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面板堆石坝筑坝期微震监测与变形沉降预测


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面板堆石坝筑坝期微震监测与变形沉降预测
  • 书号：9787030867193
    作者：徐奴文等
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：16
  • 页数：228
    字数：353000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2026-09-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥198.00元
    售价： ￥156.42元
  • 图书介质:
    纸质书

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全书依托西南JC水电站深厚覆盖层面板堆石坝工程，针对深厚覆盖层高压缩性诱发的坝体变形不协调安全风险，结合多源监测、室内试验、数值模拟与深度学习等方法，系统研究大坝填筑过程中的微震监测、渗流通道识别、协调变形机制及沉降预测。书中构建国内首套坝基-坝肩边坡微震监测系统与WDN信号降噪方法，揭示爆破开挖、防渗墙施工、大坝填筑等阶段的岩体破裂特征，改进堆石料非线性本构模型并建立坝-基-岸耦合系统协调变形准则，搭建MSCNN-BiLSTM-Transformer多源数据驱动沉降预测模型，成功解决传统监测难捕捉内部微损伤、预测模型精度不足等问题，为深厚覆盖层区域水电工程安全建设与运营提供技术支撑，兼具理论深度与工程实用性。
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    第1章 绪论 1
    1.1 深厚覆盖层面板堆石坝建设现状与沉降变形安全挑战 2
    1.2 国内外研究现状 4
    1.2.1 国内外研究趋势 4
    1.2.2 面板堆石坝安全监测 5
    1.2.3 大坝力学特性与仿真 9
    1.2.4 大坝变形预测研究 12
    1.3 本书的主要内容 15
    第2章 深厚覆盖层面板堆石坝填筑过程微震监测 17
    2.1 工程背景 18
    2.1.1 工程概况 18
    2.1.2 混凝土面板堆石坝 19
    2.2 微震监测原理及系统布置 19
    2.2.1 微震监测原理 19
    2.2.2 微震监测系统组成 20
    2.2.3 传感器阵列布置 21
    2.2.4 微震监测系统拓扑结构 22
    2.3 基于WDN的微震信号噪声分离方法 23
    2.3.1 大坝填筑与爆破开挖诱发微震信号对比 23
    2.3.2 传统降噪方法的局限性 28
    2.3.3 数据集构建 31
    2.3.4 基于机器学习的微震信号？噪声分离模型 34
    2.3.5 不同学习率下模型性能 36
    2.3.6 输入波形信噪比与瓶颈模块对模型性能的影响 39
    2.3.7 模型测试与对比 41
    2.4 P波到时拾取与微震源定位 44
    2.4.1 微震信号P波到时拾取 44
    2.4.2 微震源定位 46
    2.5 深厚覆盖层筑坝过程坝基？坝肩边坡微震时空演变规律 49
    2.5.1 微震空间分布规律 49
    2.5.2 微震时演变化规律 50
    2.6 不同区域微震活动性与施工状态关系 51
    2.6.1 边坡内部爆破开挖诱发右岸边坡微震事件 51
    2.6.2 防渗墙施工诱发上下游区域微震事件 53
    2.6.3 大坝填筑诱发基岩微震事件 54
    2.7 微震与常规监测结果相关性 56
    2.7.1 过坝交通洞爆破开挖下围岩变形与微震活动对比 56
    2.7.2 大坝填筑过程坝体沉降与微震活动对比 57
    2.8 本章小结 59
    第3章 微震震源机制解译与潜在渗流通道识别 61
    3.1 深厚覆盖层面板堆石坝填筑过程微震震源机制 62
    3.1.1 横纵波能量比 62
    3.1.2 矩张量反演方法 64
    3.1.3 矩张量反演结果 68
    3.2 微震监测驱动的基岩潜在渗流通道识别 72
    3.2.1 深厚覆盖层地质特性与渗流风险 72
    3.2.2 坝基微震事件与裂隙空间关系 72
    3.2.3 渗流路径连通性分析 74
    3.2.4 渗流连接链强度数学表达 77
    3.3 大坝填筑过程渗流通道演变进程 81
    3.3.1 大坝填筑过程基岩裂隙通道时空演变规律 81
    3.3.2 不同连接链演变特征 83
    3.4 水源—涌水点最优路径 85
    3.4.1 最优渗流路径算法 85
    3.4.2 水源—涌水点最优渗流路径分析 87
    3.5 基于微破裂的岩体损伤本构模型 94
    3.5.1 能量耗散理论 95
    3.5.2 地震效率 96
    3.5.3 基于微震损伤的岩体本构模型 98
    3.6 本章小结 100
    第4章 多源监测数据驱动的坝？基？岸耦合系统变形特征 101
    4.1 大坝沉降特征分析 102
    4.1.1 大坝沉降仪布置 102
    4.1.2 大坝沉降监测结果分析 102
    4.1.3 沉降速率分析 105
    4.2 大坝面板变形分析 107
    4.2.1 大坝挤压边墙测点布置 107
    4.2.2 大坝面板变形特征 107
    4.2.3 大坝面板变形速率分析 107
    4.3 坝体顺河向水平位移分析 109
    4.3.1 坝体钢丝水平位移计布置 109
    4.3.2 坝体水平变形特征 110
    4.4 坝体横河向水平位移分析 111
    4.4.1 坝体五联位移计布置 111
    4.4.2 大坝横河向水平位移特征 112
    4.5 坝肩边坡变形特征分析 112
    4.5.1 坝肩边坡多点位移计布设 112
    4.5.2 大坝填筑过程中坝肩边坡变形特征 113
    4.6 压力计、渗压计变化特征 114
    4.7 坝？基？岸耦合系统协调变形分析 115
    4.7.1 坝内沉降变形协调分析 115
    4.7.2 坝体？坝基沉降协调分析 116
    4.7.3 坝体？坝肩边坡水平变形协调分析 118
    4.8 本章小结 120
    第5章 面板堆石坝坝？基？岸耦合系统协调变形模拟分析 121
    5.1 堆石料大型三轴剪切试验方案 122
    5.1.1 试验仪器 122
    5.1.2 试验材料 123
    5.1.3 试验方案 125
    5.1.4 试验步骤 126
    5.2 堆石料强度特性 128
    5.2.1 不同围压下堆石料应力应变特征 128
    5.2.2 不同围压下堆石料摩擦角 131
    5.2.3 不同级配下堆石料应力应变特征 132
    5.2.4 不同级配下堆石料摩擦角 135
    5.3 非线性本构模型改进 136
    5.3.1 邓肯？张E？B模型基本理论 136
    5.3.2 本构模型改进原则 140
    5.3.3 非线性弹性理论基本假设 140
    5.3.4 动态破坏比函数 142
    5.3.5 模量B、G、J 144
    5.3.6 空间滑动面准则 146
    5.3.7 抗剪强度 148
    5.3.8 颗粒破碎演化模型 148
    5.4 参数标定与模型验证 152
    5.4.1 本构模型参数标定 152
    5.4.2 试验验证 152
    5.5 面板堆石坝坝？基？岸耦合系统协调变形数值仿真 154
    5.5.1 数值模型 154
    5.5.2 大坝填筑过程坝体变形特征 156
    5.5.3 坝体应力分布 160
    5.5.4 模拟与监测数据对比 160
    5.6 基于数值模拟的坝？基？岸耦合系统协调变形分析 164
    5.6.1 坝内沉降协调 164
    5.6.2 坝体？坝基变形协调 166
    5.6.3 坝体？坝肩边坡水平变形协调 167
    5.7 本章小结 168
    第6章 深度学习与多源数据驱动的填筑期沉降预测 171
    6.1 多源数据相关性分析 172
    6.1.1 数据预处理 172
    6.1.2 相关性分析方法 174
    6.1.3 微震震源参数与沉降相关性 175
    6.1.4 坝体？坝肩边坡变形数据相关性 179
    6.1.5 坝体沉降？五联位移计变形数据相关性 183
    6.1.6 坝体沉降？钢丝水平位移计相关性 185
    6.1.7 坝体沉降？土压力计相关性 186
    6.2 深度学习与多源数据驱动的大坝沉降预测模型 187
    6.2.1 多尺度卷积神经网络 187
    6.2.2 双向长短期记忆网络 190
    6.2.3 Transformer模型 193
    6.2.4 数据处理与输入 195
    6.2.5 基于MSCNN？BiLSTM？Transformer的坝体沉降预测模型 196
    6.2.6 模型学习策略与参数设置 198
    6.3 多源数据驱动的坝体沉降预测 199
    6.3.1 基于单一数据的大坝沉降预测 199
    6.3.2 基于多源信息的大坝沉降预测 202
    6.3.3 不同微震数据窗口对模型性能的影响 206
    6.4 消融试验 212
    6.4.1 消融试验设计 212
    6.4.2 试验结果与分析 212
    6.5 本章小结 213
    参考文献 215
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