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深埋TBM隧洞时滞型岩爆微震活动演化规律研究

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陕西水利 2024年第6期 117-119,129页

作者：赵向波熊永润王军姚志宾新疆额尔齐斯河投资开发(集团)有限公司新疆乌鲁木齐830000 辽宁省深部工程与智能技术重点实验室东北大学辽宁沈阳110819

为揭示深埋TBM隧洞施工过程中时滞型岩爆的孕育机理,基于微震监测技术,研究深埋TBM隧洞典型时滞型岩爆孕育过程微震活动演化规律。结果表明:TBM隧洞时滞型岩爆有时空滞后性;掌子面开挖时,微震活动呈“活跃期”特征,无岩爆发生;掌子面远... 详细信息

为揭示深埋TBM隧洞施工过程中时滞型岩爆的孕育机理,基于微震监测技术,研究深埋TBM隧洞典型时滞型岩爆孕育过程微震活动演化规律。结果表明:TBM隧洞时滞型岩爆有时空滞后性;掌子面开挖时,微震活动呈“活跃期”特征,无岩爆发生;掌子面远离过程中,微震活动呈“平静期”特征;在外界轻微扰动下时滞型岩爆发生。研究成果可为TBM隧洞时滞型岩爆机理和防控方法研究提供依据。

关键词： TBM隧洞时滞型岩爆微震活动平静期

某深埋凝灰质砂岩隧洞破坏特征及微震演化规律

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水利规划与设计 2024年第1期 137-142页

作者：董栋陈松王建朱马哈提姚志宾新疆水发建设集团有限公司新疆乌鲁木齐830000 东北大学辽宁省深部工程与智能技术重点实验室辽宁沈阳110819

某深埋凝灰质砂岩隧洞,采用敞开式TBM掘进,地质条件复杂,掘进过程中发生塌方、岩爆等不同类型破坏,存在安全风险,影响施工进度。为指导现场施工与支护措施,提高施工效率,连续开展微震监测,以现场地质踏勘资料为基础,结合微震监测信息分... 详细信息

某深埋凝灰质砂岩隧洞,采用敞开式TBM掘进,地质条件复杂,掘进过程中发生塌方、岩爆等不同类型破坏,存在安全风险,影响施工进度。为指导现场施工与支护措施,提高施工效率,连续开展微震监测,以现场地质踏勘资料为基础,结合微震监测信息分析不同类型破坏特征,总结微震活动时空演化规律。结果表明:该隧洞中松弛掉块分布范围广,塌方发生位置较集中,部分塌方与松弛掉块交替发生,轻微岩爆呈零星散发的特点;地质特征与破坏特征存在相关性,结构面越发育破坏规模越大,塌方风险越高;不同类型破坏分布与微震活动时空演化规律一致性较好,现场破坏规模与微震事件数和微震释放能均呈正相关关系;通过对微震监测信息分析,可以判识、预测该隧洞破坏规模和类型,为施工提供指导。

关键词：深部工程凝灰质砂岩隧洞地质特征破坏特征微震演化

某深埋TBM隧洞围岩地质变化区破坏特征与类型判别方法

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铁道标准设计 2024年第5期68卷 130-136,146页

作者：王军焦一峰毋振华张伟肖逸飞陈诚姚志宾孔瑞新疆额尔齐斯河投资开发(集团)有限公司乌鲁木齐830000 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室沈阳110819 东北大学辽宁省深部工程与智能技术重点实验室沈阳110819

某深埋TBM隧洞地质变化区开挖过程中岩爆和塌方交替发生,导致工期严重延误,严重威胁现场人员及施工安全。通过现场地质踏勘、微震监测和结构面统计,研究现场工程地质灾害与围岩岩性、地质条件的关系,建立基于岩性、地质及微震活动特征... 详细信息

某深埋TBM隧洞地质变化区开挖过程中岩爆和塌方交替发生,导致工期严重延误,严重威胁现场人员及施工安全。通过现场地质踏勘、微震监测和结构面统计,研究现场工程地质灾害与围岩岩性、地质条件的关系,建立基于岩性、地质及微震活动特征的地质灾害类型判别方法。结果表明,该隧洞破坏类型与围岩岩性有显著相关性,黑云母花岗岩洞段岩爆风险最高,混合花岗岩洞段次之,钾长石花岗岩与黑云母花岗岩围岩蚀变的洞段易发生塌方;岩性变化的交界面位置,破坏规模明显增大;破坏类型还与结构面密度相关,随着结构面密度减小,破坏类型由塌方转变为中等岩爆,进一步等级降低为轻微岩爆;微震特征分析表明,岩爆区域微震活动远大于塌方区域微震活动。当微震活动较低时,围岩破坏以塌方为主;当微震事件数>15,微震释放能>1000 J,围岩破坏以岩爆为主;当微震事件数>20,微震释放能>20000 J时,围岩可能发生中等岩爆。现场应用表明,该方法可准确预测掌子面前方潜在破坏类型,为类似工程灾害交替发生洞段的安全、高效施工提供参考。

关键词：岩石力学岩爆塌方类型判别微震活动地质变化区深埋TBM隧洞

深埋TBM隧洞围岩时滞型片帮破坏特征与影响因素研究

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水利规划与设计 2024年第7期 113-117,143页

作者：许建述王庆勇范晨吕斌熊永润姚志宾新疆水发建设集团有限公司新疆乌鲁木齐830000 辽宁省深部工程与智能技术重点实验室东北大学辽宁沈阳110819

深部工程硬岩表现出强时效性,时滞型片帮等时效灾害时有发生。为保证隧洞的长期稳定性,文章采用现场调查、微震监测方法对时滞型片帮的破坏特征、微震活动特征开展研究。结果表明:①时滞型片帮集中于洞周应力集中处;②高应力作用下围岩... 详细信息

深部工程硬岩表现出强时效性,时滞型片帮等时效灾害时有发生。为保证隧洞的长期稳定性,文章采用现场调查、微震监测方法对时滞型片帮的破坏特征、微震活动特征开展研究。结果表明:①时滞型片帮集中于洞周应力集中处;②高应力作用下围岩的持续破坏是造成时滞型片帮的直接原因,附近的结构面会增加这一破坏风险;③及时锚喷支护有助于降低围岩时滞型片帮的风险。研究成果可为TBM隧洞时滞型片帮的预测与控制提供参考。

关键词：深部TBM隧洞时滞型片帮破坏特征影响因素

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岩爆数据库管理系统开发及应用

工程科学学报 2022年第5期44卷 865-875页

作者：姚志宾牛文静张宇胡磊张伟东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室沈阳110819

针对深部岩体工程科学前沿的岩爆研究难题,分析了制约其动态定量及智能化预警研究的挑战性问题.为突破挑战问题制约,采用面向对象的B/S+C/S结构,建立了岩爆数据库管理系统,包含岩爆案例数据库、微震波形数据库、微震时序数据库,具备多... 详细信息

针对深部岩体工程科学前沿的岩爆研究难题,分析了制约其动态定量及智能化预警研究的挑战性问题.为突破挑战问题制约,采用面向对象的B/S+C/S结构,建立了岩爆数据库管理系统,包含岩爆案例数据库、微震波形数据库、微震时序数据库,具备多工程管理、详细数据采集、查询分析、结果导出等功能的岩爆数据库管理系统,成功实现了多工程、多源岩爆灾害信息的详细采集与有效管理.利用多个具有岩爆灾害的深埋岩体工程,对岩爆数据库管理系统进行了应用,取得了较好的效果.结果表明建立的岩爆数据库管理系统具有较好的适用性,可为不同工程岩爆类比研究、岩爆智能预警研究等提供科学、可靠的数据基础与参考.

关键词：岩爆数据库管理系统岩爆案例数据库微震波形数据库微震时序数据库深埋隧道

爆破扰动下TBM开挖隧洞时滞型岩爆特征及影响机制研究

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水文地质工程地质 2022年

作者：全永威王军熊永润姚志宾张宇胡磊新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室东北大学辽宁省深部工程与智能技术重点实验室

时滞型岩爆的发生通常具有很强的随机性，会对施工安全造成巨大的威胁，而开挖扰动、爆破扰动等均会对潜在时滞型岩爆区产生不同程度的影响。依托某隧道掘进机（Tunnel Boring Machine， TBM）开挖引水隧洞，采用理论分析和对比分析法...

时滞型岩爆的发生通常具有很强的随机性，会对施工安全造成巨大的威胁，而开挖扰动、爆破扰动等均会对潜在时滞型岩爆区产生不同程度的影响。依托某隧道掘进机（Tunnel Boring Machine， TBM）开挖引水隧洞，采用理论分析和对比分析法研究了拆机洞爆破开挖期间K54+000—K54+700段发生的5次时滞型岩爆，发现：（1）强烈岩爆和中等岩爆区位于缓倾断层附近，围岩发育短小隐节理和含充填的细密节理，轻微岩爆距断层远或位于正断层附近，除含充填的细密节理外，均至少发育1条含充填物的倾向SW的陡倾结构面；（2）TBM法开挖隧洞时滞型岩爆滞后爆破时间更长，滞后工作面距离更远，且爆破对TBM隧洞的扰动作用相对较小；（3）爆破扰动使得潜在时滞型岩爆区围岩失稳变得容易，从而加速了时滞型岩爆的进程。研究成果可针对TBM隧洞时滞型岩爆的预警与防控提供有益参考。

关键词：

爆破扰动下TBM隧洞时滞型岩爆特征及影响机制研究

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水文地质工程地质 2023年第1期50卷 94-103页

作者：全永威王军熊永润姚志宾张宇胡磊新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局新疆乌鲁木齐830000 东北大学资源与土木工程学院深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 辽宁省深部工程与智能技术重点实验室(东北大学) 辽宁沈阳110819

时滞型岩爆的发生通常具有很强的随机性,会对施工安全造成巨大的威胁,而开挖扰动、爆破扰动等均会对潜在时滞型岩爆区产生不同程度的影响。依托某隧道掘进机(TBM)引水隧洞,采用理论分析和对比分析法研究了拆机洞爆破开挖期间K54+000—K5... 详细信息

时滞型岩爆的发生通常具有很强的随机性,会对施工安全造成巨大的威胁,而开挖扰动、爆破扰动等均会对潜在时滞型岩爆区产生不同程度的影响。依托某隧道掘进机(TBM)引水隧洞,采用理论分析和对比分析法研究了拆机洞爆破开挖期间K54+000—K54+700段发生的5次时滞型岩爆,发现:(1)强烈岩爆和中等岩爆区位于缓倾断层附近,围岩发育短小隐节理和含充填的细密节理,轻微岩爆距断层远或位于正断层附近,除含充填的细密节理外,均至少发育1条含充填物的倾向SW的陡倾结构面;(2)TBM法开挖隧洞时滞型岩爆滞后爆破时间更长,滞后工作面距离更远,且爆破对TBM隧洞的扰动作用相对较小;(3)爆破扰动使得潜在时滞型岩爆区围岩失稳变得容易,从而加速了时滞型岩爆的进程。研究成果可为TBM隧洞时滞型岩爆的预警与防控提供参考。

关键词：爆破扰动时滞型岩爆岩爆特征影响机制 TBM

深埋TBM隧洞岩性界面区围岩破坏特征与支护技术研究

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隧道建设（中英文） 2023年第1期43卷 102-111页

作者：姚志宾熊永润付廉杰全永威牛文静胡磊东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学辽宁省深部工程与智能技术重点实验室辽宁沈阳110819 新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局新疆乌鲁木齐830000

为保证深埋TBM隧洞岩性界面区域的安全、高效施工,综合应用现场调查、微震监测等手段开展顺隧洞轴向岩性界面区域的围岩破坏特征、微震活动特征研究,并在此基础上开展岩性界面区域破坏围岩支护技术研究。研究结果表明:1)由于岩性界面区... 详细信息

为保证深埋TBM隧洞岩性界面区域的安全、高效施工,综合应用现场调查、微震监测等手段开展顺隧洞轴向岩性界面区域的围岩破坏特征、微震活动特征研究,并在此基础上开展岩性界面区域破坏围岩支护技术研究。研究结果表明:1)由于岩性界面区域应力集中,开挖卸荷后围岩更容易破坏,且隧洞围岩南硬北软的特征导致不同类型的破坏以蚀变带为界分布在隧洞两侧,破坏分布具有明显的区域性;2)岩爆、结构型塌方破坏与微震活动具有良好的空间相关性;3)当岩爆等级较低时,以结构型塌方为主体进行支护,随着岩爆等级升高,支护及防控的主体逐渐过渡为岩爆。

关键词： TBM隧洞岩爆塌方岩性界面区破坏特征支护技术

水化学作用对滑坡滑带土的物理力学特性影响试验研究

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岩土力学 2016年第10期37卷 2885-2892页

作者：汤文姚志宾李邵军孙钱程中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

滑带是影响滑坡稳定的最关键内在因素之一。对原状土进行X射线衍射、压汞试验,获得了滑带土体的成分及其含量和孔隙结构参数,结果表明,滑带土成分以石英、拉长石、伊利石等为主,孔隙孔径以小孔和过渡孔居多;依据工程实例滑坡滑带土所处... 详细信息

滑带是影响滑坡稳定的最关键内在因素之一。对原状土进行X射线衍射、压汞试验,获得了滑带土体的成分及其含量和孔隙结构参数,结果表明,滑带土成分以石英、拉长石、伊利石等为主,孔隙孔径以小孔和过渡孔居多;依据工程实例滑坡滑带土所处的水化学环境,模拟不同水化条件,通过剪切试验、渗透试验和扫描电镜试验,获得不同化学条件的强度和渗透性参数及微细观结构特征,分析了滑带土在不同水化学条件下力学特性和渗透性变化规律。试验结果表明:相同p H条件下,较之蒸馏水,土样经化学溶液浸泡后峰值强度和残余强度变大,且残余强度的变化更明显;不同p H条件下,酸碱性溶液使得土的强度参数显著降低。该研究结果为水化学条件下滑坡滑带土力学特性变化、多场耦合理论模型分析提供了重要的基础数据。

关键词：滑坡滑带土水化学环境物理力学特性