岩体崩塌的早期预警方法与试验验证
杜岩1
吴志祥1
谢谟文1
刘日成2
陈晨3
1.北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室,北京100083;北京科技大学土木与资源工程学院,北京1000832.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州,2211163.北京科技大学土木与资源工程学院,北京,100083
摘要：岩块体崩塌的早期预警一直是岩土工程灾害研究的热点和难点问题.传统监测方法大多关注于破坏阶段,因此很难实现崩塌等脆性破坏灾害的早期预警.实际上,崩塌通常经历分离和破坏两个阶段.关注分离破坏阶段的前兆事件,可更快提醒公众在灾难性的崩塌事件之前寻求庇护.本次实验应用激光多普勒测振技术,通过新型物理模型实验,开展危岩分离破坏前兆现象识别研究.实验采取新型的冰冻实验方法来模拟岩块体黏结强度不断降低,块体随着时间推移,稳定性不断降低,最终于117 s发生破坏.监测结果显示,频率监测指标分别在50 s和115 s发生分离和加速破坏前兆.基于分离阶段破坏前兆识别提前67 s实现预警,而基于加速破坏阶段的破坏前兆识别则在破坏前2 s触发预警.相较于传统的基于破坏前兆识别的预警思路,基于分离破坏前兆识别的预警方法提前65 s对岩块体崩塌破坏进行预警,具有更好的时效性,可有效利用早期预警的“黄金期”,为工程中更好地应对崩塌灾害争取时间.基于分离破坏前兆识别的岩块体崩塌灾害预警思路是矿山等高陡边坡岩体崩塌等脆性破坏灾害应急预防的发展方向.
关键词：岩块体崩塌早期预警振动特征分离破坏前兆加速破坏前兆
分类号：TP028.8(自动化技术、计算机技术)
资助基金：国家重点研发计划(2018YFE0101100)国家自然科学基金(41572274)国家自然科学基金(41702371)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 3069-3075 )
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