第1章 绪论 1
1.1 边坡稳定性分析方法综述 7
1.1.1 工程地质分析法 7
1.1.2 模型试验法 8
1.1.3 极限平衡法 9
1.1.4 塑性极限分析和模糊极值理论 11
1.1.5 数值模拟技术 12
1.1.6 可靠度分析方法 14
1.2 边坡安全监测方法综述 14
1.3 微震监测及其工程应用综述 16
1.4 边坡稳定性反演分析综述 26
1.5 本书主要内容 28
参考文献 31
第2章 微震监测系统构建与性能测试 45
2.1 工程背景 46
2.1.1 锦屏一级水电站概况 46
2.1.2 左岸边坡工程地质条件 47
2.2 微震监测系统构建 53
2.2.1 微震监测原理 53
2.2.2 微震传感器选择 55
2.2.3 微震传感器空间网络优化 56
2.2.4 微震监测系统组成 63
2.2.5 微震监测系统网络布置及安装 66
2.3 系统定位精度验证 69
2.3.1 微震定位算法 69
2.3.2 微震监测系统波速测定 70
2.3.3 微震监测系统定位精度验证 73
2.4 微震信号分析与识别 75
2.4.1 微震信号时频分析技术 76
2.4.2 不同震动信号分析与识别 77
参考文献 82
第3章 左岸边坡微震活动规律及其演化机理 86
3.1 地震学理论 86
3.1.1 震源表达形式 86
3.1.2 定量微震学原理 88
3.1.3 左岸边坡微震震源参数计算示例 92
3.2 微震活动特征及其施工期响应关系 92
3.2.1 左岸边坡施工期微震活动特征 92
3.2.2 微震活动性与施工响应关系 105
3.3 微震活动特征及其运行期响应关系 116
3.3.1 左岸边坡运行期微震活动特征 116
3.3.2 库水位变化过程微震活动响应 128
3.4 微震聚集区域与地质构造的识别和圈定 134
3.4.1 微震活动性与已知断层活化演化机理 136
3.4.2 微震事件聚集与未知断层识别 138
3.5 微震震源机理 140
3.5.1 震级-频率关系 140
3.5.2 S波与P波能量比值 143
3.6 边坡岩石破裂微震信号时频特征 147
3.6.1 微震信号波形分析方法 147
3.6.2 微震信号分解 150
3.6.3 运行期边坡微震信号时频特性 154
3.6.4 不同工况微震信号时频特性对比 162
参考文献 171
第4章 左岸边坡渐进破坏过程数值模拟与稳定性 175
4.1 边坡二维渐进破坏过程数值模拟 175
4.1.1 RFPA2D原理及其强度折减法 175
4.1.2 RFPA2D计算模型 179
4.1.3 计算参数选取 181
4.1.4 数值模拟结果分析 182
4.2 边坡二维渐进破坏过程与微震监测结果对比 192
4.3 边坡三维渐进破坏过程数值模拟 195
4.3.1 RFPA3D离心加载法 195
4.3.2 RFPA3D计算模型 199
4.3.3 计算参数选取 199
4.3.4 数值模拟结果分析 200
4.4 边坡三维渐进破坏过程与微震监测结果对比 204
4.5 坝顶平台裂缝形成机理及其微震识别 207
4.6 边坡外观变形与微震活动性关系 209
4.6.1 左岸边坡常规监测 209
4.6.2 外观变形与微震活动性比较 210
参考文献 212
第5章 考虑微震损伤效应的三维边坡稳定性反馈分析 216
5.1 岩体损伤及能量耗散原理 216
5.1.1 岩体变形破坏过程特征 216
5.1.2 岩体内的耗散能及其损伤强度准则 217
5.2 考虑微震能量耗散的岩体劣化准则 220
5.2.1 微震震源参数信息 220
5.2.2 考虑微震损伤效应的岩体劣化模型 222
5.3 考虑微震损伤效应的边坡稳定性反馈分析 225
5.3.1 计算模型 225
5.3.2 数值计算实施步骤 226
5.3.3 计算结果分析 227
参考文献 233
第6章 岩石高边坡微震监测综合安全预警系统 235
6.1 岩石高边坡预警体系结构 236
6.1.1 边坡监测预警体系框架 236
6.1.2 边坡预警基本判据 237
6.1.3 锦屏一级水电站左岸坝肩边坡预警思路 240
6.2 基于微震监测的边坡局部稳定性预警 240
6.2.1 微震监测预警的特点和范围 240
6.2.2 预警指标 241
6.2.3 预警等级划分 242
6.2.4 预警流程 243
6.2.5 预警响应 243
6.3 考虑微震损伤效应的边坡整体稳定性预警 244
6.3.1 考虑微震损伤效应预警的特点和范围 245
6.3.2 预警指标 245
6.3.3 预警等级划分 245
6.3.4 预警流程 246
6.3.5 预警响应 246
6.4 多元信息融合判据的综合预警 247
6.4.1 预警等级划分 247
6.4.2 综合预警指标 248
6.4.3 预警指标的适用性 250
6.4.4 综合预警指标分类分级 252
6.4.5 综合预警分级与预警判据 253
6.4.6 预警流程 254
6.4.7 预警响应 257
6.5 岩石高边坡稳定性微震监测预警工程实践 257
6.5.1 1885m高程坝顶平台裂缝成因机理及其预警 258
6.5.2 左岸边坡外观异常变形区域预警 260
6.5.3 左岸基础灌浆期间边坡变形区域预警 262
参考文献 268