隧道突水灾害电阻率层析成像法实时监测数值模拟与试验研究

详细信息   

• 责任者：刘斌^c山东大学^d1983^f讲师 ; 聂利超 ; 李术才 ; 李利平 ; 宋杰 ; 刘征宇
• 刊名：岩土工程学报
• 出版年：2012
• 卷期：34^b11总246
• 关键词：突水 ; 电阻率法20^a地质灾害 ; 层析技术 ; 图像 ; 数值模拟 ; 正演问题 ; 环境监测
• 页码：2026～2035
• 索书号：P473.066/357
• 图表：^c参20插图
• 分类号：2100,1700
• 文摘期号：2013/06/a

摘要

突水灾害已成为危及隧道安全施工的重大问题，为了实现隧道突水灾变演化过程的监测和灾害预警，将电阻率层析成像法尝试引入到隧道突水的监测工作中，提出了一种基于图像灰度相关性理论的电阻率层析成像监测信息定量评价方法。首先，针对非地质缺陷类和地质缺陷类这两种典型的突水类型进行概化，得到了突水灾变演化过程不同阶段的地电模型，为隧道突水实时监测数值模拟奠定了基础。其次，采用有限单元法进行电阻率层析成像法突水实时监测数值模拟，揭示了电阻率图像对突水灾变演化过程的响应特征，通过对突水灾变演化过程电阻率图像灰度相关性的定量分析，发现相关性系数小于0.5(或0.3)的样本点数目大幅增多，且相关性分布和正演图像标准差急剧增大，是突水发生的重要前兆特征。最后，进行了隧道突水电阻率层析成像法实时监测模型试验，较准确地捕捉到了突水前兆信息，实现了突水灾害预警，表明电阻率层析成像法用于突水实时监测是可行的。