综合物探方法在南盘江表层结构调查中的应用

该文以南盘江表层结构调查为例 ,论述了综合物探方法在表层结构调查中的应用。利用陆地声纳法与微分电测深法 ,可有效地划分出低速带、降速带的厚度和速度 ,其结果与微地震测井成果吻合。     

隧道施工超前地质预报研究现状及发展趋势

 超前地质预报是隧道施工中必不可少的环节,对隧道信息化施工、灾害防治和安全保障具有重要作用。在收集整理国内外研究资料的基础上,总结钻爆法和TBM施工隧道的超前地质预报技术的研究现状。钻爆法施工隧道超前预报技术取得较大进展,涌现出一批专用的反射地震类、电磁类和电法类超前探测地球物理方法、技术与设备,逐步形成定量化探测思想和综合超前预报技术。认为基于多元地球物理信息融合与联合反演理论的综合超前地质预报技术是压制探测多解性、提高预报可靠性的可行有效途径;激发极化技术和核磁共振技术则由于其参数对水量的响应敏感性在定量探测水量方面显示出较好的应用前景。同时,TBM施工环境具有其特殊性和复杂性,少数几项专用探测技术的探测效果无法满足工程需要,总体上处于初步研究阶段,尚没有可用、可靠、有效的超前预报技术。结合课题组的研究特色,介绍3种自主研发的钻爆法隧道超前预报技术的最新进展及其用于TBM环境的可行性,提出了四阶段全过程的隧道综合超前地质预报体系,初步形成基于约束联合反演理论的综合预报方法,在钻爆法施工隧道定量化超前预报方面进行有益探索。最后,对隧道施工超前地质预报的发展趋势及其中的关键问题进行预测,认为以下4个方向是今后研究的重点和趋势：(1) 隧道施工定量化超前预报理论与技术的发展深化;(2) TBM施工隧道超前地质预报技术与装备;(3) 钻孔精细超前探测理论与技术;(4) 实时超前地质预报与施工灾害监测技术。     

隧道激发极化法超前探测快速反演研究

突（涌）水地质灾害是制约隧道等地下工程建设的瓶颈问题之一,掌子面前方存在多个含水构造的情况普遍存在,对隧道前方多个含水构造的超前探测是亟待解决的难题,基于激发极化法中极化率参数对水体响应敏感的特点,将其引入到隧道前方含水体超前探测研究工作中,从正演理论、反演解释、物理模拟和现场应用等方面入手对激发极化超前预报技术进行了较为深入的研究。首先,推导了隧道掌子面前方多个含水构造激发极化法超前探测的理论解公式,采用等效电阻率法计算视极化率观测数据,为激发极化法超前探测快速反演奠定了基础。其次,基于隧道前方多个含水构造的理论解,提出了利用两个阻尼系数控制步长和搜索方向的思路,解决了传统马奎特方法仅依靠一个阻尼系数很难有效同时控制两个变化因素的矛盾;提出了一种改进的马奎特快速反演方法,同时对视电阻率和激发极化数据进行反演,使之对初始模型参数依赖较小,收敛速度较快,精度较高,并对隧道前方存在多个含水构造模型进行了较为成功的反演。最后,物理模型试验和现场实际应用表明,激发极化法超前探测快速反演方法是行之有效的, 为解决隧道多个含水构造超前探测这一难题提供了可行的途径。     

陆地声纳法在隧道不良地质超前预报中的应用

在隧道施工过程中经常遇到断层、溶洞、突水及突泥等无法预料的地质灾害,给施工带来重大灾难和无法估计的经济损失.为了保证隧道施工安全,对掌子面前面地质情况进行准确及时的超前预报具有重大的工程价值.陆地声纳法作为地震反射法的一个变种,是一种易掌握、仪器轻便的隧道掌子面前方地质预报方法.该方法与其它常归物探方法相比,可避开许多干扰波,可单道连续采集,并且有分辨率高,偏移距小,反射能量高等特点.在详细调查某引水隧道沿线工程地质情况的基础上,结合陆地声纳的探测结果,对掌子面前方的断层、溶洞和可能较大的涌水点的位置进行了预测.结果表明该方法对断层、破碎带、溶洞的探查精度较高,对水的探查可作为辅助手段.     

关于地铁地质勘察的几点认识

该文以广州地铁为例提出地铁地质勘察的任务 ;并提出 ,地铁地质工作应当从地铁的施工和设计需要出发 ;勘察、设计、施工的负责人应主动去互相熟悉。文中亦提及了地质勘察中各种手段的配合问题 ,提出对物探工作的需要并分析物探解决问题的能力。文中强调了施工地质工作的重要性。     

小净距并行隧道力学状态的试验研究

 招宝山隧道作为我国第一座超小净距(< 0. 28B ) 并行隧道的实践工程, 准确掌握隧道在不同施工过程中的力学状态, 是该工程成败的关键。为此, 在设计前对隧道施工状态进行了有限元数值计算模拟, 施工中对地面沉降、洞周收敛、拱顶下沉、岩体位移、围岩压力、支护结构应变、围岩松弛范围及爆破破坏深度等进行了系统测试工作, 有力地保证了这一设计施工新技术的顺利实施, 并为该技术在今后类似条件下的工程应用及完善提供了宝贵的经验。     

高风险隧道施工期水害预报方法研究

隧道水害在隧道施工期普遍存在,尤其在岩溶地区,隧道施工中80%遇到水害,隧道水害给施工安全带来了重大灾难和无法估计的经济损失.主要介绍了目前国内外对于高风险隧道施工期水害探测的方法:水文地质法、地质雷达技术、瞬变电磁法、红外探水法等.并对每种方法进行了现场工程应用,对高风险隧道施工期水害超前预报及施工安全具有一定的理论价值和工程实用价值.     

TSP作隧道掌子面前方地质预报几例失误原因分析

隧道地质预报是人们关心的技术,但最近使用TSP-202系统对几个隧道作掌子面前方地质预报出现了大的失误.究其原因是由于对探测对象的地质特征及地球物理特征认识不清;不了解地球物理资料有多解性;面对复杂的地质对象和地球物理资料的解释,用一种模式编制全自动的地质解释软件;TSP不适合查找如溶洞、溶管等有限大小物体.因此,应遵循经60 a以上工作经验总结的正确地应用地球物理技术的规律和方法.     

隧道掌子面前方地质预报的现状及发展之路

用物探技术在隧道施工时作掌子面前方地质预报,取得了好的进展,但还有大的发展空间,仍需要投入更大力量。弹性波法,需要在实测波速及使用横波方面有所突破。探查地下水不是弹性波法的强项,希望电法类方法有所突破。雷达探查的效果不错,但探距太小;目前已在研究的瞬变电磁法可望探查80m以远的地下水。实际上,目前还有一大问题要解决,这就是人们的认识问题:地质预报是施工地质的重要组分,应列入施工组织;地质物探要密切结合,要充分掌握勘测阶段和施工中调查得到的地质资料;每种物探方法均有使用条件,有长处与弱点;物探资料有多解性,要采用综合物探;要将力量多放在资料判释上;地面浅层地质勘探都遇到许多困难,不能满足人们愿望,隧道中条件远不如地面,困难更大;特别是对地质的认识也必须遵循认识的规律,在实践中不断改正和深化对地质情况的认识。     

贵广高铁14座隧道下方溶洞的探查

贵广高铁通过岩溶发育区,在勘查时未能施工处理,溶洞、断裂和岩溶水将会在通车时造成危害。贵广高铁在联调联试阶段发现了隧道中道床底鼓的问题,决定作全线补充探查。作者承担了贵广高铁14座隧道的探查,每条隧道设三条平行测线,测线总里程近70 km。采用陆地声纳法,在探查0~13 m深、投影直径≥1 m的溶洞方面取得了好的效果。现场数据采集效率可达3 km/台班,并采用3个组和3台仪器同时并排工作,提高采集工作效率,并在不到一个月时间内完成了资料处理及解释工作。对探查出的4 491个溶洞,根据埋深和投影直径做了分级并在剖面图上标示。