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Medindo o grau de compactação de materiais de barragem de preenchimento de rock usando inversão multimodal de dispersão de ondas de superfície de Rayleigh

Número Browse:0     Autor:editor do site     Publicar Time: 2024-09-26      Origem:alimentado

Para barragens de preenchimento de rock:

• O material da barragem e o solo subjacente juntos formam uma estrutura de velocidade com alta velocidade na camada rasa e baixa velocidade na camada profunda ("meio espaço de baixa velocidade ").

• A inversão de dispersão do modo fundamental está mais inclinada a analisar a estrutura de velocidade da base profunda, resultando em precisão de análise insuficiente para o material da barragem rasa.

Solução:

• Use inversão de dispersão de modo múltiplo.

As ondas de superfície de ordem superior são mais sensíveis a mudanças na velocidade das ondas de cisalhamento e na espessura da camada no modelo do que as ondas de superfície fundamentais (Socco & Strobbia, 2004)

Métodos de pesquisa:

Modelagem avançada multimodal da dispersão de ondas de superfície de Rayleigh

Cálculo a termo das curvas de dispersão:

• Método de camada fina (Lysmer, 1970; Kausel e Roëset, 1981)

• Método de coeficiente de transmissão de reflexão generalizada (Chen, 1993).

Discretização de meios subterrâneos usando camadas finas horizontais

• Top é meio espaço livre

• O fundo é infinito meio espaço

Resolva numericamente as equações constitutivas do modelo horizontal em camadas para obter curvas de dispersão multimodal.

Verificação da correção do cálculo a termo:

Um modelo em camadas horizontal é usado, que é retirado de Yang et al., 2024. As características de dispersão de ondas de superfície de Rayleigh deste modelo são calculadas por dois métodos diferentes:

I. Use o método do domínio do tempo de diferença finita (FDTD) para simular e calcular dados de ondas sísmicas e, em seguida, usar o método de superposição de mudança de fase (Park et al., 1998) para calcular o espectro de dispersão

Cálculo usando modelagem de dispersão da curva de dispersão

Resultados da verificação: Os resultados dos dois métodos são altamente semelhantes. A curva de dispersão direta se encaixa bem no espectro de dispersão.

O processo de inversão usa o método de inversão de Markov-Chain-Monte Carlo (MCMC).

Durante o processo de inversão, os seguintes parâmetros são perturbados aleatoriamente:

• Velocidade da onda de cisalhamento (vs)

• Velocidade da onda P (VP)

• Espessura da camada

Após o distúrbio, a curva de dispersão é gerada pela modelagem avançada. De um grande número de resultados de modelagem avançada, o modelo avançado com a menor diferença da curva de dispersão observado é selecionado e o modelo correspondente é o modelo otimizado.

Ao repetir iterativamente o processo acima, o modelo otimizado finalmente obtido pode se aproximar do meio real.

Teste e análise:

Teste de aquisição de ondas de superfície de Rayleigh

Em janeiro de 2024, Chongqing Yunyang construiu uma usina de armazenamento bombeada

O material de rolagem de drenagem mais baixo do reservatório

O rolo vibratório pesa 26 toneladas e viaja a uma velocidade de 2,0 m/s

Foram realizados três grupos de testes de rolamento, ou seja, 6 pressões dinâmicas, 8 pressões dinâmicas e 10 pressões dinâmicas. Os dados de ondas de superfície sísmica foram coletadas nos intervalos entre cada grupo de testes de rolamento.


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O local de teste está localizado no solo da encosta nivelada. O lado longo do local de teste tem 25 metros de comprimento, o lado curto tem 12 metros de comprimento e a altura total da pilha de drenagem é de 1,8 metros.

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O material de rolamento é o material de drenagem da barragem, cujo principal componente é o calcário local produzido por jateamento e escavação durante o processo de construção, misturado com um pouco de arenito e cascalho do solo.

O aterro e o solo da encosta juntos constituem uma estrutura de velocidade com peças rasas altas e partes profundas baixas.

18 sismômetros de nós.

A taxa de amostragem é de 1kHz.

A posição artificial do martelo está no início e no final da linha de pesquisa, com um deslocamento mínimo de 1,0 metros.

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Foram utilizados dois tipos de matrizes sismógrafos.

1. O espaçamento do sismógrafo foi de 0,5 m e o comprimento total da linha de pesquisa foi de 8,5 m.

2. O espaçamento do sismógrafo foi de 1,0 m e o comprimento total da linha de pesquisa foi de 17 m.

Após cada rolamento, vários conjuntos de dados foram coletados usando diferentes posições, direções de matriz e arranjos de espaçamento sismógrafos para reduzir a interferência aleatória.

O método de superposição de mudança de fase (Park et al., 1998) foi usado para calcular o espectro de dispersão.

A curva de dispersão foi extraída manualmente.


Verificação dos resultados da inversão


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