TSP203系统在明月山隧道超前地质预报中的应用

本文介绍了TSP203系统在明月山隧道工程中的应用。该隧道的地质和水文条件复杂,施工风险、难度大,通过TSP203系统对断层、岩溶等地质异常的预报,为科学、安全施工提供了依据。     

TSP203地质超前预报原理及精度提高的途径

TSP203是目前世界上最先进的隧道地质超前预报系统，介绍了TSP203的探测原理和提高探测精度的途径，并对精度的进一步提高进行了讨论。     

TSP203系统的数据存储与实践应用

TSP技术具有简便、快捷的特点,目前已被广泛应用于隧道的超前地质预报中。该文以TSP203系统在湖南汝(城)郴(州)高速公路田牛坪隧道超前预报中的应用为例,说明其预报效果;同时,利用UltraEdit软件对TSP原始数据文件进行研究,得到了TSP原始数据的总体存储格式。通过实践应用和研究可知,TSP203系统在应用中只能依赖其配套的软件进行分析处理,存在较大的局限性和盲目性。所以,研究国产化TSP系统和软件是当前亟待解决的问题。     

TSP超前地质预报在铁路黄土隧道中的应用

介绍了TSP超前地质预报的原理及国内外应用现状,结合太中银铁路义居隧道的工程实例,阐述了黄土地质条件下TSP203地质超前预报系统的使用过程,并对预测结果进行分析。说明了在隧道施工阶段,TSP超前地质预报技术是保证隧道顺利安全施工的重要地质预报手段,但需辅以其它地质预报手段,才能保证其精度。     

岩体波速在TSP203解译中的应用

以TSP203测试岩体波速的基本原理为基础，结合影响岩体中波速传播的地质因素，对利用岩体波速进行TSP203成果解译作初步的探讨。     

TSP203的应用及其预测结果的反馈分析

该文主要介绍了TSP203的工作原理及其在上(海)-瑞(丽)高速公路某隧道施工中的具体应用情况.作者将TSP203的预测结果和最终开挖后的地质情况进行了详细的对比分析,说明预测结果基本正确.通过对预测结果的反馈对比分析获得一些经验教训,并提出一些新的见解,为今后的工作提供了有益的借鉴.     

TSP203在莲花岗隧道岩体结构超前预报中的应用

TSP203是目前国内采用的最为先进的超前预报探测仪器,主要用于隧道前方断层等大型不良地质体的预测,在隧道工程超前预报中具有较好的前景.以莲花岗隧道现场工程为依托,采用TSP203对于前方DK93+647～DK93+797段的岩体结构进行预报,并结合现场地质编录资料对结果进行解译,预报结果证实:当地质条件较为简单,在一定的预测距离内,TSP203对于Ⅳ、Ⅴ级结构面的预测具有较好的准确性.     

TSP地质超前预报在浅埋隧道中的应用

在当今的道路建设中,隧道所占的比例越来越大,由于对掌子面前方的地质情况不明,盲目的施工,极易发生坍方、冒顶、涌水等事故[1],会对施工人员的人身安全造成极大的威胁,给投资方带来巨大的经济损失.为了防止和减少在隧道施工中间地质灾害的发生,需要对未开挖段的地质情况有必要的了解,因此地质超前预报受到了前所未有的重视.主要介绍了TSP203超前地质预报系统的技术特点和基本的测量原理;结合衡(衡阳)炎(炎陵)线官冲隧道的工程实例,阐述了在浅埋地质条件下TSP203在隧道围岩级别判定、不明地质灾害体的探测等方面的独特优势.     

大坪里隧道不同围岩条件下的TSP探测

TSP技术广泛应用于隧道地质超前预报工作.本文总结了变质岩和火山岩区不同围岩条件下,TSP探测技术的应用特点,TSP技术适宜长距离不良地质段超前地质预报.提出了提高超前预报质量和精度的技术基础、工作途径、有效措施.     

隧道地震勘探(TSP)在深长隧道含水构造预报中的应用

隧道突水是隧道工程中的主要地质问题,是隧道施工中的安全隐患,突水危险地段的超前地质预报是安全施工的保证。阐述了隧道地震勘探的基本工程原理和TSP203超前地质预报设备在某深长隧道突水超前预报中的应用。通过该隧道进口段桩号ZK64+918处的超前地质预报结果与实际工程掌子面开挖揭露对比,证明TSP对该处的超前突水预报是准确的,值得在复杂地质条件下隧道工程实践中推广。     

乌鞘岭隧道大变形围岩松动圈测试与分析

隧道工程施工期围岩松动圈的测试与判定,对于施工支护设计具有重要作用。地震折射层析法是测试围岩松动圈的较为有效的方法。通过对乌鞘岭隧道大变形围岩松动圈测试与分析,明确了乌鞘岭隧道穿越F7断层带地段的围岩松动圈范围,指导了该段隧道的开挖支护施工。     

考虑中间主应力和软化的圆形隧道围岩弹塑性分析

为研究中间主应力在圆形隧道围岩承载力所发挥的作用,根据统一强度理论和塑性增量的非相关性流动法则,提出了考虑中间主应力影响的应变软化围岩特征曲线的有限差分计算方法,并通过实例验证该方法的正确性。由于围岩的力学模型对特征曲线的影响较大,采用3种不同力学模型——弹塑性模型、弹脆性模型和应变软化模型,分别研究了中间主应力和支护力对圆形隧道围岩塑性区半径,应力分布和隧道洞壁处位移的影响。结果表明:当围岩采用弹塑性模型时,计算的塑性区半径和洞壁处的位移均较小,没有考虑岩体强度在塑性区的弱化,建议慎重选择;中间主应力对塑性区半径和洞壁处的位移发展均有抑制作用,特别是在无支护状态下弹脆性模型的抑制作用最显著;中间主应力对塑性发展的抑制作用随着支护力的增加而减小;弹塑性交界处围压,应变软化模型下软化区与残余区交界面的围压均与支护力无关,且随中间主应力影响系数的增加而减小。     

复杂环境下软岩变形破坏机理与控制技术研究

在分析了复杂环境下软岩巷道的强烈持续塑性流变破坏特征和支护异常困难的基础上,对复杂环境软岩变形破坏的应力转移过程和力学机制进行了研究。通过古汉山矿软岩巷道工程实践,控制了巷道强烈变形,保持了巷道的稳定。为类似复杂工程环境软岩分析计算,明确了软岩巷道支护控制对象;提出了塑性区发育控制原则;提出了提高巷道浅部围岩的力学性质和残余强度的支护方法。并为类似条件下的巷道控制提供了成功经验。     

深部应力集中区巷道变形规律的模拟研究

针对深部应力集中区巷道,采用物理模拟和数值模拟方法,研究其在高应力集中荷载作用下的变形特点。在物理模拟试验中采用数字照相量测技术进行变形分析,获得了巷道变形随时间的变化过程,以及动压作用对巷道变形的影响。在数值分析中采用多线性随动强化材料模型,针对试验结果进行对比计算分析,获得了动压情况下巷道变形、围岩塑性区的变化过程。综合分析得知深部高应力集中区巷道随时间会发生显著的收敛变形;当荷载增大时,围岩塑性区范围随之扩大,帮部围岩由于应力集中程度较高,其变形较顶底板更为显著。     

湿度扩散对矩形煤巷围岩破坏的规律研究

围岩表面的相对湿度高于围岩内部的相对湿度,其湿度梯度可视为一种驱动力促使水份向低湿度区扩散,造成围岩力学性质弱化。地下洞室开挖过程中,围岩处于新的湿度环境中,力学性能会发生改变。采用数值计算软件RFPA湿度扩散版,对矩形煤巷围岩的湿度扩散进行了数值模拟。分析出湿度扩散对矩形煤巷围岩的应力场扰动状况和巷道内壁由于湿度扩散作用随时间的位移变化情况,模拟出不同岩层分布的巷道在湿度扩散中围岩破坏的形成、发展过程以及围岩破坏的形态。     

隧道断层破碎带坍塌机理及处理措施研究

在断层破碎带结构下进行隧道施工,容易引发围岩滑动失稳甚至隧道坍塌等施工灾害.为探究断层破碎带开挖坍塌机理及对应解决措施,研究以X隧道为依托,使用PFC2D离散元软件对断层破碎带开挖过程进行数值模拟.节理面和隧道开挖面相较或距离较近时,对隧道开挖稳定性影响较大.断层破碎带容易沿节理面出现滑动破坏出现坍塌情况,并且该破坏存...     

邻近爆破下不同形状巷道围岩裂纹扩展规律

为了解巷道断面形状对爆炸载荷下邻近巷道围岩裂纹扩展规律的影响,采用模型试验和扩展有限元(XFEM)方法展开详细研究。试验研究表明:爆炸载荷下,当原有裂纹扩展通过邻近巷道围岩原有裂纹尖端影响区、应力波传播过程产生的环向拉伸区和自由面反射波影响区时,扩展方向有所不同;巷道断面形状主要影响原有裂纹后期扩展方向,巷道断面形状不同,自由面反射拉伸波的拉伸应力方向不同;由于拉伸应力方向一般垂直于自由面,直墙拱形巷道和圆形巷道围岩中原有裂纹扩展后期偏转向弧形自由面切向方向,近似"层裂"现象扩展;矩形巷道围岩原有裂纹扩展方向与直墙反射波拉伸应力作用方向平行,裂纹扩展不受影响,仍沿近似水平方向与自由面贯穿。     

高压富水岩溶区特长隧道注浆堵水综合技术研究

国内外在高水压、富水、岩溶地段修建特长隧道的技术还不成熟,地层加固和堵水及岩溶的处理技术有待发展,充填型溶洞的注浆理论需要不断探索,在高压、富水、岩溶区修建特长隧道是一种具有挑战性的世界难题.因此,针对圆梁山隧道高水压、富水、岩溶的特点,结合周围环境条件,深入开展了高水压、富水、岩溶特长隧道注浆堵水技术研究,提出高压、密孔、超细材料、反复检查、渐进注浆的地层综合加固和堵水技术,解决了圆梁山隧道1#、2#、3#溶洞和4#岩溶管道注浆加固的难题,在理论上有创新和突破,在技术上具有独创性和开拓性,实际应用效果良好.     

两河口水电站初期导流洞固结灌浆试验施工工艺

两河口水电站初期导流洞发育有较多断层及绢云母板岩夹层,尤其是f25、f3、f8系列、f4、f28等断层由多条次级错动带组成,破碎带宽度大,岩体完整性差,围岩极不稳定。为了确保导流洞运行安全,需对导流洞洞内Ⅳ类、Ⅴ类围岩区域进行固结灌浆施工并根据要求进行灌浆试验。主要介绍了固结灌浆试验施工工艺。     

均质圆形巷道蝶型冲击地压发生机理及其判定准则

从均质圆形巷道围岩塑性破坏区的产生、发展和爆炸式破坏的力学机制入手,揭示了巷道蝶型冲击地压的发生机理:在一定的应力和围岩环境中,由于触发事件的诱导作用,使巷道区域应力场突然发生某种改变,导致围岩蝶形塑性区瞬间出现急剧、跳跃式扩展,并以震动、声响和煤岩体抛出的形式释放存储于体内和围岩系统中的大量弹性能,出现爆炸式破坏的动力现象。巷道蝶型冲击地压理论阐明了冲击地压的发生条件,给出了"蝶型冲击三准则",为巷道冲击地压的预测、预报及其防治提供了新的思路。