TSP203超前预报系统探测岩溶隧道的应用研究

在岩溶地区隧道施工过程中,经常遇到溶洞、暗河、断层及突水、突泥等无法预料的地质灾害,给施工带来了重大灾难和无法估计的经济损失.为了保证岩溶地区隧道施工安全,对岩溶的发育情况进行准确及时的超前预报,具有重要的理论意义和重大的工程价值.TSP超前地质预报系统与其他预报方法相比,在准确性和预报距离以及操作可行性等方面都具有一定的优势.基于TSP203 plus 系统对沪(上海)蓉(成都)西高速公路齐岳山隧道进口左洞溶洞进行了预报.对照溶洞实际开挖情况,分析了该系统的实用性和可信性以及在指导施工方面起的重要作用.     

岩溶隧道瞬变电磁响应数值模拟及应用

利用ANSYS软件,对岩溶隧道的瞬变电磁法超前地质预报进行了模拟计算,表明瞬变电磁法对岩溶体敏感,验证了瞬变电磁法超前预报的可行性,与工程应用结合,可为现场数据的解译工作提供理论依据。     

隧道瞬变电磁多点阵列式探测方法研究

 针对传统的隧道瞬变电磁探测与解释仅主要依靠二维视电阻率断面图的不足,借鉴地面大回线中心装置瞬变电磁的观测方式,提出隧道瞬变电磁多点阵列式探测方法。研究瞬变电磁非中心点垂直分量频率域响应双重贝塞尔函数强振荡型积分的计算方法,以中心点频率域响应多项式为基函数,定义多项式形式的非中心点频率域响应表达式,通过最小二乘拟合的方法得到多项式系数。推导瞬变电磁非中心点时间域响应公式,在瞬变电磁场晚期近似条件下,给出非中心点垂直分量晚期视电阻率公式,实现隧道瞬变电磁探测时观测回线内非中心点垂直分量响应能够转换为视电阻率图像进行解释,为隧道瞬变电磁多点阵列式探测提供理论基础,提出利用隧道瞬变电磁阵列式探测响应数据进行三维视电阻率综合解释的方法。在理论研究的基础上,结合现场试验,开展隧道瞬变电磁多点阵列式实际探测研究,对隧道底板下方含水构造进行多点阵列式探测,对探测结果进行对比和解释,形成三维视电阻率图,分析得到含水构造的三维空间展布规律。     

高风险岩溶地区隧道的综合物探研究

在高风险岩溶地区隧道施工中,需要选择适宜的综合物探技术,并发挥其高效、经济等技术优势,提高地质勘查精度,为高风险岩溶地区隧道安全施工提供重要支撑。结合湖北省大广南高速公路紫荆山隧道施工过程,开展综合物探技术现场研究,依据不同地段地质情况,选择适宜的综合物探技术,清晰揭示了该隧道施工过程中的不良地质体,极大地降低了隧道建设中的事故隐患,对类似情况隧道工程具有重要示范和指导意义。     

某高风险岩溶隧道区域岩溶水化学特征分析

结合岩溶发育规律理论,从岩溶发育四项基本条件出发,重点考虑了高风险岩溶隧道区域岩溶水化学特征,通过计算分析,得到该区域岩溶水化学特征,推断高风险岩溶隧道所处区域不同岩组岩溶发育程度,评估不同岩组对该高风险岩溶隧道所产生的风险,从而对该隧道的施工具有一定的指导意义。     

复杂地质条件下隧道岩溶处理办法的研究

介绍了张石二期高速公路隧道群16标段隧道施工的有关情况,对溶洞的处理进行了实际分析,并针对处理的办法和取得的成效进行评论,给予施工具体的建议和指导。     

隧道瞬变电磁超前预报平行磁场响应探测方法

 通过三维数值试验和模型试验研究,分析平行磁场的响应特征,发现一些新的现象和规律,提出隧道瞬变电磁超前预报平行磁场响应探测方法。数值试验结果表明：(1) 与掌子面平行的磁场响应对于判识掌子面前方的含水构造具有非常明显的响应特征;(2) 对于垂直磁场响应无法识别的含水构造,平行磁场响应仍然具有很明显的响应特征。(3) 当大规模含水构造距离掌子面较近时,平行磁场响应存在2次电动势反向的现象,可直接用于工程中水体的判识。采用数值方法计算TBM开挖隧道进行瞬变电磁超前预报时的响应特征曲线,提出的新探测方法有望应用于TBM开挖隧道的超前预报工作。     

隧道瞬变电磁超前探测装置型式对比与试验研究EI北大核心CSCD

为了研究隧道瞬变电磁超前探测中不同装置型式对采集数据和成像结果的影响,通过数值试验和现场试验对比了4种掌子面收发装置布设方式:即中心回线装置和3种偶极装置(分别为固源直线接收偶极装置、固源拱形接收偶极装置、固源等距接收偶极装置)。采用时域有限差分方法对掌子面前方包含直立含水断层和倾斜充水断层进行正演计算,对模拟曲线进行了对比和分析;并利用某水电站现场的已知试验条件进行试验数据采集;数值和现场试验的数据均采用全域视电阻率计算方法进行视电阻率成像。通过数值试验和现场试验对比,发现4种装置型式均可以成像确定含水体位置,但不同装置型式的探测结果有所差异:(1)固源直线接收偶极装置对于识别含水体的位置和形态最为有效;(2)中心回线装置能够有效识别含水体的位置,但是识别含水体形态效果不好;(3)固源等距接收偶极装置对于含水体形态识别能力较好,但是识别含水体位置能力不强;(4)固源拱形接收偶极装置识别含水体的位置和形态都不理想。综上所述,固源直线接收偶极装置对于识别含水体的位置和形态在4种装置型式中最为有效,而且发射源固定于掌子面,只需移动数据接收机,易于提高工作效率。     

瞬变电磁法在城市岩溶探测中的应用

城市地下水的分布影响着城市的规划和工程建设,山东省济南市城区泉水广泛发育,查明地下水分布和岩溶发育特征有利于减少地质灾害,对指导城市工程建设意义重大。通过对泉群集中区三个路段进行瞬变电磁法探测,根据反演视电阻率断面图反映的测区地电特征,推断出富水部位,查明了地下岩溶发育特征及深度。结果表明,经十路、大明湖路、历山路地层成层性明显,第四系隔水层厚度大于15m,岩溶发育平均深度在20~40m之间,城市地下工程建设应避开地层薄弱和岩溶发育区。瞬变电磁法探测的应用,可以很好地解决工程地质问题。     

高风险岩溶隧道裂隙水超前地质预报与应用

隧道涌水是施工过程中经常遇到的一类地质灾害,对隧道掌子面前方的裂隙水发育情况进行准确及时的超前预报具有重要意义,结合宜(昌)—巴(东)高速公路峡口隧道工程,利用地质分析方法与TSP预报系统对裂隙水进行预报,收到了良好的预报效果,对类似工程具有一定的参考意义。     

瞬变电磁测深法的原理及计算方法

为了查明拟建中的某公路设计段的地下岩溶发育情况，阐述了所运用的大回线源瞬变电磁测深法，指出此法是探测地下灰岩溶洞的得力物探方法，具有可观的经济效益。     

探地雷达在岩溶高风险隧道中的应用

针对湖北大广南高速公路建设中紫荆山隧道实际工程,阐述了紫荆山隧道施工过程中的地质雷达预报方法,分析了地质雷达在岩溶高风险隧道中的应用,对类似地质条件下的隧道施工具有一定的指导意义.     

高频电磁法在排洪遂道溶洞勘察中的应用研究

溶洞是遂道施工中的安全隐患,利用高频电磁法沿遂道规划线进行了张量电磁法勘探。研究表明测区灰岩区电阻率呈高阻,电阻率大于4000Ω·m,浮土和砂岩区电阻率呈低阻,电阻率在800~4000Ω·m之间。获得了测区的电阻率分布特征及浮土、灰岩和砂岩的分布规律。通过对电阻率异常特征的分析指出了测区的构造分布及溶洞可能存在的位置。测区岩洞并不发育,但由岩体破碎所引起电阻率异常则较多。岩溶发育区位于48号点标高310m的区域,电阻率异常主要位于17~18、30~31点,标高320m区域。     

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。     

瞬变电磁法隧道超前地质预报技术的应用

从介绍瞬变电磁超前地质预报的方法原理入手,归纳总结出了一套较为有效的应用及解译方法,使预报结果更为快速、准确,并对瞬变电磁法以后的技术工作开展提出了建议。     

瞬变电磁法在检测采空区注浆效果方面的应用

介绍了瞬变电磁法的勘探原理及其野外工作参数,并对瞬变电磁法数据的处理内容进行了阐述,指出瞬变电磁法不仅能有效的探查采空区,而且能有效的检测采空区的注浆效果,勘查实例说明该检测方法效果良好,值得推广应用。     

瞬变电磁法在某煤矿采空区勘测中的应用

介绍了某煤矿采空区勘测场地的工程地质条件与地球物理特征,阐述了瞬变电磁法进行煤矿采空区探测及资料处理解释的方法,并结合钻孔地质资料,查明了采空区的分布规模和延伸情况。     

浅谈岩溶富水高风险隧道施工安全管理

以齐岳山隧道施工为例,具体介绍了岩溶富水、突水突泥条件下高风险隧道的安全管理措施,希望能为以后同类隧道施工提供经验借鉴,确保隧道施工安全。