岩溶隧道斜井突泥涌水综合超前地质预报技术应用

云贵高原隧道施工常遇岩溶、断层破碎带等不良地质灾害给施工安全、进度等带来极大影响，而采用单一超前探测方法不准确、不清晰，无法保证施工安全和精准指导施工。提出采用“多种物探手段+钻孔摄像”超前地质综合探测方法，探测技术包括地质雷达三维探测技术、数字化多要素隧道超前地质CT技术和长距离超前水平钻孔孔内成像技术，根据物探结果探测出掌子面前方溶洞溶腔富水位置等，再利用钻探孔内成像结果直接观测，准确探明前方不良地质情况，最后制订具有针对性的施工方案。     

数字钻孔摄像技术在页岩气勘探中的应用

由于页岩气成藏模式有别于常规油气藏,为了更好地开发和利用页岩气资源,仅靠传统的地球物理探测方法很难精细解释其存在状态,而数字钻孔摄像技术能够直观观测页岩勘探孔的地质特征,为此,本文结合实际的页岩气勘探项目,将数字钻孔摄像技术应用到了页岩气勘探中,并获得了大量的页岩地质资料。由于数字钻孔摄像技术形成的钻孔围岩三维立体摄像图像清晰可辨,从而能够通过光学图像识别出页岩层所在的埋深位置,并较精确地计算出优质页岩层的厚度,同时,钻孔摄像图像能够直观反映出页岩层的差异现象,为查明页岩层的特殊区域提供了基本判断依据,最后,在弄清了页岩层的基本状态信息之后,结合优化算法可以精确计算出页岩层构造的产状和隙宽特征,为页岩层的统计分析提供更为量化的数据参数。     

钻孔雷达在岩溶区铁路工程勘察中的应用研究

铁路高架工程在岩溶区一般采用多桩基础结构形式,由于岩溶发育的复杂性,钻探作为单一勘探手段时不仅勘探工作量大且存在一定的盲目性.钻孔雷达探测技术具有现场探测速度快、图像直观、分辨率高的特点,在多个领域应用研究取得了成效.在广州至清远城际铁路的工程勘察中,开展了钻孔雷达探测岩溶的技术研究.钻孔验证结果表明,雷达探测溶洞异常...     

云南省某高速公路隧道岩溶段处治技术研究

以云南省某高速公路隧道岩溶段为研究背景,以隧道的勘察设计资料及岩溶段揭露的整个过程为基础,研究了隧道岩溶发育规律,运用TGP、地质雷达和超前地质钻孔等预报技术进行了溶洞段超前地质预报,综合分析后得出了该溶洞的发育情况,结合数值分析的成果提出了一种新的溶洞处理方法,即将该段岩溶处治方案分为洞内和地表两部分,洞内处治采取超前地质预报+超前局部断面帷幕注浆+超前预支护+旋喷桩基底加固+衬砌结构加强+确保防排水体系+监测等技术措施的综合手段;地表处治采用周围截排水+底部挂网喷混封闭+水泥土+土石回填+表面封闭+监测等技术手段。经过施工及现场监控量测结果表明,这项新的溶洞处理方案能够保证围岩的稳定性及施工的安全性,为岩溶隧道的处理提供了参考和借鉴。     

隧道侧部侵入充填型溶洞雷达探测及注浆模拟

依托郑西高速下营隧道,运用地质雷达对下营隧道侧部充填型溶洞进行了探测,总结了下营隧道充填型溶洞地质雷达图像典型特点。基于地质预报结论,运用ABAQUS有限元软件,从围岩应力及初支结构形变两方面对不同深度径向注浆加固方案进行了模拟分析,优化了溶洞处治方案。结合现场监测结果证明注浆加固体可以和围岩形成应力圈共同受力,改善溶洞引起的隧道围岩偏压,减小初支结构变形。随着注浆加固深度的增大,加固效果的提升会逐渐降低,采用5 m的加固深度能达到比较好的处治效益。     

地质雷达法在运营铁路隧道仰拱隆起病害探测中的应用

近年来，因轨道板上拱，导致轨道板开裂、轨道板和仰拱脱离形成离缝的现象屡见不鲜，严重威胁铁路运营安全。地质雷达法具有精度高、速度快、施工便捷的优点，广泛应用于工程病害检测领域。为此，以某山区铁路戴云山隧道隆起病害探测为依托，利用地质雷达法，对隧道隆起病害进行探测。通过雷达图像，能够准确区分隧道底板的各层结构，清晰识别出各层之间的缝隙、混凝土内部的不密实、结构背后岩体的破碎带等各种病害，最后通过钻孔电视对雷达探测效果进行验证，雷达探测异常和钻孔电视异常基本一致。实验结果表明采用地质雷达法进行仰拱隆起病害探测，是行之有效的。     

综合物探技术在水下隧道勘察中的应用

水上物探作为水下隧道勘察的主要手段,不同于地面物探,其技术要求高,施工难度大,单一物探方法很难取得好的勘探效果。在深茂铁路穿越珠江口隧道勘察中,采用了水上地震与浅层剖面相结合的综合勘探方法,两种方法优势互补,相互验证,综合解译,对水下隧道的隐伏构造、地质分层具有良好的勘探效果。应用结果表明:对于施工环境复杂的水下隧道勘探,采用综合物探技术,有利于提高勘探结果的准确性与可靠性,本文勘探方案对今后类似的水下隧道勘察具有借鉴性。     

隧道溶洞综合超前预报技术研究

建立了一个隧道综合超前预报技术的流程,在实际操作过程中把地质雷达探测法与地质素描法结合起来,并将其应用于隧道溶洞的超前探测,根据现场反馈结果,效果良好。     

地质雷达空洞探测机理研究及其在隧道应用实例分析

隧道衬砌与围岩之间及塌方区回填注浆体内部的空洞数量和范围受到严格限制,以求最大程度提高隧道整体承载力和密实性,确保工程优质安全。为此简要探讨了地质雷达无损探测空洞的机理,并在云南麻栗坡隧道应用LTD-2100地质雷达对衬砌和塌方区回填注浆体密实性进行检测。对比空洞填修前后的探测结果可知地质雷达探测法具有快速、精确定位空洞并随之有针对性实施钻孔注浆的巨大优势,从而为大型隧道工程开展高效无损检测以期大幅度提高其安全储备及质量等级提拱了强有力手段,同时拓展了地质雷达在地球物理勘探学科中的应用领域。     

地质雷达法在隧道超前预报检测中应用的探讨

地质雷达法在隧道超前预报中操作简单、快捷、能灵活适用掌子面空间、成本较低,在隧道工程上对于破碎岩体、溶洞的探测效果较好。本文总结地质雷达进行地质探测的基本理论,分析地质雷达设备的探测原理、数据特征,并介绍探测方法及其成果解释,以贵州某铁路隧道为例,结合现场掘进验证表明,雷达法在预报短距离地质灾害准确率较高。     

钻孔灌注桩桩底溶洞声呐探测方法及应用研究

 钻孔灌注桩桩底溶洞的存在给在建工程和周围建筑造成重大影响。由于钻孔灌注桩需要泥浆护壁,现行的物探方法很难在钻孔灌注桩的泥浆内对桩底溶洞进行有效勘查。结合声呐应力波传播特点,提出一种钻孔灌注桩桩底溶洞声呐探测方法,并研发桩底溶洞声呐探测仪(JL-SONAR)和信号分析软件(PBCA)。JL-SONAR探测仪实现了现场声呐信号的发射与采集,PBCA软件完成了探测数据的分析与整理。该技术充分利用钻孔灌注桩的泥浆条件,可以在成孔过程中跟踪探测桩底10 m内溶洞发育情况,具有成本低、速度快、精度高等优点。并通过2个具体工程案例验证了声呐探测技术在实际工程中的应用。研究成果对岩溶地区尤其是液态环境下的溶洞勘查提出了一种新的解决方法。     

地质雷达在隧道岩溶地层超前地质预报中的应用

岩溶隧道中溶洞发育存在复杂性,对其进行准确预测是隧道安全施工的重要保障。在简述地质雷达基本工作原理基础上,探讨了地质雷达探测溶洞的可行性,并介绍了地质雷达的探测技术和测量方法。文章依托牛旺三号隧道,采用地质雷达SIR-3000对隧道现场掌子面采集数据,并结合施工现场开挖进行验证。现场开挖情况与预报结果基本吻合,表明地质雷达在岩溶隧道超前预报中的准确性。溶洞对应的地质雷达波形图有明显的特征:反射波以低频波为主,同相轴错断,振幅明显增强,并伴随弧形绕射现象。     

孔内超声波成像技术在地质勘察中的应用

某长江隧道地质条件以板岩为主,受构造影响,岩层极为破碎,且上覆较厚的覆盖层,基岩露头条件差,钻探采芯率难于保证,辅以孔内超声波成像技术则能清晰反映地下深部工程岩体各种结构面的构造特征,并且计算出岩层每组结构面的特征参数,既有利于了解和分析地下岩体的状况(岩体完整性),也是建立长江穿越地下地质模型的基础,同时这些原始数据和参数为进一步研究地下深部工程地质环境提供了良好的第一手资料,保证了勘察质量。本文介绍了ABI40钻孔超声波成像综合测试系统在长江盾构隧道勘察中的成功应用,并结合该实例,对ABI40钻孔超声波成像综合测试系统在分析破碎岩体、软弱结构面产状以及探测结果的分析对比等方面进行了探讨。     

TST地震波反射法与地质雷达法隧道超前地质预报综合应用

以某隧道为研究背景,综合采用TST和地质雷达法相结合方式进行了隧道超前地质预报,对比预报结果,分析研究了两种方法的优缺点,并采用超前钻探法对结果进行了验证。结果表明,通过两种超前地质预报技术相互验证并结合地质勘查资料,可以更加准确、详细预报隧道掌子面前方围岩,且地质雷达法可以准确探测隧道掌子面前方地下水位置及分布情况,有效弥补TST技术无法探测掌子面前方水文地质情况的缺点。     

瞬变电磁法及高密度电阻率法综合物探在长大隧道岩土工程勘察中的应用

隧道跨越煤系地层分布区,准确探测隧道围岩影响范围内是否存在煤层采空区及其规模、位置是勘察的重大技术问题,直接影响隧道的投资规模、施工工期及选线。通过对满足工程区地球物理勘探前提的技术方法进行试验研究,最终采用瞬变电磁法及高密度电阻率综合物探探测,成功地在复杂地形地质条件下对隧道岩性构造进行了解译,特别是对隧址围岩影响范围内不存在采空区的探测论断,与开挖实际情况完全吻合,说明了物探技术在城市长大隧道探测中发挥的重要作用。     

基于DTM阈值分割法的孔裂隙煤岩体瓦斯渗流数值模拟

 在岩溶发育地区开展大型工程多采用钻孔灌注桩基础,而桩底溶洞的存在可能造成塌孔、埋钻、漏浆等事故,给在建工程和周围建筑造成重大影响。由于钻孔灌注桩需要泥浆护壁,现行的物探方法很难在钻孔灌注桩的泥浆内对桩底溶洞进行有效勘查。本研究结合声呐应力波传播特点,提出了一种钻孔灌注桩桩底溶洞声呐探测方法,并研发了桩底溶洞声呐探测仪(JL-SONAR)和信号分析软件(PBCA)。JL-SONAR探测仪实现了现场声呐信号的发射与采集,PBCA软件完成了探测数据的分析与整理。该技术充分利用了钻孔灌注桩的泥浆条件,可以在成孔过程中跟踪探测桩底10 m内溶洞发育情况,具有成本低、速度快、精度高等优点。并通过两个具体工程案例验证了声呐探测技术在实际工程中的应用。本文的研究对岩溶地区尤其是液态环境下的溶洞勘查提出了一种新的解决方法。     

隧道工程中探地雷达空洞探测机理研究与应用

简要探讨了地质雷达无损探测空洞的机理,并在湖南某隧道运用地质雷达对衬砌和塌方区注浆回填体密实性进行检测。实际探测结果证明地质雷达探测法具有快速、精确定位空洞之优点,具有可以针对性实施钻孔回灌的巨大优势,从而为大型隧道工程开展高效无损检测以期大幅度提高其安全储备及质量等级提供了强有力手段,同时拓展了地质雷达在地球物理勘探学科中的应用领域。     

地质雷达在舟白复线隧道超前预报中的应用

地质雷达已经广泛应用于复杂地质情况下隧道围岩的超前预报工作。文章介绍了SIR-20地质雷达的工作原理,并以舟白复线隧道的超前预报为例,详细地论述了使用SIR-20地质雷达进行超前探测的布点、数据处理及雷达特征图像的分析等问题。并将探测预报结果与围岩实际情况进行比较,验证了这种超前探测技术的可信度。     

围岩软弱夹层介电常数测试研究及理论分析

在隧道电磁法探测过程中,介电常数的正确选取对探测结果有着重要的意义。围岩软弱夹层的介电常数受物质组成、工程地质条件等方面的影响较大,很难通过常规的测试方法进行测试。本文采用地质雷达测试方法,结合钻孔取芯,计算得出围岩软弱夹层的介电常数。结合某隧道的工程应用,通过混合物介电常数的体积模型公式与CRIM公式进行理论计算,发现CRIM公式计算结果与雷达测试法的结果更相近,证明雷达法测试结果较准确可信,可为类似工程围岩的介电常数的选取提供依据。     

凝灰岩地区山岭隧道勘察物探解译技术探讨

物探技术是隧道勘察工作中重要的技术手段,通过获取连续的地下深部岩体地球物理特征差异,探测隧道洞身段断层破碎带、节理密集带、岩性变化带等不良地质体的埋深和规模。本文基于某油气管道工程多处越岭隧道勘察工作实践,对勘察发现的物探低阻异常带进行分析和地质解译,通过地质测绘与钻孔相互验证进行物探再解译,探讨凝灰岩地区越岭隧道勘察物探解译规律,为该地区类似隧道工程勘察物探解译工作提供参考。