●序
前言
1 緒論
1.1 研究意義
1.2 錦屏二級水電站深埋引水隧洞和排水洞
1.2.1 工程總體布置
1.2.2 地質條件
1.2.3 施工情況
1.2.4 主要工程問題
1.2.5 需要研究解決的問題
1.3 岩爆研究主要進展
1.3.1 微震實時監測與數據分析方法
1.3.2 岩爆孕育過程的特征、規律與機制研究
1.3.3 岩爆等級劃分與判別方法
1.3.4 岩爆風險估計方法研究
1.3.5 岩爆防治方法研究
1.4 主要研究內容和思路
2 微震實時監測與數據快速分析方法
2.1 引言
2.2 微震監測基本理論與概念
2.2.1 微震監測原理
2.2.2 基本概念
2.3 整體協同、全局很優的微震實時監測繫統與方法
2.3.1 微震監測方案設計基本原則
2.3.2 微震傳感器整體協同、全局很優的布置方法
2.3.3 微震傳感器整體協同全局很優布置的典型案例
2.4 微震信息快速分析方法
2.4.1 微震監測數據快速分析內容和流程
2.4.2 微震有效信號小波-神經網絡識別與提取方法
2.5 微震源傳感器陣列內外PSO定位算法
2.6 錦屏二級水電站引水隧洞和排水洞微震實時監測與分析
2.7 小結
3 岩爆孕育過程的特征、規律與機制
3.1 引言
3.2 隧洞岩爆孕育過程微震信息演化特征與規律研究
3.2.1 隧洞岩爆孕育過程微震信息時空演化規律
3.2.2 鑽爆法施工深埋隧洞微震事件及岩爆分布特征
3.2.3 TBM施工隧洞微震監測洞段微震事件及岩爆分布特征
3.2.4 不同施工條件下深埋隧洞微震監測洞段微震信息及岩爆分布對比分析
3.2.5 隧洞支護對微震活動及岩爆的影響
3.2.6 工程地質因素對岩爆的影響及其防控措施啟示
3.2.7 岩爆孕育過程中微震時間序列特征
3.3 岩爆孕育機制的矩張量分析方法
3.3.1 岩爆孕育機制矩張量分析總體思路
3.3.2 基於微震監測數據岩石破裂矩張量分析方法
3.3.3 典型岩爆孕育過程中岩體破裂事件產生機制分析
3.4 岩爆孕育過程中岩石破裂類型判別的P波發育度方法
3.4.1 基於能量比及矩張量方法的岩石破裂類型判別對比分析
3.4.2 基於P波發育度方法的岩石破裂類型判別
3.4.3 深埋隧洞岩石破裂類型綜合判別方法
3.5 岩爆孕育過程中岩體變形破裂演化過程的原位綜合觀測
3.5.1 岩爆孕育機制的原位綜合觀測方法
3.5.2 試驗洞工程地質條件和位置
3.5.3 試驗洞布置與施工開挖
3.5.4 岩爆孕育過程中岩體變形破裂過程的原位試驗方案
3.5.5 現場岩爆發生情況
3.5.6 測試結果分析
3.5.7 岩爆孕育過程的變形破裂機制分析
3.6 即時型岩爆孕育過程的特征、規律與機制
3.6.1 即時型岩爆描述及其特征
3.6.2 即時型岩爆孕育過程中微震信息演化規律
3.6.3 即時型岩爆孕育過程中微震信息演化的時間分形特征
3.6.4 鑽爆法開挖誘發即時型岩爆的空間分形特征
3.6.5 TBM開挖誘發即時型岩爆的能量分形特征
3.6.6 即時型岩爆孕育過程的機制
3.7 時滯型岩爆孕育過程的特征、規律與機制
3.7.1 時滯型岩爆描述及其特征
3.7.2 時滯型岩爆孕育過程中微震信息演化規律
3.7.3 深埋隧洞時滯型岩爆孕育過程的機制
3.8 小結與討論
4 岩爆孕育過程風險估計與預警方法
4.1 引言
4.2 岩爆等級劃分方法
4.2.1 基於宏觀特征的岩爆等級定量劃分方法
4.2.2 基於現場實時監測的微震能量的岩爆等級劃分方法
4.3 基於RVI指標的岩爆爆坑深度經驗評估方法
4.3.1 岩爆傾向性指標RVl研究方法
4.3.2 岩爆實例數據庫構建及基本組成
4.3.3 岩爆控制因子及其控制機理和量化方法
4.3.4 岩爆爆坑深度評估經驗關繫式
4.3.5 工程應用及工程案例分析
4.4 基於工程實例神經網絡類比的岩爆爆坑深度和等級估計方法
4.4.1 進化神經網絡基本原理
4.4.2 基於進化一神經網絡算法的岩爆風險估計方法
4.4.3 實例分析與工程應用
4.5 基於數值模擬的岩爆風險評估方法
4.5.1 深埋硬岩隧洞施工過程數值模擬方法
4.5.2 局部能量釋放率、能量釋放率和超剪應力的基本理論
4.5.3 基於數值模擬的岩爆風險評估方法的建立
4.6 基於微震信息演化規律的深埋隧洞岩爆預警方法
4.6.1 預警方法的建立
4.6.2 工程應用
4.6.3 預管結果的討論
4.7 基於微震信息演化的岩爆等級與爆坑深度神經網絡預警方法
4.7.1 概述
4.7.2 神經網絡樣本的構建
4.7.3 隱含層節點數及初始權值的優化
4.7.4 神經網絡模型的優化訓練
4.7.5 神經網絡模型學習效果的檢驗
4.7.6 實例分析與工程應用
4.8 錦屏二級水電站引水隧洞和排水洞微震監測洞段岩爆風險綜合估計與預警
4.8.1 錦屏二級水電站T2b白山組洞段引水隧洞鑽爆法施工前岩爆風險估計
4.8.2 錦屏二級水電站引水隧洞和排水洞微震監測洞段施工過程中岩爆的動態綜合風險估計與預警
4.8.3 錦屏二級水電站微震監測洞段引水隧洞落底開挖岩爆風險評估
4.9 小結
5 岩爆孕育過程的動態調控方法
5.1 引言
5.2 岩爆孕育過程動態調控基本思想
5.2.1 岩爆孕育過程動態調控的基本思想
5.2.2 岩爆孕育過程的開挖和支護方案智能全局優化
5.3 減小能量集中的方法
5.3.1 斷面形狀與尺寸優化
5.3.2 掘進速率優化
5.3.3 相向掘進隧洞貫通前掘進方式優化
5.4 能量預釋放、轉移法
5.4.1 應力釋放孔優化
5.4.2 導洞位置、尺寸和形狀優化
5.5 能量吸收法――岩爆支護設計方法
5.5.1 岩爆防治支護設計要求和支護選型
5.5.2 岩爆傾向洞段的支護參數優化設計
5.5.3 鑽爆法施工岩爆洞段支護時機優化
5.5.4 TBM施工岩爆洞段的支護措施
5.6 岩爆孕育過程的動態調控方法
5.6.1 施工過程動態調整的必要性
5.6.2 施工過程動態調整方法
5.7 錦屏二級水電站引水隧洞岩爆孕育過程的動態調控
5.7.1 岩爆動態防控總體情況
5.7.2 深埋隧洞強烈至極強岩爆洞段鑽爆法上導洞和TBM主洞聯合掘進方法應用
5.7.3 深埋隧洞岩爆動態調控典型案例
5.7.4 兩工作面相向掘進時貫通前岩爆孕育過程預警與動態調控
5.8 小結與討論
6 岩爆孕育過程實時監測、動態預警與調控設計指南
1 總則
2 專業術語
2.1 岩爆相關專業術語
2.2 微震監測相關專業術語
2.3 岩爆風險估計相關專業術語
2.4 岩爆風險規避措施相關專業術語
3 岩爆孕育過程的微震實時監測與數據快速分析
3.1 微震監測設備及通信方案的選擇
3.2 微震監測方案的設計
3.3 岩石破裂有效信號的識別與提取
3.4 岩石破裂源定位
3.5 岩爆孕育過程中微震信息及掘進速率演化規律
3.6 基於微震信息的岩石破裂類型識別
4 岩爆風險的動態評估與預警
4.1 岩爆風險評估的目的及任務
4.2 岩爆風險評估方法分類及選用原則
4.3 工程選址、選線階段岩爆風險評估
4.4 可行性研究和初設階段岩爆風險評估
4.5 設計施工階段岩爆風險的動態評估與預警
5 岩爆風險規避措施優化設計
5.1 高岩爆風險條件下地下工程選線原則
5.2 工程間距的優化
5.3 地下工程開挖前的岩爆風險規避措施優化設計
5.4 地下工程開挖過程中岩爆孕育過程的動態調控優化設計
6 岩爆實例數據庫
參考文獻
彩圖

本書被列為“十二五”國家重點圖書出版規劃項目中國科學技術研究領域高端學術成果出版工程，是岩爆孕育過程研究的首部專著，強調了岩爆孕育過程的研究方法和不同類型岩爆孕育過程的機制、規律和特征研究，繫統介紹了岩爆孕育過程的微震實時監測方法、小波神經網絡濾波方法和震源定位的分層-PSO方法，不同類型(即時型、時滯型)岩爆孕育過程中微震信息演化特征和規律及其差異性，TBM與鑽爆法誘發隧道岩爆的規律和差異性，岩爆孕育過程機制分析的矩張量方法和P波發育度方法，不同類型(即時應變型、即時應變-結構面滑移型、時滯型等)岩爆孕育過程的機制及其差異性，即時型岩爆孕育過程中微震活動性時間、空間和能量分形計算方法及其特征和規律，基於宏觀特征和微震能量的兩種岩爆等級劃分方法，岩爆爆坑深度估計的RVI新指標、岩爆斷面位置及其危險性估計的基於局部能量釋放率的數值方法、基於實例學習的岩爆等級和爆坑深度估計神經網絡方法、基於微等