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隧道地震超前预报技术的数值模拟研究

摘要第6-8页
ABSTRACT第8-10页
第1章 绪论第15-24页
    1.1 研究意义第15-17页
    1.2 研究现状第17-21页
        1.2.1 隧道地震预报技术的研究现状第17-19页
        1.2.2 隧道地震波场数值模拟研究现状第19-21页
    1.3 课题的来源及主要研究内容第21-22页
        1.3.1 课题来源第21页
        1.3.2 主要研究内容第21-22页
        1.3.3 研究方法和技术路线第22页
    1.4 主要成果和创新点第22-23页
    1.5 章节内容第23-24页
第2章 隧道工程地质灾害与地球物理特征第24-29页
    2.1 隧道工程地质灾害第24-28页
        2.1.1 煤层瓦斯第24-25页
        2.1.2 高地应力第25页
        2.1.3 岩溶及高压富水第25-26页
        2.1.4 断层及破碎带第26-27页
        2.1.5 突泥涌水第27-28页
    2.2 隧道地质灾害的地球物理特征第28页
        2.2.1 断层第28页
        2.2.2 溶洞第28页
    本章小结第28-29页
第3章 隧道地震波场和有限元数值模拟方法第29-57页
    3.1 地震波场基本原理及传播理论第29-32页
    3.2 基于反射波的隧道地震预报方法(TSP)第32-35页
    3.3 地震波场的有限元数值模拟方法第35-39页
        3.3.1 有限元方法的基本原理第35-36页
        3.3.2 ANSYS软件第36-37页
        3.3.3 建模与前处理第37-38页
        3.3.4 频散与边界条件第38-39页
    3.4 隧道内典型不良地质体模型地震波场二维有限元数值模拟第39-56页
        3.4.1 断层模型的地震波场数值模拟第40-51页
            3.4.1.1 地震波场数值模拟的震源第40页
            3.4.1.2 直立单层模型的数值模拟第40-43页
            3.4.1.3 直立多层模型的数值模拟第43-46页
            3.4.1.4 60~0倾斜模型的数值模拟第46-49页
            3.4.1.5 30~0倾斜模型的数值模拟第49-51页
        3.4.2 溶洞模型的地震波场数值模拟第51-56页
            3.4.2.1 3m半径溶洞模型的数值模拟第51-54页
            3.4.2.2 20m半径溶洞模型的数值模拟第54-56页
    本章小结第56-57页
第4章 波场分离数值模拟研究第57-94页
    4.1 RADON变换与波场分离第57-65页
        4.1.1 基本原理第57-59页
        4.1.2 Radon变换性质第59-64页
            4.1.2.1 基本性质第59-62页
            4.1.2.2 Radon变换时窗效应第62-64页
        4.1.3 Radon反变换第64-65页
    4.2 波场分离研究第65-70页
        4.2.1 反射波时距曲线第65-69页
        4.2.2 离散Radon变换的参数选取第69-70页
    4.3 反射波提取第70-75页
        4.3.1 断层模型的反射波提取第70-74页
            4.3.1.1 直立单层模型的反射波提取第71-72页
            4.3.1.2 直立多层模型的反射波提取第72页
            4.3.1.3 30~0倾斜模型的反射波提取第72-73页
            4.3.1.4 60~0倾斜模型的反射波提取第73-74页
        4.3.2 溶洞模型的反射波提取第74-75页
            4.3.2.1 3m半径溶洞模型的反射波提取第74页
            4.3.2.2 20m半径溶洞模型的反射波提取第74-75页
    4.4 P-S波分离第75-81页
        4.4.1 空间滤波第77-79页
        4.4.2 协方差矩阵第79-81页
    4.5 P-S波空间方向滤波的数值模拟研究第81-92页
        4.5.1 P-S波空间滤波入射角研究第82-86页
        4.5.2 断层模型的P-S波场分离第86-90页
            4.5.2.1 直立单层模型的P-S波场分离第87页
            4.5.2.2 30~0倾斜模型的P-S波场分离第87-88页
            4.5.2.3 60~0倾斜模型的P-S波场分离第88-89页
            4.5.2.4 直立多层模型的P-S波场分离第89-90页
        4.5.3 溶洞模型的P-S波场分离第90-92页
            4.5.3.1 3m半径溶洞模型的P-S波场分离第90-91页
            4.5.3.2 20m半径溶洞模型的P-S波场分离第91-92页
    本章小结第92-94页
第5章 速度分析和偏移数值模拟研究第94-117页
    5.1 基本理论第94-104页
        5.1.1 速度分析第94-99页
        5.1.2 射线偏移第99-104页
    5.2 速度拾取及其数值模拟研究第104-109页
        5.2.1 基本原理第104页
        5.2.2 数值模拟研究第104-109页
    5.3 深度偏移第109-111页
        5.3.1 基本原理第109页
        5.3.2 不同偏移成像半角比较第109-111页
    5.4 反射面提取第111-115页
        5.4.1 TSPwin的反射面提取第111-112页
        5.4.2 反射面提取的数值模拟研究第112-115页
    5.5 岩石力学参数第115页
    本章小结第115-117页
第6章 围岩松动圈对隧道地震预报的影响第117-127页
    6.1 围岩松动圈及其应力分布第117-118页
    6.2 围岩松动圈存在下的隧道地震波场的数值模拟第118-124页
        6.2.1 震源异常时波场处理分析第119-122页
        6.2.2 震源正常时波场处理分析第122-124页
    6.3 实例第124-126页
    本章小结第126-127页
第7章 隧道地震超前预报工程实例第127-135页
    7.1 隧道断层的地震预报第127-131页
        7.1.1 工程概况第127-128页
        7.1.2 预报结果分析第128-131页
    7.2 隧道溶洞的地震预报第131-134页
        7.2.1 工程概况第131页
        7.2.2 预报结果分析第131-134页
    本章小结第134-135页
结论第135-137页
致谢第137-138页
参考文献第138-144页
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果第144页

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