基于微震监测与DFN模拟的金川水电站尾闸室破坏机制

摘要

为获取金川水电站受碳质千枚岩带影响下尾闸室围岩破坏机制，在施工期构建微震监测系统，获取地下洞室开挖过程微震事件时空分布规律和震源参数信息，同时建立三维离散元数值模型，针对地下厂房软弱断层使用离散裂隙网络(discrete fracture network, DFN)方法构建节理裂隙，综合获取地下洞室位移场和塑性破坏区分布规律，揭示地下洞室围岩破坏机理，基于数值模拟获得开挖过程诱发的合成微震事件，对软弱断层破坏模式和损伤程度进行研究。结果表明：微震事件空间分布特征与围岩破坏区域一致；横纵波能量比揭示了尾闸室破坏模式主要为张拉破坏；通过离散元数值模拟获得最大变形区域和塑性破坏区，计算结果与微震监测结果相互印证；DFN-离散元耦合方法生成的合成微震事件揭示了围岩潜在破坏区域，其结果与实际的微震事件空间分布较为吻合。

关键词

地下洞室 / 微震监测 / 离散元法 / 离散裂隙网络 / 合成微震事件