隧道突涌水监测方法与预警技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 隧道突涌水监测预警作用和意义 1

1.2 隧道突涌水灾害研究现状与存在的问题 3

1.2.1 隧道突涌水地质特征方面 4

1.2.2 隧道突涌水前兆信息方面 9

1.2.3 隧道突涌水监测预警方面 12

1.2.4 存在的问题 13

1.3 发展趋势 14

第2章 隧道突涌水地质模式与前兆信息 16

2.1 防突结构破坏模式与特征 16

2.1.1 隔水岩体渐进破坏突涌水特征 21

2.1.2 充填结构渗透失稳突涌水特征 24

2.2 灾害源地质结构模式 27

2.2.1 无补给型静储量含水致灾构造 29

2.2.2 强补给型动储量含水致灾构造 29

2.2.3 弱补给型静-动储量含水致灾构造 30

2.3 隧道突涌水灾害施工前兆信息 31

2.3.1 地质前兆信息 31

2.3.2 地球物理场前兆信息 34

第3章 隔水岩体渐进破坏突涌水前兆信息演化规律 42

3.1 隔水岩体渐进破坏突涌水模拟试验系统 42

3.1.1 总体设计思路 42

3.1.2 伸缩组合式试验台架 44

3.1.3 真三轴加载与控制系统 46

3.1.4 多元信息实时监测方法 52

3.2 水力耦合岩体渐进破坏模拟试验 54

3.2.1 模拟工程概况 54

3.2.2 流固耦合相似材料 56

3.2.3 试验思路与设计 60

3.2.4 试验方法与实施 61

3.3 隔水岩体渐进破坏突涌水前兆信息演化规律 64

3.3.1 突涌水灾变过程分析 64

3.3.2 岩体破坏突涌水应力场演化 65

3.3.3 岩体破坏突涌水位移场演化 66

3.3.4 岩体破坏突涌水渗流场演化 68

3.3.5 多元信息融合分析与敏感性辨识 69

第4章 充填结构渗透失稳突涌水前兆信息演化规律 71

4.1 充填结构渗透失稳突涌水模型试验系统 71

4.1.1 总体设计思路 71

4.1.2 旋式可视试验系统 73

4.1.3 水压加载与实时监测系统 74

4.2 充填体渗透破坏突涌水演化模拟试验 75

4.2.1 模拟工程概况 75

4.2.2 试验相似材料 77

4.2.3 试验设计与实施 81

4.3 充填体渗透破坏突涌水前兆多元信息演化规律 82

4.3.1 灾变过程水-砂涌出量演化规律 82

4.3.2 充填体孔隙率演化规律 83

4.3.3 充填体渗透特性演化规律 84

4.3.4 多元信息融合与临界特征点识别 86

第5章 隧道突涌水灾害实时监测的物理基础与设计方法 88

5.1 防突结构破坏突涌水 88

5.1.1 隔水岩体破坏突涌水过程与物理量变化特征 88

5.1.2 充填结构渗透失稳过程与物理量变化特征 95

5.1.3 防突结构破坏临界特征点识别 97

5.2 防突结构岩体破坏演化性态判识方法 101

5.2.1 岩体脆性材料变形破坏特征 101

5.2.2 岩体弹塑脆性突变模型 102

5.2.3 岩体破坏及前兆信息判据 104

5.2.4 突涌水危险性预警判别准则 104

5.3 隧道突涌水灾害监测设计方法 106

5.3.1 监测设计与布设方法 106

5.3.2 实时监测的物联网架构 109

5.3.3 多源异构信息采集方法 110

5.3.4 远距离并行长传输模式 114

第6章 突涌水前兆多元信息融合与预测方法 119

6.1 突涌水过程信息演化与模式判定 119

6.1.1 突涌水多元信息演化过程 119

6.1.2 多元信息敏感性识别方法 121

6.1.3 突涌水模式判定模型 126

6.2 突涌水过程多元信息融合分析方法 127

6.2.1 证据理论与信息融合方法 127

6.2.2 突涌水信息融合分析模型 129

6.2.3 模型检验与算例验证 131

6.3 隧道突涌水态势动态预测方法 132

6.3.1 突涌水态势预测模型 133

6.3.2 态势评估与实时修正 134

6.3.3 突涌水演化态势预测方法 136

第7章 隧道突涌水灾害实时监测与预警平台 139

7.1 突涌水通道空间定位 139

7.1.1 微震检波器特性参数 139

7.1.2 微震检波器设计指标 142

7.2 信息融合与实时预测软件 143

7.2.1 总体架构与设计思想 143

7.2.2 软件功能与架构设计 144

7.2.3 信息数据库及程序实现 145

7.2.4 软件开发关键技术 147

7.3 TMIWS软件系统及测试 150

7.3.1 功能模块应用 150

7.3.2 预警案例验证 162

7.4 监测预警平台 163

7.4.1 突涌水等级与时空预警 164

7.4.2 远程监控与预警平台 165

第8章 代表性工程应用 168

8.1 成兰铁路跃龙门隧道 169

8.1.1 工程概况 169

8.1.2 实时远程监控系统 169

8.1.3 远程融合预警机制 174

8.2 利万高速齐岳山隧道 175

8.2.1 工程概况 175

8.2.2 实时远程监控系统 176

8.2.3 突涌水灾害综合预警 178

8.2.4 突涌水灾害应急响应机制 180

参考文献 184