基于光纤Bragg光栅传感技术的岩土边坡测斜仪的研究（英文）

针对目前常规测斜仪的不足,利用光纤Bragg光栅传感技术的优点,开发了一种监测岩土边坡内部变形的新型光纤光栅测斜仪,并成功地应用于高速公路膨胀土边坡的变形监测中。现场监测边坡的数据表明,该光纤光栅测斜仪监测的数据与传统的测斜仪监测的数据比较吻合,证实了光纤光栅测斜仪的可靠性;现场监测结果还发现边坡最大变形出现在第二台阶,其最大变形为61 mm,第一台阶边坡的变形较小,其变形大约为13 mm,这也证明在坡脚设置挡土墙能够很大地改善边坡的稳定性。该光纤光栅测斜仪可以和其他光纤光栅传感器共同组成的监控网络对岩土边坡进行变形监测,通过该监测网络可以实现对岩土体边坡的远程实时在线监测和安全预警。     

高边坡岩石稳定自动化安全监测的应用

论述了自动化安全监测的必要性及发展现状,并结合工程实例讨论了自动化测斜仪等自动化监测仪器的布置原则及其系统的设计和安装。最后,从地表变形资料和测斜位移监测资料分析了两个方面对边坡的影响。     

边坡稳定监测技术进展研究

综述了地球物理技术、"3S"技术、光电技术等边坡稳定监测技术;介绍测斜仪等仪器的原理、应用情况和最新进展; 提出以同轴电缆时域反射、光纤传感的新一代技术将成为边坡稳定"无创"监测的发展方向.     

赫六高速殷家特大桥工程地质特征及稳定性评价

殷家特大桥为赫六高速控制性工程之一。其工程地质条件和边坡稳定性对其施工及后期使用意义重大,高边坡的局部失稳、垮塌会造成重大经济损失,引发安全事故。故前期工程场地建设适宜性和边坡的稳定性分析显得尤为重要。在野外工程地质调绘的基础上,采用物探、钻探、钻孔波速测试及原位和室内试验多手段勘察方法,查明桥址区工程地质条件,在此基础上对工程场地建设适宜性进行评价。然后利用赤平极射投影法定性分析得到边坡最不利的岩土结构面,进一步通过理正和Flac3D软件对大桥两侧边坡的稳定性做出了定量评价,得到其稳定性程度。本次评价可作为本工程初步设计依据并给相应地理环境工程建设可靠性参考。     

厄瓜多尔某水电站左坝肩开挖边坡的稳定性评价

以厄瓜多尔某水电站左坝肩1 518 m高程以上开挖边坡为例,结合开挖后地表地质测绘成果,前期钻孔勘探、试验结果和最新的水平取芯钻孔结果,应用Swedge(Demo)软件对边坡开挖后可能形成的不稳定块体进行稳定性分析,根据开挖前、后的地质情况,对倾倒变形体的稳定性进行判断,并与现场变形监测结果进行对比.结果表明:无论是天然边坡,还是开挖后的边坡,均不存在大规模的深层滑动问题,左坝肩边坡整体处于稳定状态,现场变形监测结果也表明了这一点.最后根据分析评价结果提出了边坡的处理措施.     

边坡工程系统稳定性薄弱部位的预测与控制

基于岩体工程失稳的“突破观点”,采用块体理论方法预测了某复杂边坡工程系统进口顺层边坡的薄弱部位——块体系统分布,在监测分析边坡块体系统动态稳定性的基础上,提出了边坡加固处理方法．根据有限元数值模拟与位移监测分析,预测确定了该边坡系统出口“上硬下软”逆向边坡的稳定性薄弱部位及控制因素,并对这些薄弱部位的加固方法及效果进行了分析．     

广西某边坡监测及其结果分析

边坡工程是常见的工程之一,其监测工作具有监测工作内容多,信息量大,监测工程复杂的特点,根据广西某边坡工程的地质特点和具体条件,对边坡监测及其结果进行分析,得出有益的结论和相应措施建议.     

土压力盒在高填方路基监测中的应用

在对高填方路基施工期及运营期的监测中,回填土体的位移监测是必须的,传统沉降的监测,多采用沉降板法;侧向位移,多采用钻孔测斜仪.为了更好的提高高填方路基监测的准确性,在监测过程中,辅助以回填土体竖向应力监测判定回填土体的稳定性.以某高填方路基实际监测情形为背景,讨论了土压力盒在路基沉降监测中的作用,在监测工作中,此方案达到了预期的效果,可为同类工程提供参考.     

露天铜矿边坡工程地质分区及稳定性评价研究

针对矿山露天采场边坡稳定性日益严重问题,以新疆土屋铜矿露天采场为工程地质背景,通过对原有地质调查资料的补充和分析进行工程地质分区,将矿山露天采场分成4个区域,并运用赤平极射投影法和全波列声波测井法对不同区域的岩体进行分析,研究不同区域不同特征的边坡稳定性。结果表明:通过评价各区岩体蚀变状况、水文地质特征、岩层和边坡赋存状态,得出Ⅳ区工程地质条件最差;通过赤平极射投影法绘制的极点图、等密度图和玫瑰图对比各区平均节理密度和节理发育程度,得出Ⅱ区边坡稳定性最差;通过全波列声波测井法测得各区代表钻孔的波速,进而求解出各区钻孔的岩体完整性系数K_v,得出Ⅱ区边坡稳定性最差。结合工程地质分区、赤平极射投影法与全波列声波测井法综合分析,Ⅱ区边坡稳定性最差,容易出现边坡失稳等问题,需要重点监测、防护并加以治理。     

公路高边坡稳定性远程监控技术研究

结合河北省邢汾高速公路深路堑边坡工程实际,建立了基于GSM网络的边坡地质灾害远程监控系统。监测项目主要包括边坡岩体深部位移和降雨量,监测系统确定了位移值和位移速率预警值,并根据外界条件变化和监测结果实时调整监测频率,编制了现场监控预警系统的技术方案。     

磁记忆检测套管应力集中信号和特征量研究

铁磁性工件在载荷的作用下,应力和变形集中区会产生最大的漏磁场变化,金属磁记忆技术可有效判断套管应力集中区.对漏磁场法向分量的测定可以准确地推断工件的应力集中区.井下的恶劣环境对磁记忆系统提出更高的要求.将数字平滑和小波去噪方法引入磁记忆检测系统的信号处理中,提高了信噪比,有效地提取了磁记忆信号中的梯度;同时为准确确定应力集中的位置,提出了新的特征量选取.实验结果证实了方法的有效性和可行性.     

细观损伤力学在气体钻井井壁稳定性研究中的应用

用RFPA2D软件建立气体钻井井眼稳定的损伤力学模型,通过跟踪声发射信号研究井壁围岩在应力下的损伤演化,从细观损伤力学的角度探讨气体钻井时井壁围岩的损伤演化,以及转换介质后井壁失稳的原因。研究发现,气体钻井时井眼周围一定范围内出现损伤区,损伤区内形成微裂纹和裂缝,转换介质后由于泥浆渗入、压力波动而导致损伤区坍塌。     

台阶深孔爆破振动控制

对某水电站蠕变体高边坡的台阶深孔爆破振动进行观测和分析,得到考虑高程效应的爆破地震波衰减经验公式.根据该蠕变体高边坡的特点,提出爆破振动控制标准.由经验公式和控制标准,得出蠕变体高边坡新浇混凝土支护区爆破安全控制参量.最后结合该蠕变体高边坡爆破实测,建议了台阶深孔爆破所需要采取的降震措施.从工程实施效果看,该研究成果与结论得到了较好的应用,保障了该工程爆破的顺利完成.     

钻孔倾斜监测数据自动处理分析程序设计

用Ｗｉｎｄｏｗｓ下面向对象的程序设计语言ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ和面向对象的数据库管理开发系统Ａｃｃｅｓｓ,开发的具有Ｗｉｎｄｏｗ风格的钻孔倾斜仪监测数据自动处理分析程序能使钻孔倾斜仪监测数据及时处理、及时分析、及时预报。该程序已在五强溪水电站左岸船闸边坡得到了应用。     

Surface-borehole electric potential survey in layered media and its applications

The method in which a source is set on the surface and electric potential is received in the borehole is called surface-borehole electric potential technique. Technique of surface-borehole electric potential was employed to study electric response of layered formation. The electric potential was obtained by solving Poisson equation with finite difference method. In the course of calculation, forward modeling with finite difference method was realized by adopting bandwidth non-zero storage technique and the incomplete Cholesky conjugate gradient method. The results show that method of surface-borehole can acquire anomalous electric potential corresponding to geo-electric layers. In addition, application of appropriate mathematical operator can improve the resolution. Moreover, overburden low resistivity layers have severe influence on measuring results of surface-borehole electric potential. However, bottom low resistivity layers play a positive role in the measurement.     

小波技术在声波测试中的应用

声波速度是岩土工程中的一个重要的物理参数,而钻孔声波测试技术是目前提供声波速度主要方法。噪声一直是影响声波测试的准确性和可靠性的主要因素,因此如何去除噪声影响而又不损失有效信息成为声波测试的一个技术难题。小波技术是现代数字信号处理中一种重要的方法,本文将小波去噪重构技术用于声波速度测试中,对速度曲线多尺度分解,实现有用信号和噪声的分离,然后去除小尺度上的小分解系数,最后进行离散逆小波变换重构速度曲线。实际资料处理的结果表明,此方法更能够有效抑制速度曲线中的随机噪音,提供可靠的岩体声波速度。     

炮孔爆破中新的岩体断裂理论

本文提出了炮孔中非对称爆炸载荷(如极限偏心装药和特殊药卷)产生的“非对称效应”,分析了这种非对称载荷对无限岩体中炮孔周围裂隙的生成,扩展和最终分布的影响。研究得出:在偏心装药时,在装药与炮孔壁接触面上首先生成裂隙,预先生成的裂隙引起的稀疏波对孔壁上其它方向上的裂纹的生成与扩展有限制作用,这一制约遵循下列必要条件: 根据J一积分原理导出了计算裂隙产生所需时间的理论公式,计算结果与动光弹试验结果基本吻合。 最后,分析了切缝药包爆炸产生非对称载荷的机理,介绍了这项新技术在断裂控制中的应用效果。 本文所提出的关于炮孔爆破中新的岩体断裂理论以及所得出的初步结论对于爆破破岩机理的研究和指导工程实践都具有重要意义。     

基于GIS的边坡三维稳定性计算

根据高速公路高边坡的钻孔资料,利用ArcMap建立进行三维边坡稳定性分析的TIN数据层和栅格数据层,将栅格数据模型的各层对应栅格块视为一个滑坡单元体,通过读取相应栅格值进行稳定性计算.针对顺层滑坡的特点,采用ArcGIS集成的VBA开发环境,提出了一种三维折线法分析边坡的稳定性.该方法通过对栅格数据的重采样,可以计算任意滑动方向三维边坡的安全系数,通过选择最小安全系数来确定边坡的主滑动方向.结合某高速公路大型岩质滑坡的工程实例,通过比较三维折线法计算结果与某典型剖面的二维不平衡推力法计算结果,讨论该方法对工程滑坡治理的指导意义.     

BOTDR技术监测GFRP锚杆应变的试验研究

为掌握玻璃纤维增强塑料(GFRP)锚杆的变形特性,采用布里渊光时域反射测量计(BOTDR)技术,对沿光纤的轴向应变进行分布式监测,得到试验锚杆通体的轴向应变.阐述了BOTDR技术的工作原理以及对GFRP锚杆的张拉应变监测试验过程.试验结果表明:光纤能与锚杆同步变形,BOTDR技术对锚杆体轴向应变的监测效果好,可以替代传统的锚杆应变计.     

钻孔摄像测试围岩松动圈的机理与实践

利用全景钻孔数字摄像技术和数字图像处理与分析方法,研制了全景数字钻孔摄像煤矿巷道围岩松动圈测试系统,该系统由硬件和软件2大部分组成,硬件系统包括高压密封摄像定位磁性罗盘以及微型CCD摄像机等,软件系统则包括钻孔图像实时监视与实时处理(如图像无缝拼接、平面图展开、三维钻孔岩芯生成)以及松动圈的分析程序.在松动圈识别关键技术中,提出了用钻孔图像中围岩裂缝的圆形度指标作为判断围岩松动圈标准的新思路.首次将其应用于山东七五煤矿深井围岩松动圈的测试工作,获得了围岩松动圈厚度值在巷道断面不同部位有较大差异的分布规律,并和传统的围岩松动圈超声波测量法比较,误差在3.5%之内,验证了钻孔摄像技术测量松动圈的可靠性,为高应力地下工程围岩松动圈厚度值的测试提供了新的方法.