隧道含水构造直流电阻率法超前探测三维反演成像

突涌水地质灾害是隧道修建面临的主要威胁,隧道掌子面前方赋存的突水灾害源——含水构造的三维定位已经成为亟待解决的关键难题。针对上述难题,提出了直流电阻率法三维反演成像超前探测方法。首先,建立了直流电阻率法超前探测三维全空间立体观测方式,针对测线附近的旁侧干扰严重这一关键问题,提出了干扰识别与去除方法,实现了掌子面前方三维有效信息的测量。综合线性反演方法和非线性反演方法的优点,提出了改进遗传算法与最小二乘法相结合的混合反演成像方法,既摆脱了对初始模型的依赖,又保证了反演进化效率。然后,重点对断层、裂隙、溶洞等典型的含水构造进行了系统的反演数值试验,获得了典型含水构造的三维成像特征和相应的地质解释依据,为实现由观测数据到三维成像再到地质模型的映射奠定了基础。最后,将直流电阻率法超前探测三维反演成像方法应用到模型试验和实际工程中,实现了含水地质构造的较准确三维定位,证明该方法具有良好的推广应用价值。     

直流电阻率法在水文地质调查中的应用

在水文地质调查工作中,直流电阻率法是一种重要的物探方法。文章简要介绍了直流电阻率法的基本原理和特点,论述了水文地质调查的相关内容,分别总结了高密度电阻率法和电测深法在水文地质调查中的应用,并通过实例论述了高密度电阻率法和电测深法在水文地质工作中取得的地质效果,为该工作区的水文地质调查工作提供了一定的技术支撑。     

水中直流电阻率法对河道淤积层探测的可行性分析

基于有限差分法,建立了水中直流电阻率法对河道淤积层探测的正演模型,并模拟了两种典型的测量方式,分析了测量方式对视电阻率值与淤积层探测结果的影响,通过数值模拟法与室内水槽试验法视电阻率反演结果的对比,研究了水中直流电阻率法对河道淤积层探测的可行性。     

巷道掘进瞬变电磁法跟踪超前预报分析

对于水文地质条件复杂的矿井,巷道掘进过程中要求“有掘必探”,通过跟踪覆盖方式进行连续超前探测与预报,为巷道安全生产提供技术保障。矿井瞬变电磁法为非接触式探测,其多匝小线框发收系统有利于井下掘进工作面连续跟踪超前探测施工与应用。其数据采集时保持每一次探测使用的仪器设备、现场工作技术方法、数据处理与解释方法等过程基本一致,确保探测预报条件的相对稳定,进一步提高对含水异常体预测的可对比性和准确性。淮南及新集矿区煤岩巷道探测结果表明,采用瞬变电磁法连续超前探水,对巷道前方含水异常体的预报效果良好,所判断的含水异常区段为超前钻探及防治水技术措施制定提供依据。     

高密度电阻率法在排水管渠探测中的应用

管线探测的难点是在非金属管线，当采用地质雷达方法无法取得良好的成果时，可以采用高密度电阻率法这一高新技术。本文通过应用实例充分阐述了采用高密度电阻率法探测排水管渠的可用性、可靠性，为地下管线探测技术提供了新的选择。     

高密度电阻率法在基岩面探测中的应用

以某大厦的勘察为例,介绍了高密度电阻率法在基岩面探测中的实际应用。     

煤矿井下综合物探超前探测技术及其应用

对综合物探超前探测技术的运用存在的问题进行了分析,着重介绍了目前主流的几种综合物探超前探测技术,并通过实例的方式阐述了综合物探超前探测技术在煤矿开采中的运用。     

基于预条件共轭梯度法的直流电阻率三维有限元正演研究

对直流电阻率法勘探而言,对其反演结果的精度和速度的要求越来越高,这就需要提出一套优化有限元数值正演速度和精度的计算方案。设计了系数矩阵的一维非零元素压缩存储模式,设置了索引数组以便按照行号和列号对元素进行索引,与变带宽存储模式相比,其内存占用量明显减小。为提高正演计算速度,利用预条件共轭梯度法（PCG）求解有限元中的大型稀疏线性方程组。在PCG法中,将雅可比迭代中的对角阵作为预处理矩阵,与其它预处理矩阵相比,其具有求逆方便、无需存储空间的特点,使得大型线性方程组的求解速度大大提高。另外,在直流电阻率三维正演中,采用了异常电位法,提高了电源点附近的解的精度。以二层地层的电阻率勘探为例,初步验证了计算方案的实用性。利用上述方案,重点对隧道含水断层的电阻率法超前探测进行了有限元数值正演,并进行了相应的物理模型试验。对比显示,数值正演结果与试验数据基本一致,且数值正演的速度和精度均显著提高。     

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。     

瞬变电磁法在隧洞富水性超前探测中的应用

采用瞬变电磁法对新疆克州盖孜水电站引水隧洞K0+520里程前方导水构造及围岩岩性变化情况进行超前探测。现场探测结果表明:隧道掌子面前方围岩富水可能性较大,在开挖过程中涌水量可能较大;在掌子面前方50 m~65 m左右位置,出水点会转移至隧道底部;出水点在隧道底板中部靠右位置。现场开挖56 m后程中出水点从拱顶逐渐下移至底板,与探测结果相同,瞬变电磁法对小断面地下隧洞围岩富水性探测具有良好的适用性。     

探地雷达在隧道进口段超前探测中的应用

介绍了探地雷达应用于隧道施工超前探测的工作原理,以隆兴二号隧道超前探测应用为例,采用意大利IDS公司生产的RIS- K2最新型探地雷达进行探测,结合对地形、地貌及掌子面的观察、分析,综合评价预测段洞室开挖的岩土工程地质条件,并以此为依据进行动态设计,为隧道安全施工提供科学依据.     

高密度电法在工程勘察及检测中的应用

简要介绍高密度电法的几种常用装置以及在管线探测实例中的应用.分析高密度电法在工程地质领域应用的可行性,用典型实例阐释高密度电法在岩溶勘察及城市管道探测中的成功应用.     

隧道施工地质超前预报方法与探测技术研究

由于隧道具有地质环境复杂,基础信息匮乏的特点,因此在隧道施工前进行地质超前预报尤为重要。掌子面地质编录、超前钻孔、TSP超前探测、探地雷达探测、高密度探测、红外线探测及电磁CT探测等方法均是进行地质超前预报行之有效的方法与手段。     

高速公路隧道不良地质超前探测预报研究

隧道不良地质超前探测技术方法主要包括综合地质方法、工程物探方法、数值分析方法等,其中工程物探方法是一种重要的探测方法。本文结合武水高速公路武隆隧道建设实践,在施工过程中应用地质雷达和多波工程地震仪对隧道不良地质进行了超前探测,得到了比较满意的结果,有效地指导了施工。     

探地雷达技术在福州象山隧道检测中的应用

本文通过福州象山隧首病害检测的实践，介绍探地雷达技术在地下工程无损探测的应用及其技术关键。     

公路隧道砂浆锚杆质量检测技术及应用

公路隧道中锚杆的锚固质量评定,关系到整个锚喷支护系统的稳定性。论文介绍了锚杆拉拔力检测和锚杆质量检测仪两种锚杆性能评定方法的原理及优缺点,提出了相应的改进意见,列出了各自的评定标准。     

浅析公路桥梁的检测技术及应用

随着我国公路建设的迅速发展,桥梁作为公路交通的重要组成部分,施工建设的质量越来越受到社会各界的广泛关注。     

站式三维激光扫描仪在地铁隧道断面检测中的应用研究

断面检测是地铁建设中非常重要一环,断面超欠挖情况直接影响工程建设质量,然而传统断面检测方法主要是使用全站仪采集离散数据形成断面的空间形态,这样不利于原始数据利用和隧道空间形态展现。结合三维激光扫描技术,本文探讨使用徕卡公司的高精度站式扫描仪P40进行地铁隧道的信息采集,通过对点云数据去噪、拼接、坐标转换、拟合、裁切和点云抽稀等后处理,真实展现地铁隧道的空间形态,此方法具有很多传统方法无法比拟的优势。以青岛地铁1号线过海段为例介绍了具体的应用方法,得到了一些有益的结论。     

高速公路隧道穿越断层破碎带施工技术探讨

麻(城)武(汉)高速公路大别山隧道出口段穿越断层破碎带时围岩破碎、掉块严重、裂隙水发育,施工中通过超前地质预报对地质情况进行预判,采用超前小导管辅以水泥-水玻璃双液注浆止水加固、正台阶法开挖的施工方案,取得了良好的工程效果。     

城市矩形隧道的应用与施工工艺的发展

分析矩形隧道应用的发展趋势,指出随着城市建设的发展,地下隧道面临的施工环境将会越来越苛刻。基于城市开发建设的特点,许多常规的隧道施工工艺实施难度越来越大,提出新型的地下矩形隧道施工工艺,即拉管法、对拉法、顶拉法,并介绍了其施工工艺特点及适用性。