基于微震监测与数值模拟耦合的边坡施工期安全稳定预警技术

摘要

某抽水蓄能电站上水库库周边坡普遍高陡、岩体裂隙发育，开挖扰动与地下水渗流会共同弱化岩体强度。爆破作业除表层破坏外，还会在岩体深处产生肉眼看不到的隐性损伤，且损伤会逐步扩展。传统边坡表面单点监测存在数据滞后、监测范围小的问题，很难捕捉边坡内部渐进失稳的早期征兆。针对上述现场痛点，以某抽水蓄能电站上水库周边坡为研究载体，建立微震实时监测与UDEC离散元数值模拟双向动态耦合预警体系。选取震级、能量密度、空间聚集度量化内部岩体损伤，将实测损伤场动态录入数值模型，同步更新岩体力学参数、应力与变形场；同时优化传感器测点排布算法，划定四级边坡预警阈值。监测结果表明，该耦合体系兼顾岩体损伤演化与力学致灾机理，相较传统监测可提前12～18天预判边坡失稳，损伤空间定位误差降低。该方法无需历史失稳样本，适配抽蓄边坡全施工周期，可为同类岩质边坡动态安全预警提供技术支撑。