岩溶隧道地质雷达超前预测预报技术

隧道施工中对掌子面前方一定范围内的地质情况进行超前探测和预报是保证隧道施工安全的关键。在宜万铁路金子山隧道岩溶富水区施工中,引进了地质雷达等仪器对隧道进行超前地质预报。同时,针对地质雷达探测中因物理探测本身具有的多解性等弱点,在施工实践中逐步提出并形成了以"中、长物探和水平地质钻探验证"为主的综合式超前地质预测预报技术。采用该技术,成功预报并穿越了金子山隧道F2岩溶富水带。金子山隧道安全、顺利贯通证明了该技术的实用性和有效性。     

综合超前地质预报在大秦岭隧道中的应用

高风险隧道由于其穿越地区的地质条件比较复杂,在施工中容易遭遇断层、褶皱、高地应力、岩溶含水层等不良地质体的破坏,造成围岩失稳、突涌水、岩爆等地质灾害,因此在隧道施工前查明隧道前方的不良地质体,采取合理的支护措施,对保障隧道安全施工十分重要。西成客运专线大秦岭险隧道由于穿越的地区地质条件极其复杂,断层、褶皱、富水带等不良地质体发育,为全线设计、建设的难点和重点区域,被划为高风险隧道。为了保障隧道施工能顺利通过不良地质体区域,大秦岭隧道超前地质预报采用地质编录与物探法(TSP、地质雷达)相结合的综合预报技术,成功地预测了前方的不良地质体,为隧道施工提供了有效指导。     

隧道断层带中超前地质预报方法

通过对拟掘进段隧道勘测资料及工程地质条件的解读、隧道掌子面地质编录情况的判别和地质雷达解译结果的综合分析,预报出拟掘进段塌方可能发生的位置及桩号、涌水量大小和塌方规模及危害。隧道开挖后的地质编录、塌方发生的桩号、地下水出露情况、塌方规模及成因的分析,证明预报方法是正确的,并对断层带地质超前预报的方法做了归纳总结。     

综合超前地质灾害预报方法在牟尼沟隧道中的应用

隧道施工过程中有可能出现断层破碎带、富水区、溶洞、软弱夹层带等复杂地质灾害,采用一种超前预报方法其准确性较差。通过研究地质地面调查法、TSP、地质雷达、超前水平钻孔法在牟尼沟隧道的应用并提出相应防治措施,将多种手段有机结合来的方法提高超前预报的精度,来保证施工人员的生命财产安全。     

隧道超前地质预报中的地质雷达波场特征分析与应用

为提取破碎带、 溶洞等隧道不良地质体的地质雷达剖面特征, 达到提高地质雷达(GPR)隧道超前预报结果准确性的目的, 采用二维时域有限差分法, 设计隧道环境下的水平破碎带、 倾斜破碎带、 空腔溶洞和含水溶洞的4种理论模型, 正演模拟其雷达剖面记录。 通过安江高速公路3个岩溶隧道GPR探测典型实例结果, 证明了本次正演模拟结果的有效性。 研究结果表明: GPR在短距离内识别破碎带、 溶洞等不良地质体的位置和水平发育情况上效果比较明显, 而对于不良地质体垂直发育情况以及倾斜角度方面存在一定的局限性。 因此, 以详细的工作面地质素描为基础, 利用隧道不良地质体雷达剖面特征对实测GPR资料进行分析, 可以获得较好的超前预报结果。     

浅谈综合超前地质预报技术在岩溶隧道中的应用

在富水岩溶区进行隧道施工时,超前地质预报工作显得尤为重要。TSP、地质雷达、超前地质钻孔法的预报组合模式在中坝隧道中的应用,较准确地探测预报了隧道掌子面前方的地质情况,为隧道的安全施工提供了保障,对类似工程具有借鉴意义。     

探地雷达的常见干扰和不良地质体的超前预报在隧道工程中的应用

为了在隧道工程中准确应用探地雷达进行超前预报,针对可能遇到的常见干扰和典型不良地质体,探讨了常见干扰的成因及其对资料解译的影响,确定常见的干扰剖面图,并分别对天线耦合干扰和金属物干扰进行举例分析,提出探地雷达在采集数据过程中避开干扰的注意事项。列举3个工程实例,分别介绍了探地雷达对溶洞、断层裂隙水、软弱夹层等不良地质体的预报研究,通过分析其典型雷达剖面图的波形、频率、振幅等特征,依此推断出隧道开挖掌子面前方潜在不良地质体的类型以及位置、构造走向等空间分布特征。该结果与实际开挖揭示的不良地质体的分布范围基本一致,验证了探地雷达在预报隧道常见不良地质体的可行性和有效性。通过总结分析常见雷达干扰图像和典型不良地质体剖面图,有助于物探工作者对复杂地质体进行更精确地解释,确保隧道施工安全。     

引水隧洞地质雷达超前预报应用研究

在引水隧洞开挖施工过程中,难免会遇到断层、围岩破碎、涌水等不良地质情况,为避免事故发生,不能贸然继续开挖,需要在探测清楚掌子面前方的地质条件后,再制定下一步计划。地质雷达(GPR)探测具有轻便、无损、效率高、速度快、精度准等特点,适合作为超前预报的手段之一。本文介绍了SIR-30E地质雷达超前预报在辽宁省某引水隧洞中的应用情况,对探测图像进行了分析,探测结果表明前方完整性较前段有所提升,岩体较完整。爆破开挖后发现实际围岩情况与预报结论相符。     

复杂隧洞地质缺陷超前探测的综合物探方法

在复杂隧洞中存在的含水断裂带、含水岩溶带是导致隧洞塌方、涌水、特大突水事故的直接原因.预报含水不良地质体的结构特征和含水性是隧洞地质灾害超前预报工作的重要内容.采用反射地震法和电磁法结合的综合预报技术作为解决上述问题的方法.在分析不同预报方法特点的基础上,选取TSP203系统和地质雷达法作为两类方法的代表,介绍了它们的工作原理、数据处理方法和资料解释准则.并结合某隧洞地质缺陷超前探测的工程实例,得出了预报结果与开挖情况基本吻合的结论,验证了综合物探方法的可行性和准确性,为重大隧洞工程提供更加准确和科学的预报方法.     

三维综合超前地质预报在某引水隧道中的应用

隧道工程中富水高压、断层等复杂地质条件下,超前地质预报具有不确定性和复杂性,某个单一(或单次)隧道超前地质预报探测由于与现场观测系统布设有关,很难准确把握不良地质体的大致范围与形态。某引水工程隧道斜井某桩号发生突泥涌水,在高压注浆管棚法与小导管注浆结合处理后仍掘进困难,需修改线路开挖绕行。接到探测任务后,采用了TGS反射波、反磁通瞬变电磁和地质雷达对原线路边墙和绕行线路掌子面进行了多方法综合探测,最终将边墙和绕行掌子面两次的TGS探测成果进行了三维综合成像且进行联合解译,三维解译成果直观,探测成果与后续验证钻孔资料对应,设计方最终根据探测到的不良地质体优化修改了绕行路线。此次预报为业主提供了准确的安全风险分析,优化了路线节约工程成本。