TBM隧道综合超前地质预报及其在阳灵隧道的应用

超前地质预报对于实现隧道施工的信息数据化,灾害防治的有效化,施工支护的经济化等方面具有不可代替的作用。对比分析钻爆法中的超前地质预报方法在隧道掘进机(tunnel boring machine, TBM)特定的施工环境下使用的有效程度,提出综合“长短距离、物探钻探、声波电磁、重点平时”的TBM隧道施工下的超前地质预报体系的构想,并基于水平声波剖面法(horizontal sonic profiling, HSP)声波反射法、钻孔过程监测系统(drilling process monitoring, DPM)超前钻探、瞬变电磁仪等方法,利用三维正演计算的理论研究,进而压制了单一超前地质预报方法的多解性和误差叠加性,从而提高预报的精确度和可靠性。基于本研究的电磁响应规律以及去除电磁干扰研究,指导宜兴阳灵隧道瞬变电磁法的实际工程应用,并对预报结果进行总结对比,从而为今后工程提供借鉴参考。     

TBM隧道综合超前地质预报及其在阳灵隧道的应用

超前地质预报对于实现隧道施工的信息数据化,灾害防治的有效化,施工支护的经济化等方面具有不可代替的作用。对比分析钻爆法中的超前地质预报方法在隧道掘进机(tunnel boring machine, TBM)特定的施工环境下使用的有效程度,提出综合“长短距离、物探钻探、声波电磁、重点平时”的TBM隧道施工下的超前地质预报体系的构想,并基于水平声波剖面法(horizontal sonic profiling, HSP)声波反射法、钻孔过程监测系统(drilling process monitoring, DPM)超前钻探、瞬变电磁仪等方法,利用三维正演计算的理论研究,进而压制了单一超前地质预报方法的多解性和误差叠加性,从而提高预报的精确度和可靠性。基于本研究的电磁响应规律以及去除电磁干扰研究,指导宜兴阳灵隧道瞬变电磁法的实际工程应用,并对预报结果进行总结对比,从而为今后工程提供借鉴参考。     

综合超前地质预报技术在下穿水库隧道中的应用

在复杂地质条件下对隧道进行超前地质预报时,单一的预报方法预测结果不能全面、准确地反映隧道围岩和地下水的变化情况,为了保证隧道的施工安全,有必要采取综合超前地质预报技术。本文以龙水镇至珠溪镇城镇饮用水源污水截流管网工程2#隧道C段(K2+863)掌子面涌水为例,根据下穿水库隧道的地质和水文情况,采用地质调查、超前地质钻探、瞬变电磁、地质雷达、水化学分析五种超前地质预报技术进行超前探测。综合超前地质预报结果表明,瞬变电磁法探测水平切面图上在隧道前方向左45°方向上30 m以内存在低阻异常区,隧道水平方向往隧道上部视电阻率值逐渐降低。得出：掌子面左前方砂岩层裂隙发育,3号孔突水水源为砂岩层裂隙水,工作面左45°左右前方张扭性裂隙与水库相连,主要通过中-细砂岩层间裂隙水沟通,进入隧道。地质雷达、瞬变电磁法、水化学分析互相补充,相互验证,成果可靠。预报结论为提前采取施工措施提供了依据,有效避免了地质灾害对工程的不利影响,对于类似工程具有一定的借鉴意义。     

岩溶隧道综合超前地质预报方法与工程应用

基于岩溶隧道施工中易发生突水、突泥(涌砂)和塌方等安全事故,造成人员伤亡、经济损失和隧址区水文地质环境破坏等情况,依据不同超前地质预报方法优缺点和适用范围,提出了针对突水、突泥、断层破碎带、岩溶、围岩类别及稳定性的综合超前地质预报方法,建立了宏观超前地质预报、长期超前地质预报、短期超前地质预报、地质灾害临近预报的多步预警预报体系,预报体系在沪蓉西高速齐岳山隧道等工程中得到了成功应用.     

复杂岩溶隧道中地质超前预报的综合应用

六郎隧道位于云南省丘北县腻脚镇、新店乡境内,进口位于腻脚镇腻革龙村,出口位于新店乡牛场坪村。地质条件比较复杂,地下水较丰富,溶洞发育,施工中经常遇见大型溶洞。给施工带来居多不便,结合LTD-2000地质雷达和TSP203-Plus的工作原理、技术特点,采用LTD-2000地质雷达和TSP203-Plus预报掌子面前方的地质情况,及时修改设计和施工方案,确保隧道的安全施工。     

全空间瞬变电磁法在平阳隧道超前预报中的应用研究

岩溶地区铁路隧道施工中遇到的含水不良地质体会对生产安全造成一定的危害。为有效掌握隧道施工期掌子面前方的地质情况,应用全空间瞬变电磁法,讨论该法在铁路隧道探测中的测线、测点布置和数据处理流程,利用其对低阻体敏感的特点,结合工程水文地质资料,分析并确定掌子面前方的裂隙含水带,取得理想效果。     

综合法超前地质预报在特长隧道中的应用

我国是一个多山的国家,山区的铁路建设需要修建大量隧道,并向深埋、长大方向发展.随之而来的地质问题也会更为复杂化,超前地质预报在隧道施工中变得尤为重要.本文则提出以地质调查法为基础,以地震波法做长距离预报,局部异常段采用水平声波反射法(HSP)进行中长距离复核探测,以地质雷达法和红外探水法进行短距离精确预报的综合预报方法...     

综合超前地质预报在岩溶隧道施工中的应用

在岩溶地区,富水、岩溶及断层破碎带等不良地质常是制约隧道正常施工的主要因素。超前地质预报是探查地下工程开挖掌子面前方不良地质情况、降低施工风险的一项重要技术措施,已成为岩溶地区隧道施工过程中不可或缺的重要工序。文章提出了运用“地质调查法+TSP+TEM+超前钻探”综合地质预报方法对岩溶地区隧道不良地质情况进行探查,建立了在地质调查法的基础上,使用TSP长距离辅助探测技术,以小线圈瞬变电磁法为核心手段,最后再通过超前地质钻孔来验证的综合预报流程。以某岩溶地区隧道为工程背景,采用了“地质调查法+TSP+TEM+超前钻探”综合超前预报方法,达到了提高预报准确性的效果。     

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。     

Applications of Pre-Geological Prediction in Tunnel Construction

Pre-geological prediction （PGP） is defined as the prediction of engineering geologic condition and hydrogeological condition certain distance ahead of the working face. The purpose of this paper is to introduce mainly geologic survey before and in excavation, to clarify their emphasis on PGP. At the same time, the technique is applied to an engineering case, the longest highway tunnel in Gansu province. Data of geological survey of outside tunnels, sound wave detection, and geologic sketch for both tunnel face and sidewalls within the tunnel are analyzed. After analyzing these data, long-term pre-geological prediction forecasting basic geological conditions of fault 4 such as lithology, scope, location, etc., and short-term and more accurate pre-geological prediction are reported.     

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。     

TSP隧道超前地质预报技术在宽大断层内部的应用

当前借助隧道超前地质预报技术对小规模断层的探测及对断层破碎带范围界限的判定在业界已取得了一定的成果,但实际隧道工程中往往也面临着地质条件复杂多变的宽大断层,而在宽大断层内部准确开展超前地质预报探测是当前亟需进一步应用研究的工作.本次研究采用TSP法(一种弹性波反射法)对宽大隧道断层内部的地质情况进行探测,通过资料处理、...     

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。     

基于隧道掘进机掘进过程的岩体状态感知方法

针对现有技术无法预先、实时获取隧道掘进机（TBM）掌子面岩体状态参数的问题,提出基于TBM掘进过程监测的岩体状态感知方法. 以吉林引松供水工程TBM施工隧道为依托,分析TBM掘进过程中掘进参数的变化规律,建立TBM掘进参数与岩体参数数据库,研究TBM设备参数和在掘岩体参数之间的相互关系. 分别采用分步回归和聚类分析的方法建立岩机关系模型,利用监测TBM掘进参数实时感知岩石强度、体积节理数和围岩等级等参数. 以石灰岩和花岗岩地层为例,对TBM在掘岩体参数的预测值与实际值进行对比. 结果表明,利用提出的岩体状态感知方法预测的岩石抗压强度UCS和体积节理数与实际值的误差小于18%,预测当前围岩等级与实际岩体状态基本一致,验证了研究结果的准确性.     

一种三维隧道地质超前预报新方法的研究与应用

目前,各类隧道地质超前预报技术在隧道开挖过程中发挥着巨大作用,首先简要阐述了隧道地质超前预报发展概况及存在问题,然后基于自主研发的AGI-T3三维隧道地质超前预报系统,较详细地介绍了隧道地质超前预报三维观测系统设计方法;根据掌子面前方反射波信号特征(负速度),应用"F-K"二维速度滤波方法提高信噪比;基于地震波共反射面元(CRS)叠加和偏移成像原理实现隧道地质三维成像。最后通过数值模型和工程实例,分析验证了仪器信号采集和成像方法的正确性和实用性,为隧道的超前探测和预报工作开辟了一条全新、有效、简洁高效的途径。     

大断面隧道支护结构地震反应特性分析

从围岩-支护结构-地震相互作用研究思路出发,利用ADINA非线性有限元软件,通过大断面隧道施工力学及瞬时动力时程分析,研究隧道支护结构在水平(Ya)、纵向(Za)及水平-纵向(YZa)不同地震加速度作用下的位移、应力反应特性.结果表明,水平地震加速度对支护结构的水平位移、最大主应力、加速度和速度影响大,纵向地震加速度对纵向位移、有效应力、最大及最小主应力、最大剪应力、加速度和速度影响都大.在Ya=0.191 g、0.440 g或Za=0.141 g及其YZa共同作用下,大断面隧道初期支护遭到破坏,二次衬砌局部损坏;在Ya=0.440 g或Za=0.326 g及其YZa共同作用下,隧道二次衬砌遭到损坏;在Ya=0.880 g或Za=0.652 g时,隧道支护结构可能会遭到严重破坏.     

TSP在隧道超前预报中的应用效果分析

在隧道工程中,为了能够安全、顺利地进行隧道建设,对隧道周边以及掌子面前方的地质构造进行探测是非常必要的,目前运用TSP(Tunnel Seismic Prediction)进行超前预报是准确而又高效的方法之一。本文在介绍了TSP系统的基本原理的基础上,设计了不同的观测系统对隧道进行探测,通过对实际采集的资料进行处理、解释以及对重叠段的对比分析,验证了TSP在隧道探测中的有效性和可靠性。此外,分析不同的观测系统可以发现对于小偏移距的观测系统有利于获得隧道周围岩体的地质信息,而靠近掌子面的观测系统则更有利于获得掌子面前方岩体的地质信息,这些结论可以为TSP在实际隧道中的应用提供相应的理论依据。