)果表明，提出的綜合預(yù)警方法可以較好地預(yù)測巖石邊坡變形失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，為錦屏一級(jí)水電站邊坡
施工期及運(yùn)行期的安全預(yù)警提供了依據(jù)，也為類似巖質(zhì)邊坡工程穩(wěn)定性預(yù)測研究提供了一條新的思路。
關(guān)鍵詞：巖石邊坡；微震監(jiān)測；錦屏一級(jí)水電站；穩(wěn)定性；安全預(yù)警
中圖分類號(hào)：P642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001—5485(20l4)11—0149—06
1 研究背景
我國西南部水力資源豐富的金沙江、瀾滄江、大
渡河和雅礱江等地區(qū)逐步開展大規(guī)模水電工程建
設(shè)，隨之帶來許多前所未有的巖石高邊坡工程，這些
邊坡既高又陡，地質(zhì)條件復(fù)雜，環(huán)境因素惡劣，不僅
有強(qiáng)烈卸荷作用，并且有多因素聯(lián)合作用 j。如
瀾滄江小灣水電站、金沙江烏東德水電站自然邊坡
高達(dá)1 000 m，雅礱江錦屏一級(jí)水電站開挖邊坡最高
達(dá)540 m，大渡河大崗山水電站右岸邊坡開挖高達(dá)
400 m。這些巖石高邊坡是大型水電工程建設(shè)中的
主要地質(zhì)環(huán)境和工程承載體，高陡巖質(zhì)邊坡問題是
工程建設(shè)的首要工程地質(zhì)和巖石力學(xué)問題，對(duì)工程
建設(shè)可行性和運(yùn)行效益起著至關(guān)重要的作用。
高邊坡失穩(wěn)監(jiān)測與滑坡預(yù)報(bào)一直是邊坡工程穩(wěn)
定性研究的重要課題之一，也是巖石力學(xué)與工程研究
領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、3S技術(shù)、高精
度動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)和信息融合技術(shù)的快速發(fā)展，滑坡災(zāi)
害的監(jiān)測預(yù)警研究取得較大進(jìn)展。美國地質(zhì)調(diào)查局
與美國氣象局合作利用滑坡災(zāi)害發(fā)生與降雨量的統(tǒng)
計(jì)關(guān)系，建立了實(shí)時(shí)的區(qū)域性滑坡預(yù)警系統(tǒng) ；在國
內(nèi)，劉造保等_4]、金海元等 J、李聰?shù)?在常規(guī)監(jiān)測數(shù)
據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合錦屏一級(jí)邊坡進(jìn)行了穩(wěn)定綜合預(yù)報(bào)
研究，為邊坡開挖的順利開展提供科學(xué)的依據(jù)。殷坤
龍等 卜引、李秀珍等 提出了滑坡預(yù)測及相關(guān)模型，
并對(duì)滑坡災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)進(jìn)行了分類。何滿潮¨ 開發(fā)
了滑坡地質(zhì)災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)攝動(dòng)力動(dòng)態(tài)
變化的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)狽4，并在露天礦山邊坡中得到成功
應(yīng)用。邊坡演變?yōu)榛碌念A(yù)測預(yù)警工作最為關(guān)鍵的
問題是臨界預(yù)警判據(jù)研究和確定，目前國內(nèi)外還處于
探索階段，學(xué)者們從不同的角度對(duì)滑坡的表征現(xiàn)象和
誘導(dǎo)因素也進(jìn)行了深入研究¨卜”J，如變形量、裂縫、
降雨、地震和地下水等，取得了很好的成果。
本文以錦屏一級(jí)水電站左岸邊坡為工程背景，
以現(xiàn)場調(diào)查、地質(zhì)分析、常規(guī)監(jiān)測和微震監(jiān)測及其反
饋分析 釗為研究基礎(chǔ)，提出基于微震監(jiān)測的邊坡
局部安全預(yù)警、考慮微震損傷效應(yīng)的邊坡整體穩(wěn)定
性預(yù)警和多元信息融合判據(jù)的綜合預(yù)警方法，并結(jié)
合左岸邊坡實(shí)踐驗(yàn)證了預(yù)警判據(jù)系統(tǒng)，為錦屏水電
站邊坡工程順利開挖和運(yùn)營提供依據(jù)，并為其它類
似邊坡工程預(yù)警研究奠定基礎(chǔ)。
2 巖石邊坡預(yù)警體系
目前國內(nèi)外巖土工程界已提出了數(shù)十種判斷邊
收稿日期：2014—07—30；修回日期：2014—08—20
基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51209127，51279024)；國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃973項(xiàng)目(2014CB047100)
作者簡介：周鐘(1962一)，男，重慶市人，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事水電站設(shè)計(jì)及技術(shù)管理工作，(電話)0834—6768502(電子信箱)
1247263510@ qq．com。
通訊作者：徐奴文(1981一)，男，湖jE武漢人，講師，博士，主要從事巖土工程災(zāi)害機(jī)理、監(jiān)測與防治方面的研究工作，(電話)028—85406701(電
子信箱)xunuwen@SCU．edu．1311o

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