DLT 5807-2020 水电工程岩体稳定性微震监测技术规范.pdf
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5.2.2地下工程微震监测传感器应布置在掌子面附近围岩里,随 掌子面开挖动态移动。微震监测重点区域,应进行专项监测。 5.2.3地下工程微震监测重点区域宜包括下列部位: 1交叉洞口、曲率变化较大部位及其附近围岩。 2开挖断面尺寸变化洞段。 3地质条件变化较大部位。 4发生岩爆的邻近洞段。 5相向开挖临近贯通的洞段。 6主厂房、副厂房和主变压器室的高边墙、顶拱。 5.2.4隧洞传感器布置设计宜符合下列规定: 1沿隧洞轴线方向宜布置2组3组传感器,每组传感器数 量宜为2个~4个。 2相邻两组传感器组间距宜为20m~50m。 3钻爆法施工隧洞中,靠近掌子面的一组传感器距掌子面宜 为50m~110m。散开式全断面隧道掘进机施工隧洞中,靠近掌 子面的一组传感器距掌子面宜为10m~50m 4同一组传感器中相邻传感器沿隧洞轴线间距不宜小于1m。 5钻爆法施工隧洞中,同一组传感器宜分散布置在隧洞边 墙和顶拱。散开式全断面隧道掘进机施工隧洞中,传感器宜分散 布置在隧洞顶拱140°范围内。
5地下厂房洞室(群)传感器布置设计应符合
1传感器与监测区域距离不宜超过150m,相邻传感器间距 宜为20m100m。 2传感器布置应充分利用已形成的排水廊道、探洞、锚固 洞和排风排烟洞。 3分层开挖过程中,传感器布置宜利用前期开挖空间进行 调整。 5.2.6岩质工程边坡传感器应重点布置在潜在滑移面附近装修CAD图纸,布置 设计应符合下列规定:
1传感器宜分散布置在潜在滑移面两侧。 2传感器与潜在滑移面距离不宜超过150m,相邻传感器间 距宜为20m150m。 3传感器布置宜充分利用边坡内部已有的交通洞、施工支洞 和灌浆幕洞。
1传感器宜分散布置在潜在滑移面两侧。 2传感器与潜在滑移面距离不宜超过150m,相邻传感器间 距宜为20m~150m。 3传感器布置宜充分利用边坡内部已有的交通洞、施工支洞 和灌浆惟幕洞。
E月为20 3传感器布置宜充分利用边坡内部已有的交通洞、施工支洞 和灌浆惟幕洞。 5.3监测基站、监测中心站和监控中心布置 5.3.1监测基站与其所连接的传感器之间的距离不宜大于300m。 5.3.2监测中心站宜布置于方便其所连接监测基站数据汇总的位置。 5.3.3监测基站与监测中心站布置应符合下列要求: 1布置区域应围岩稳固。 2布置区域宜远离高压设备、高压线等强电磁骚扰区。 3布置区域宜远离密集施工区。 5.3.4监控中心宜布置在施工营地办公室。 5.4通信方案设计 5.4.1通信方案应根据传感器、监测基站、监测中心站和监控中 心之间所处的环境进行设计。 5.4.2传感器与监测基站之间宜采用电缆通信。 5.4.3监测基站和监测中心站位于地下时,通信方案选用宜符合 下列要求: 1通信路线经过强电磁骚扰区时,通信方案宜选用光纤 通信。 2通信路线不经过强电磁骚扰区,但经过密集施工区时,通 信方案宜选用电缆通信。 5.4.4监测基站和监测中心站位于地面时,通信方案选用宜符合 下列要求: 1通信路线经过强电磁骚扰区时,通信方案宜选用光纤 通信。
5.3.2监测中心站宜布置于方便其所连接监测基站数据汇总的位置。
2通信路线不经过强电磁骚扰区,且通信设备之间无遮挡, 通信方案宜选用无线通信。 5.4.5监测中心站和监控中心之间通信方案选用宜符合下列 要求: 1光纤通信不宜在密集施工区使用。 2无线通信不宜在强电磁扰区和通信设备之间有遮挡时 使用。 3电缆通信不宜在强电磁骚扰区使用
5.5.1传感器选型应符合下列规定:
5.5.1传感器选型应符合下列规定: 1传感器技术指标宜符合本规范附录A第A.0.1条的规定。 2传感器频带宽度应覆盖监测对象微震信号的主要频率 范围。 3在岩体破裂主要频率范围内,传感器的频谱响应误差不 应大于10%。 4传感器量程应大于监测对象主要微震信号的最大振幅。 5监测对象微震信号的主频以低频为主时,传感器宜选择速 度型。监测对象微震信号的主频以高频为主时,传感器宜选择加 速度型。 6选用三分量传感器时,三分量与单分量传感器数量之比 不宜低于1:5。
5.5.1传感器选型应将合下列规定: 1传感器技术指标宜符合本规范附录A第A.0.1条的规定。 2传感器频带宽度应覆盖监测对象微震信号的主要频率 范围。 3在岩体破裂主要频率范围内,传感器的频谱响应误差不 应大于10%。 4传感器量程应大于监测对象主要微震信号的最大振幅。 5监测对象微震信号的主频以低频为主时,传感器宜选择速 度型。监测对象微震信号的主频以高频为主时,传感器宜选择加 速度型。 6选用三分量传感器时,三分量与单分量传感器数量之比 不宜低于1:5。 552监测其站设务选型应符合下列规定
5.5.2监测基站设备选型应符合下列规定:
1采集仪技术指标宜符合本规范附录A第A.0.2条的规定。 2设备应具有防浪涌保护。 3配备不间断电源与稳压设备,在断电后,不间断电源应持 续供电不小于4h。 3监测由心站设务选型应合下列要求
5.5.3监测中心站设备选型应符合下列要求:
储的功能。 2具有授时功能。 5.5.4通信设备选型应符合下列规定: 1数据传输带宽应满足监测基站数据传输需求。 2数据丢包和错包率不宜大于0.02%。 3防护等级不低于IP55。 5.5.5通信线缆应符合下列规定: 1电缆通信应采用双层屏蔽的铜芯电缆,电缆单芯截面积不 应低于0.5mm,铜丝屏蔽网编织密度不应低于80%。 2光纤通信宜采用单模光缆。 5.5.6系统控制与数据分析软件的功能应包含下列内容: 1传感器、采集仪、授时服务器等设备工作状态实时查看。 2微震信号自动识别和到时自动拾取。 3微震事件自动定位及人工二次定位。 4微震辐射能、视体积、视应力和矩震级等微震事件震源参 数自动计算。 5微震事件随时间和空间演化。 6 微震事件三维显示。 7 微震事件震源参数统计分析。 8软件、硬件及微震信号异常时自动报警
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6.1.1监测施工应根据工程进度与施工环境的变化及时进行。 6.1.2安全防护与保护设施应与微震监测设备安装埋设同步 施工。 6.1.3仪器安装时,坐标及长度测量精度不应低于0.1m,角度测 量精度不应低于0.1°
6.2.1微震监测施工前应编制施工组织设计,并应包括下列内容: 1 组织机构、现场工作场所布置及主要设备配置。 2微震监测设备的选型及采购计划。 3微震监测设备的检查计划。 4施工程序与进度计划。 5安装埋设方法及保护措施。 6安装调试和验收。 7安全、质量、环保、文明施工和职业健康措施。 6.2.2微震监测设备现场运输应采取防震措施,储藏环境应满足 相应技术要求。 6.2.3微震监测设备到货后应进行开箱验收并保存记录与资料, 验收应满足下列要求: 1合格证、出厂检验报告、技术说明书或使用手册及配件应 齐全。 2外观应满足产品标准和说明书的规定。
5.2.1微震监测施工前应编制施工组织设计,并应包括下列内容: 1 组织机构、现场工作场所布置及主要设备配置。 2微震监测设备的选型及采购计划。 3微震监测设备的检查计划。 4施工程序与进度计划。 5安装埋设方法及保护措施。 6安装调试和验收。 7安全、质量、环保、文明施工和职业健康措施。 .2.2微震监测设备现场运输应采取防震措施,储藏环境应满足 相应技术要求。 5.2.3微震监测设备到货后应进行开箱验收并保存记录与资料, 验收应满足下列要求: 1合格证、出厂检验报告、技术说明书或使用手册及配件应 齐全。 2外观应满足产品标准和说明书的规定。
3微震监测系统应运行正常、稳定。 6.2.4安装埋设前,监测设备应进行检查、检测和标定,做好标 识、编号与记录,相关记录应归档保存。
6.3.1安装过程中应检查监测设备状态、安装位置及方向,发现 问题应及时处理,重要的隐蔽工程应保留安装埋设时的影像资料。 安装理设后应测量安装理设位置,并应进行数据记录。安装信息 记录格式宜符合本规范附录B的规定。 6.3.2监测设备安装时应设置安全标识,并应派人观察交叉作业 情况和周围存在的安全隐患。埋设后应设立标识并采取措施保护。 6.3.3监测设备安装埋设后应及时绘制安装埋设图和监测线缆走 线图,并应记录存档。 5.3.4有防雷要求的应在安装埋设的同时采取防雷措施。 6.3.5传感器宜采用钻孔式安装,钻孔式安装方式选取宜符合下 列要求: 1监测区域固定时,传感器宜采用钻孔注浆式安装。 2监测区域经常变化时,传感器宜采用钻孔可回收式安装。 6.3.6传感器无法采用钻孔式安装时,传感器安装方式选取应符 合下列要求: 1围岩完整时,传感器宜采用表面式安装。 2围岩完整性较差时,传感器宜采用导波杆式安装。 6.3.7传感器采用钻孔注浆式安装时,注浆液应充满传感器与钻 孔壁间的空隙。 5.3.8传感器采用钻孔可回收式安装时,传感器安装回收装置应 与钻孔孔壁耦合良好,传感器电缆线宜采用PVC(聚氯乙烯)管 进行保护 6.3.9传感器采用表面式安装时,传感器安装应符合下列要求:
2传感器安装处围岩应清除松动部位并抹平。 3传感器底座与抹平后的围岩应耦合良好。 5.3.10传感器采用导波杆式安装时,导波杆应采用注浆方式安 装在钻孔内,导波杆尾部出露钻孔孔口长度宜为5cm~10cm。 传感器应与导波杆尾部刚性耦合,且应耦合良好。 6.3.11三分量传感器宜采用钻孔注浆式安装,安装后应准确测量 三分量传感器相对于大地坐标系的俯仰角、翻滚角和方位角。 6.3.12散开式全断面隧道掘进机施工的隧洞中,靠近掌子面的 组传感器宜安装在掘进机刀盘与撑靴之间的围岩内。 6.3.13传感器安装钻孔应符合现行行业标准《水电岩土工程及 岩体测试造孔规程》NB/T35114的有关规定,且应符合下列规定: 1钻孔深度宜穿过围岩松动圈不小于0.5m。 2钻孔注浆式安装时,钻孔孔径宜为传感器外径的1.2倍~ 1.5倍。 3钻孔可回收式安装时,钻孔孔径宜为传感器安装回收装置 外径的1.2倍~1.5倍。 4导波杆式安装时,钻孔孔径宜为导波杆外径的1.2倍~ 1.5倍。 6.3.14监测基站安装应符合下列规定: 1强电设备宜单独放置。 2监测基站内线路宜平行布设,监测基站外宜张贴反光条 等警示标志。 3接地电阻不应大于102。 6.3.15无线通信设备安装应符合下列要求: 1 接收器最佳接收方向应与发射器最佳发射方向一致。 2接收器和发射器应配置稳压器。 3接收器和发射器应做好防水防腐措施。 6.3.16通信电缆不宜和强电线路同侧铺设,同侧铺设时宜远离强 电线路。
6.3.17通信电缆和光缆宜铺设在机械设备、人员难以触及的安全 区域。通过密集施工区或其他可能损坏线路的高风险区时,应做 好警示标志,宜采取暗敷埋设方式。 6.3.18监测中心站安装位置宜为碉室、板房或配电柜。
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7.0.1监测系统应对监测区域岩体破裂进行实时监测。 7.0.2监测时应记录典型岩体破裂和各种噪声信号,并应建立典 型信号数据库。 7.0.3监测区域内工程地质及施工作业信息宜每日记录,监测数 据及资料宜每日备份。 7.0.4发现异常微震信号时应及时进行现场踏勘,异常微震信号 的特征及产生原因应进行分析且记录备案。 7.0.5每天巡视检查监测系统的频次不宜低于1次,发现故障时 应及时维修。 7.0.6监测系统的运行维护应做好记录,监测系统运行维护记录 宜符合本规范附录D的规定。 7.0.7监测系统应定期排查影响其正常运行的隐患。 7.0.8 监测区域岩体失稳风险低时,可停止该区域微震监测。
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8.1.1微震监测数据整理与分析应包括下列内容: 1 微震信号识别。 2 微震事件定位。 3 微震事件震源参数计算。 4微震监测分析与预警。 5微震监测报告编制。 8.1.2微震监测数据分析应以微震监测获取的岩体破裂微震信息 为基础,根据微震事件特征参数的时空演化规律,结合现场地质、 岩性、应力、施工、支护及现场巡视等信息,进行监测区域岩体 稳定性的综合评价。
8.2.1微震信号识别应包括下列内客
8.2.1微震信号识别应包括下列内容: 1分析信号特征。 2选取微震信号识别方法。 3剔除由施工干扰、电磁骚扰等产生的噪声信号。 8.2.2信号特征分析内容宜包括时域、频域和时频特征分析,信 号特征分析参数宜包括信噪比、持续时间、最大振幅、纵波到时、 主频、最大频率范围和最大即时频率等。 8.2.3微震信号识别宜采用多特征参数识别方法。 8.2.4微震信号识别结果宜进行人工复核
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并应符合下列流程: 1拾取波形到时。 2确定岩体波速。 3选择定位方法。 4显示定位结果。 8.3.2波形到时的拾取应准确,且应符合下列规定: 1拾取的纵波到时和横波到时个数之和应满足微震事件可 定位的基本要求,且不宜少于4个。 2纵波和横波到时拾取个数均不宜少于1个。 8.3.3岩体波速的确定可符合本规范附录C的相关规定。传感器 布置或监测区域等发生变化时,岩体波速应重新确定。 8.3.4定位方法的选择宜符合下列要求: 1岩体破裂微震源被传感器包围时,定位算法可选用盖格尔 法、共轭梯度法、牛顿迭代法或高斯法等。 2岩体破裂微震源未被传感器包围时,定位算法可选用遗传 算法、粒子群算法或蚁群算法等。 8.3.5微震事件定位结果宜采用三维空间图形进行全方位显示。 微震事件可用球体表示,球体大小可表示微震事件的微震辐射 能,球体颜色可表示微震事件的发震时间
8.4.1微震事件的震源参数计算宜包括微震事件的微震辐射能、 体变势、地震矩、视体积、视应力和矩震级等参变量。 8.4.2微震事件的微震辐射能可按下式计算:
8.4微震事件震源参数计算
8.4微震事件震源参数计算
E.p..R..... (..)
8.4.6微震事件的视应力可按下式计算:
E OA=μ (8.4.6) M 式中: 视应力(MPa); 岩体剪切模量(MPa); E—微震辐射能(J); M地震矩(N·m)。 8.4.7行 微震事件的矩震级可按下式计算: m= (8.4.7) S 式中:m 矩震级; M 地震矩(N·m)。
8.5.1监测区域微震参变量信息整理宜符合本规范附录E的规定。 8.5.2岩体稳定性应利用微震事件的多个微震参变量进行综合分 析与预警。 8.5.3岩体稳定性分析与预警应动态实施。 8.5.4岩爆预警宜采用定量预警方法,岩质边坡失稳、高应力塌 方、断裂滑移和错动带滑移等宜采用定性分析方法。 8.5.5岩爆预警宜采用基于微震监测信息的岩爆预警法,基于微 震监测信息的岩爆预警法宜符合本规范附录F的规定。 8.5.6岩质边坡失稳、高应力塌方、断裂滑移和错动带滑移等宜 根据微震信息特征进行分析。岩体失稳的微震信息前兆特征宜主 要包括: 1 微震事件、微震辐射能和视体积在空间上前兆特征。 2微震事件数、微震辐射能和视体积在时间上前兆特征。 3单个微震事件的微震辐射能、体变势、地震矩、视体积、 视应力或矩震级量值异常大。
8.5岩体稳定性分析与预警
8.6.1岩体稳定性微震监测报告类型宜包括简报、阶段性报告和 总结报告。 8.6.2监测简报的发布周期可为1天,监测阶段性报告发布周期 可为1月或1季度。 8.6.3监测区域岩体失稳风险高时,监测报告发布周期宜缩短。 8.6.4岩体稳定性微震监测简报的格式可符合本规范附录G的 规定。 8.6.5岩体稳定性微震监测阶段性报告应包括该阶段微震监测实 施概述、微震监测结果、岩体稳定性分析结果及其与实际情况的 对比、存在的问题及下一步监测计划。 8.6.6岩体稳定性微震监测总结报告应包括资料收集与现场调 查、监测系统设计、监测施工、监测与维护、监测数据整编与分 析、获得的监测结果、岩体稳定性分析与预警、监测效果、结论 与建议、参与监测单位及人员等。
8.6微震监测报告编制
3.6微震监测报告编制
8.6.1岩体稳定性微震监测报告类型宜包括简报、阶段性报告和 总结报告。 8.6.2监测简报的发布周期可为1天,监测阶段性报告发布周期 可为1月或1季度。 8.6.3监测区域岩体失稳风险高时,监测报告发布周期宜缩短。 8.6.4岩体稳定性微震监测简报的格式可符合本规范附录G的 规定。 8.6.5岩体稳定性微震监测阶段性报告应包括该阶段微震监测实 施概述、微震监测结果、岩体稳定性分析结果及其与实际情况的 对比、存在的问题及下一步监测计划。 8.6.6岩体稳定性微震监测总结报告应包括资料收集与现场调 查、监测系统设计、监测施工、监测与维护、监测数据整编与分 析、获得的监测结果、岩体稳定性分析与预警、监测效果、结论 与建议、参与监测单位及人员等。
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A.0.1传感器技术指标宜符合表A.0.1的
附录A微震监测设备技术指标
附录A微震监测设备技术指标
A.0.1传感器技术指标宜符合表A.0.1的规定。
表A.0.1传感器技术指标
A.0.2采集仪技术指标应符合下列规定:
A.0.2采集仪技术指标应符合下列规定:
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附录B微震监测基本信息记录表
表B微震监测基本信息记录表
注:对于三分量传感器,应记录三分量传感器相对于大地坐标系的俯仰角、翻滚角和方
C.0.1纵波速度可按下列公式计算:
式中:Vs 横波速度(m/s); 传感器数量; 传感器编号: R, 第i个传感器到震源的距离(m); R 传感器到震源距离的平均值(m); tis 第i个传感器横波到时(s); 横波到时的平均值。
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付录D微震监测系统运行维护记录
表D微震监测系统运行维护记录表
系统运行档 护频率宜全 少为1次/天, 各项目内容的填写,若运行正常,则填写“/”;否则,记录间题情况。 各项目检查完毕后,应及时对间题进行处理,并将处理方法、结果及相关资料 编号与存档情况填写在“处理情况”栏。
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附录E监测区域微震参变量信息
表E监测区域微震参变量信息表
附录F基于微震监测信息的岩爆预警法
E.0.1岩爆等级和发生概率应按下式计算:
式中:m 施工方法,包括钻爆法和隧道掘进机(TBM)法; 岩爆类型,包括应变型岩爆、断裂型岩爆等; i一一岩爆等级,包括无岩爆、轻微岩爆、中等岩爆、强 烈岩爆和极强岩爆; j一一预警区域微震监测信息: 区域微震监测信息的权系数; P——基于预警区域微震监测信息获取的m施工方法条 件下r岩爆类型i岩爆等级的岩爆发生概率。 F.0.2钻爆法施工时,预警区域微震监测信息宜为累积微震事件 数、累积微震辐射能、累积微震视体积、微震事件率、微震辐身 能速率和微震视体积率。TBM法施工时,预警区域微震监测信息 宜为累积微震事件数、累积微震辐射能、累积微震视体积、即时 微震事件数、即时微震辐射能和即时微震视体积。 F.0.3P应通过岩爆与微震监测信息的定量关系(图F.0.3) 获取。 F.0.4P应按下列公式计算: 0≤J≤M时, PN=100%, Ps=0%,PMr=0%, Prr=0%,Pr=0%
2图中的M、M、MM、M和M分别为m施工方法条件下 厂岩爆类型所有典型案例中,无岩爆、轻微岩爆、中等岩爆、强烈岩爆和 极强岩爆发生前微震监测信息的平均值, F.0.5w宜通过专家经验和岩爆案例分析确定。 F.0.6岩爆监测与预警初期或岩爆案例不充分情况下,可采用相 近地质条件下其他工程中使用过的预警值和权系数。 F.0.7岩爆预警结果宜为最大发生概率对应的岩爆等级及其发生 概率。当多个岩爆等级的发生概率相差不到3%,且大于其他岩 爆等级发生概率时,宜选择其中最高的岩爆等级及其发生概率作 为岩爆预警结果。 F.0.8当岩爆类型无法确定时,宜分别获取不同岩爆类型条件下 的岩爆预警结果,选择其中岩爆等级最高的预警结果作为最终岩 爆预警结果
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附录G岩体稳定性微震监测简报
表G岩体稳定性微震监测简报
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1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用 “可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符 合的规定”或“应按执行”
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引用标准名录 《水电水利工程边坡设计规范》DL/T5353 《水电水利工程施工通用安全技术规程》DL/T5370 《水电工程岩爆风险评估技术规范》NB/T10143 《水电岩土工程及岩体测试造孔规程》NB/T35114
中华人民共和国电力行业标准
水电工程岩体稳定性微震监测技术规范 DL/T5807—2020 条文说明
水电工程岩体稳定性微震监测技术规范 DL/T5807—2020 条文说明
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《水电工程岩体稳定性微震监测技术规范》DL/T5807—2020,经 国家能源局2020年10月23日以第5号公告批准发布。 本规范在制定过程中,编制组进行了广泛的调查研究,总结 了国内外已建和在建水工隧洞、地下厂房、水工边坡等水电工程 岩体稳定性微震监测的工程实践经验,深入、系统地分析了复杂 地质条件下水电工程岩体稳定性微震监测的有关技术问题,依据 国家、行业现行有关标准的规定,制定了本规范。 为便于广大设计、施工、科研院校等单位有关人员在使用本 现范时能正确理解和执行条文规定,《水电工程岩体稳定性微震监 则技术规范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明, 对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说 明。但是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供 使用者作为理解和把握规范规定的参考
总则· 36 基本规定 .38 资料收集与现场调查: ...39 监测系统设计 5.1一般规定 .40 5.2 传感器布置 41 5.3 监测基站、监测中心站和监控中心布置 .45 5.4 通信方案设计 .46 5.5 设备选型 监测施工…. .50 6.1 一般规定 .50 6.2 施工准备 50 6.3 安装埋设: .51 6.4 调试与验收 .59 监测与维护. ·61 监测数据整理与分析 ..65 8.2 微震信号识别 ·65 微震事件定位· 66 8.4 微震事件震源参数计算 ?69 8.5 岩体稳定性分析与预警 .70
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滑移等稳定性微震监测。 1.0.3岩体稳定性微震监测服务于工程安全建设,需要根据工程 施工进度统筹规划。监测方案设计、微震监测设备安装埋设、微 震监测实施、监测数据分析是基于微震监测技术分析预警岩体稳 定性的基本内容。
3.0.1本条规定了开展岩体稳定性微震监测的条件。《工程岩体分级 标准》GB/T502182014和《岩土工程勘察规范》GB50021—1994 都对可能出现岩爆的条件进行了规定与说明,认为当岩石的单轴 饱和抗压强度与垂直洞轴线方向的最大初始应力的比值在4~7 时偶有岩爆发生,小手4时,有岩爆发生,但描述相对笼统。现 行行业标准《水电工程岩爆风险评估技术规范》NB/T10143对发 生岩爆的条件、岩爆等级及岩爆风险等级进行了较为详细的划分, 并规定当评估的岩爆等级为强烈岩爆、极强岩爆或岩爆风险等级 为高、极高时,应开展岩体稳定性微震监测,考虑到设计勘察阶 段评估岩爆风险的不准确性、设计工作开展的便利性及微震监测 工作开展的合理性,将开展岩爆微震监测的范围扩展为“岩爆等 级为中等岩爆及以上等级”。 3.0.2现行行业标准《水电水利工程边坡设计规范》DL/T5353 将工程边坡划分为三级两类,Ⅱ级及以上边坡安全将影响3级以 上水工建筑物的安全,开展稳定性监测是必要的。对手非煤矿山 领域,《国家安全监管总局关于开展非煤矿山安全生产专项整治 工作的通知》(安监总管一(2017)28号)要求边坡高度200m 以上的露关矿山高陡边坡,开展边坡稳定性在线监测并进行稳定 性专项分析。鉴于此,在水电工程领域,具有Ⅱ级及以上级别且 高度超过200m的工程边坡,建议开展微震监测,以确保工程边 坡长期运行的稳定性。
DL/T58072020
DL/T58072020
1微震监测方案的设计需要明确微震监测对象,需要充分利 用已有的空间,尽可能使传感器包围监测对象。因此,要明确微 震监测对象,调查其周围构筑物的空间结构。 2在监测范围内,对已发生的或可能发生的灾害的位置、类 型、等级进行调查,有利于微震监测设备的选型:对灾害发生的 特征、规律、原因、机制及危害性进行调查,有利于灾害分析、 预警与防治。因此,需要调查已发生的或可能发生的灾害的位 置、类型、等级、特征、规律,以及灾害发生的原因和危害性。 3机械设备产生的噪声信号既影响岩石破裂信号的噪声的 滤除,文影响其识别,另外机械设备还容易对微震监测设备及线 路造成损坏,进而影响微震信号的采集与传输。因此,必须调查 监测范围内机械设备工作时间、频率及其作业的区间。 4高压线路、变电厂、高压电气设备会产生强电场或强磁场, 强电场和强磁场对微震监测设备及通信线路产生影响。因此,有 必要了解这些可能产生强电场或强磁场的电气设备等的空间分 布,微震监测方案设计和施工时尽量避免将微震监测设备及通信 线路设置在强电场或强磁场分布区内
5.2.1本条是不同类型工程关于传感器布置的
1传感器与监测区域的距离直接影响传感器对监测区域内 微震信号的捕捉能力。传感器感知岩体破裂产生的弹性波,当传 感器与监测区域的距离较远时,监测区域岩体破裂产生的弹性波 维以被传感器感知。传感器位置与微震源的空间关系严重影响并 快定微震定位精度。当微震事件发生在传感器组成的空间结构之 外时,即在空间上分布的传感器未能包围微震事件发生位置,微 震事件定位精度与定位稳定性相对较低。传感器能有效感知一定 范围内岩体破裂微震信号,分散式布置传感器能监测更大范围的 微震信号,且形成的空间结构更有利于微震事件定位。 2传感器布置在同一直线、双曲线、平面或双曲面上时,会 产生多个震源解,进而造成微震事件定位不准。传感器布置在同一 直线上时,会产生无数个发震时刻相同的震源解。传感器布置在同 平面上时,会产生两个发震时刻相同的震源解。传感器布置在同 一双曲线或双曲面上时,会产生发震时刻不同的两个震源解。因此, 传感器需要避免布置在沿同一直线、双曲线、平面或双曲面上。 4传感器内有精密的电磁元件,传感器到采集设备之间是模 拟信号,高压线路、变电站和可能产生强电场、强磁场的电气设 备容易产生大量干扰信号,会对该模拟信号产生较大影响,从而
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5.3.1传感器所采集到的震动以模拟信号的形式通过电缆线传输 至监测基站,过远的距离将使模拟信号严重衰减,甚至会使岩体 失稳、孕育过程的部分微震信息丢失。300m是目前主流微震监 测设备厂商建议的监测基站与传感器最大距离。 5.3.2对于地下工程,包含数据服务器的监测中心站建议就近各 监测基站在地下布置。因为当监测中心设置在地表时,往往与监 测基站距离数公里基坑支护标准规范范本,甚至数十公里,中间通信设备或线路一且出 现故障,需耗费长时间进行故障排查与维护,致使监测数据丢失、 岩体失稳分析的基础数据不连续,影响灾害分析与预警,甚至会 导致监测失败 5.3.3为了保证监测基站和监测中心站连续稳定工作,其布置区
5.3.3为了保证监测基站和监测中心站连续稳定工作,其布置区
域围岩稳定是基本要求,最好位于确室或移动板房内,使其不受 环境和施工的影响。远离密集施工区和强电磁骚扰区则可有效降 低对信号采集的干扰。
5.4.1目前国内外广泛使用的微震监测通信方式有电缆通信、光 纤通信、无线通信三种模式或者三种之间的组合模式。通信方式 选择的原则是确保通信线路尽可能通畅,获取尽可能多的监测数 据。通信方式选择主要依赖于现场通信工况。这些通信方式分别 具有自身的优势以及使用条件。因此,针对具体水电工程施工环 境,需要在各监测模块之间选择适宜的通信方式,在保障数据通 信通畅前提下,做到经济可行。 5.4.2自前,国内外市场上大多数的传感器输出的是模拟信号, 少数特殊工程条件下,将传感、采集与通信模块集成的传感器输 出的是数字信号,因此,传感器与监测基站之间多数情况下采用 电缆通信,特殊条件下可选择光纤或无线通信。 5.4.3~5.4.5相对电缆和光纤通信,无线通信具有布置灵活、施 工量小、故障易排查等优点,但容易受到外界电磁信号、障碍物、 移动物体干扰,存在数据丢包的风险。光纤通信传输距离远、不 受外界电磁骚扰、数据不宜丢失,但光纤线缆损坏后,熔接需要 专门的人员和设备,费时费力,修复时间久,影响数据的传输。 因此,光纤线缆防护工作尤为重要,尤其位于施工密集区时。电 缆通信在施工密集处具有良好的抗损坏能力,且成本低DB11标准规范范本,数据传 输较稳定,但容易受到外界电磁骚扰。
5.5.1本规范附录A第A.0.1条给出的传感器技术指标总结参考 了国内外市场各类型传感器使用情况。岩石破裂释放的弹性波信 号是一个宽频带信号,传感器选型时,传感器频响范围能覆盖监 46
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