基于微震監(jiān)測(cè)的高陡邊坡滲透特性演化與滲流場(chǎng)分析.pdf

1、大型水利水電工程高陡邊坡失穩(wěn)問(wèn)題曾給人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)以及生命安全造成過(guò)巨大損失，而滲流作用是影響其穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素之一。高陡邊坡因施工擾動(dòng)導(dǎo)致局部巖體損傷，滲透特性發(fā)生顯著改變，從而引起邊坡滲流場(chǎng)的變化。所以更準(zhǔn)確的巖體滲透特性可以更真實(shí)的模擬邊坡滲流場(chǎng)，為分析邊坡穩(wěn)定性提供更有效的參考。因此研究施工擾動(dòng)下的邊坡巖體滲透特性演化以及分析高陡邊坡滲流場(chǎng)十分必要。本文以錦屏一級(jí)水電站左岸邊坡為例，結(jié)合施工過(guò)程中的微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，展開(kāi)以下幾方面研

2、究?jī)?nèi)容:
　　(1)基于左岸邊坡施工過(guò)程中的微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)微震數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將微震事件以微震能量的形式顯示在Ⅱ1-Ⅱ1橫剖面準(zhǔn)三維模型內(nèi)。然后分析微震能量隨施工擾動(dòng)分布的時(shí)空演化規(guī)律，結(jié)果表明:微震活動(dòng)集聚區(qū)域與施工工況具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，微震事件主要沿各大斷層或煌斑巖脈等不連續(xù)結(jié)構(gòu)面附近或周?chē)植?。特別地，研究了左岸邊坡微震事件數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的震源機(jī)制，發(fā)現(xiàn)巖體損傷主要以剪切破壞為主。
　　(2)嘗試建立定量評(píng)價(jià)滲透特性變

3、化的具體物理基礎(chǔ)，提出兩種基于微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定巖體滲透特性的方法:基于立方定律的理論方法和基于微震能量的經(jīng)驗(yàn)方法。研究結(jié)果為基于微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)定量評(píng)估和分析邊坡巖體滲透特性演化，開(kāi)辟了一個(gè)初步方法。繪制滲透系數(shù)增量空間分布圖，并分析邊坡巖體滲透系數(shù)增量的時(shí)空演化規(guī)律。結(jié)果表明:邊坡巖體滲透系數(shù)變化主要受施工工況和不連續(xù)結(jié)構(gòu)面（斷層、煌斑巖脈Ⅹ）兩方面因素影響。邊坡開(kāi)挖等施工擾動(dòng)使邊坡淺部巖體的滲透系數(shù)變化顯著，大壩基坑開(kāi)挖或內(nèi)部弱層灌漿等

4、施工擾動(dòng)使不連續(xù)結(jié)構(gòu)面附近巖體的滲透系數(shù)變化顯著。
　　(3)建立Ⅱ1-Ⅱ1準(zhǔn)三維數(shù)值模型，重新確定邊坡內(nèi)各組巖體滲透系數(shù)，以此模擬庫(kù)水位升降條件下的邊坡滲流場(chǎng)，并對(duì)滲流場(chǎng)瞬態(tài)過(guò)程加以分析。分析表明:斷層等地質(zhì)構(gòu)造控制著邊坡滲流場(chǎng)的運(yùn)移以及孔隙水壓力的分布;而煌斑巖脈X則對(duì)整個(gè)邊坡滲流場(chǎng)和孔隙水壓力分布起到阻隔作用;對(duì)比是否考慮微震事件這兩種工況，邊坡內(nèi)滲流場(chǎng)和孔隙水壓力分布差異明顯;根據(jù)微震活動(dòng)的時(shí)間、空間、強(qiáng)度，可以更加準(zhǔn)確地