隧道施工中的岩爆及时预测

岩爆是高地应力条件下隧道及地下洞室开挖中围岩因卸荷而发生的岩片爆裂松脱、剥落、弹射的地质灾害。本文研究了岩爆形成机制和岩爆的主要影响因素,指出岩爆的发生主要与岩石性质、地质条件和应力状况有关。为了避免或减少岩爆造成的损失,需要正确预测岩爆,其中重要工作是及时测量地应力的大小和岩石抗压强度。针对高地应力条件下隧道及地下洞室施工过程中,经常发生岩爆的地质灾害,需要进行及时的预测预报,预报要求快捷、简便、实用。其中岩石抗压强度采用点荷载强度仪容易进行确定,主要困难是如何及时进行地应力测量。本文改进了门塞式应力恢复法,推导了切向应力的计算公式,确定了公式中的等效应力系数。将该方法应用于大广南高速公路鄂赣隧道施工过程中的岩爆预测预报,预测结果与实际情况符合较好,有效地指导了岩爆的防治,并减少了相应的损失。     

TSP203+型隧道超前地质预报系统及应用

TSP203 系统是瑞士Amberg工程技术公司最新研制并拥有专利的隧道地震探测仪,专门为隧道超前地质预报而设计的。该系统数据采集、处理和成果评估高度智能化,采用该系统可以预报隧道工作面前方200m左右围岩地质体的性质、位置和规模,并可推算出其岩石物理力学参数,为确定合理的支护参数提供依据,确保隧道施工安全和质量。本文对TSP203 系统的工作原理、数据采集及资料解释方面做了系统的阐述.最后通过一个工程实例对该系统的应用及其效果做了简要的介绍。     

TSP203在灰岩地区隧道施工过程中的应用与探索

TSP203（Tunnel Seismic Prediction）系统是由瑞士Amberg测量技术公司专门为隧道施工阶段超前地质预报而研发的一套设备。通过笔者单位的TSP法隧道超前地质预报工作,发现对隧道施工掌子面前方断层破碎带及其影响带的宽度范围、节理裂隙密集带等不良地质体TSP法能较准确地预报,但是在灰岩地区针对岩溶的准确预报存在一定困难,隧道施工因为在可溶岩地区而引发的各种灾害地质情况也时有发生,对隧道内的施工作业人员及设备构成很大威胁,所以准确预报隧道内掌子面前方的岩溶发育区域迫在眉睫,通过大量的实践和总结,在针对岩溶的准确预报方面笔者积累了部分经验,本文通过TSP在灰岩地区几个不同地质模型上的成功预报案例来详细讲解灰岩地区隧道施工中对岩溶的预报情况及其在长距离预报中的指导意义。     

长大隧道工程防治水技术

在论述隧道涌(突)水的地质特征的基础上,详细阐述了长大隧道工程防突水技术措施及治水技术.其中,在防突水措施上,采取综合超前地质预报,而在复杂的地质情况下,建立异常处理程序,制定不同的防突水预案及健全的安全组织,可以有效地降低隧道突水发生的几率和保证施工及人员的安全;在治水技术上,根据涌水量的大小和浑浊程度通常采取开挖前堵水或者开挖后堵水等方法.     

长大隧道工程防治水技术

在论述隧道涌（突）水的地质特征的基础上,详细阐述了长大隧道工程防突水技术措施及治水技术．其中,在防突水措施上,采取综合超前地质预报,而在复杂的地质情况下,建立异常处理程序,制定不同的防突水预案及健全的安全组织,可以有效地降低隧道突水发生的几率和保证施工及人员的安全;在治水技术上,根据涌水量的大小和浑浊程度通常采取开挖前堵水或者开挖后堵水等方法．     

引水隧洞复杂地质段地质超前预报综合评价

由于单一地质超前预报方法对复杂地质段预报的局限性,本文则主要通过地质编录法、瞬变电磁法、水平声波反射法三种方法的综合分析,避开各种方法局限性的影响,完成对复杂地质段的超前预报,同时成功预报一个次生断层以及该断层影响带宽度,并给施工提供合理建议,使得施工顺利进行。预报结果与实际开挖地质情况基本一致,取得了显著效果。因此,在面对复杂地质段时,应用地质编录法、瞬变电磁法、水平声波反射法综合评价地质情况,获取准确、可靠的地质超前预报结果,是一种高效、可行的组合方法之一。     

综合施工地质预报技术在岩溶地区隧道中的应用

隧道穿越岩溶区域时,容易发生坍塌,涌水,突泥等事故,加大了施工的难度和风险,因此,在施工时辅之以地质预报是十分必要的。通过研究地质分析法、地质雷达、红外探测,超前水平钻孔等超前地质预报技术在某隧道中岩溶预报中的应用,提出针对岩溶地质条件的施工建议,并对照实际开挖情况,分析了由多种预报手段综合而成的预报系统的实用性以及在指导施工方面的重要作用。     

隧洞岩爆的预测与防治研究

以西南某工程引水隧洞为例,由于该电站引水隧洞埋深大,工程区地质构造复杂,通过实测地应力分析、地应力预测与计算,采用经验准则法预测隧洞岩爆;针对可能发生岩爆的强度和规模,采用加强施工监测和预报分析,调整施工方法,进行喷锚支护和安全防护等措施,减轻岩爆的烈度,避免人员和设备的损伤,保证施工进度．     

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.     

泥水盾构隧道施工引起的地面沉降分析及预测

通过对杭州庆春路过江隧道泥水盾构施工地面沉降监测数据的分析,总结了地面沉降的特点及影响因素,并结合实测数据给出了地面沉降的修正双曲线预测公式。分析表明：Peck公式适用于杭州软土地层中泥水盾构施工引起的地面沉降预测,其中地面沉降槽宽度参数K取值0.25～0.32,地层损失率V1取值0.04%～0.33%。地面沉降主要为盾构脱离0～5d或6d内的盾尾沉降以及扰动土体长期固结沉降,分别约占总沉降量的57.27%和41.08%。适当提高切口泥水及同步注浆压力使地面微隆,可以抵消部分地层损失,减少地面沉降。由地层损失引起的横断面地面沉降曲线较规则,基本呈现高斯曲线分布;而地面隆起变形较无规则,会使沉降曲线偏离高斯曲线分布。引入新参数C后的修正双曲线模型可用于泥水盾构软土地层中施工引起的地面沉降的预测。     

高速铁路帽檐斜切式隧道洞门施工技术

帽檐斜切式洞门是目前高速铁路比较常见的隧道洞门,其结构复杂,施工中衬砌斜切面及帽檐轮廓线定位困难,测量放样较为繁琐;为全面认识此类异形结构,减少测量内业计算量,提高轮廓线定位精度,以长昆客运专线新竹湾隧道帽檐斜切式洞门施工为例,介绍其空间构造,探讨利用Auto CAD建立洞门三维模型直接获取轮廓线放样坐标的方法,同时提出洞门施工线型控制的可操作性措施,供类似工程参考.     

地下通道施工步序的模拟仿真

大型地下通道施工通常要经过十几道施工步序才能完成,施工技术人员需要严格按照施工步序分部组织进行施工,才能达到最终设计要求.为了更好地满足生产实际的要求,需要将复杂的施工步序在进行施工之前就准确地展示出来.以实际工程为例,将三维设计技术应用于地下通道施工设计中,利用三维仿真软件Inventor进行地下通道施工步序的模拟仿真,演示地下通道施工的全过程,为地下通道施工设计提供新的技术方法.     

水工隧洞安全监测仪器施工技术探讨

由于水工隧洞不同于交通隧道,对其安全监测的特殊性也提出了不同的要求。针对施工期和运行期两个不同阶段隧洞监测的特点进行详细阐述,并对相应阶段的监测仪器安装要求及施工技术进行了分析,以供水工隧洞施工期及运行期开展相应的安全监测工作参考,充分发挥安全监测的作用,保障水工隧洞运行安全。     

电缆隧道淤泥质地基压密注浆施工技术

某钢厂公辅系统的一段电缆隧道,因地质复杂采用压密注浆施工技术,成功解决淤泥质地基加固问题。     

偏压双连拱公路隧道围岩稳定性动态预测分析

由于高速公路偏压双连拱隧道的复杂地质条件,会给隧道安全施工带来严重威胁,提出在加强隧道开挖现场监控量测的基础上,以位移量测结果作为学习样本,应用BP神经网络预测隧道围岩位移的大小,分析围岩的稳定性.由于BP神经网络能综合考虑隧道围岩节理、裂隙等对围岩位移的影响,所以与有限元反分析法计算隧道围岩位移结果比较,显示BP神经网络预测结果的误差较小,预测值与实际测量值趋于一致,因此应用BP网络预测偏压双连拱隧道围岩位移,超前分析其稳定性是安全可靠的,该预测方法的预测结果可以指导现场的施工.     

地下工程施工超前地质预报系统研究

介绍一种新型的地下工程超前地质预报方法与系统。该系统采用“角度＋位置偏移的联合体系”进行空间多分量、多波超前地质预报。它利用三维的空间排布、多达256通道的数据采集、多震源点位置偏移,进而构成在隧道掌子面前方高密度的三维数据结构体。通过对三维数据结构的一系列处理分析形成三维空间地震波的各种图形图像,最终计算岩土体多种力学参数,从而实现对隧道及地下工程前方地质情况的判译、预报。并结合在隧道及地下工程的应用实例说明三维空间地震勘探在地下工程超前地质预报的广泛用途。     

秦岭铁路隧道岩爆预报的模糊综合评判研究

本文将秦岭隧道岩爆等级分为无岩爆、弱岩爆、中等岩爆和强烈岩爆四级,选取应力强度比、断层发育情况、围岩类别、地形影响、地下水发育等五个因素作为评判指标,采用模糊综合评判方法对秦岭铁路隧道岩爆的预报进行了研究,其研究成果在现场得到较好的应用。     

TSP203系统在小陂流隧道超前预报中的应用

地球物理勘探方法应用于隧道掘进中的超前预报工作,不仅具有快捷、准确的特点,而且还能进行实时处理与显示。以湖南境内常（德）吉（首）高速公路29合同段小陂流隧道的超前预报为例,通过TSP203探测,可以及时、详细、准确地了解开挖掌子面前方的地质情况,从而为施工单位合理安排施工作业进度、减少工程隐患提供科学依据。     

综合施工地质预报法在隧道施工预报中的应用

在隧道工程中,由于地处山体内部或地下,往往存在极为复杂多变的工程地质情况,使得勘察设计阶段围岩级别难以准确预测或预报,这就给隧道的施工开挖过程带来极大的风险和困难。为此,较为准确地预测掌子面前方围岩情况,对调整支护结构以及确保隧道施工安全顺利进行有着重要的意义。通过以椿树垭隧道为工程实例,结合超前地质预报法对隧道围岩进行了预测。结果表明该方法准确性较高,能够有效指导设计施工的顺利进行。     

综合地质预报技术在隧道施工中的应用

单一隧道施工地质预报方法精度不能完全满足安全施工需要。综合施工地质预报技术与之相比能够更准确的探测掌子面前方地质情况和可能存在的不良地质灾害,对保证隧道安全、快速施工有着重要意义。在对各种施工地质预报方法原理及适用性进行简要分析的基础上,建立以地质调查分析为基础,物探方法为手段的综合施工地质预报体系。以椿树垭隧道为工程实例,选用地质调查分析、真正反射层析成像、红外探水和超前水平钻孔相结合的综合预报方法,取得了良好的效果。为综合施工地质预报技术在相关工程中的应用提供了一些经验。