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。     

隧道施工中溶洞超前地质预报技术探讨

以钦崇高速公路四方山隧道超前地质预报为例,探讨了如何综合使用TGP隧道地震超前预报系统探测方法与地质分析法解决隧道超前地质预报问题,结合工程实例探讨典型溶洞的地震波反射特点,并提出了对TGP隧道地震超前预报系统探测方存在问题的几点认识。     

高地应力隧道穿越软弱围岩的综合预报研究

以六盘山隧道为工程背景,通过地质分析研究了六盘山隧道的软岩破碎带范围,利用TSP(隧道地震探测)超前地质预报方法对高风险区域进行了超前探测,并利用地质雷达对危险区域进行了短距离探测,探测结果与实际揭露岩性基本吻合。     

综合超前地质预报在隧道断层破碎带开挖中的应用

以南峰隧道开挖为例,运用综合超前地质预报探测里程ZK3+660~ZK3+544范围内的地层情况。将探测结果与开挖后的实际情况进行对比发现,综合超前地质预报可以有效地探测掌子面前方断层破碎带,可以为隧道开挖提供参考。在隧道开挖中,超前地质预报具有重要的意义。     

地质雷达在隧道超前地质预报中的应用

首先,在简述地质雷达工作原理的基础上,对地质雷达超前预报的测线布置、探测方法和探测技术参数的确定原则进行介绍.其次,采用美国GSSI公司SIR-20型地质雷达在竹盖山隧道进行地质超前预报.通过对探测数据和地质雷达扫描图像的研究、分析、以及同隧道掌子面实际开挖地质情况的对照,说明地质雷达是隧道施工超前地质预报的一种安全、有效的方法,其实用性强,对隧道施工具有较好的指导作用.     

综合超前地质预报在梁忠高速礼让隧道中的应用

结合礼让隧道现场地质地形特点,提出了综合超前预报的探测方法,针对不同地质情况,综合采用地质雷达,TGP和超前钻孔方法对礼让隧道进行超前预报探测,取得了较好的预报效果,积累了丰富的工程经验,保证了隧道施工进度和安全的要求。     

地质雷达在隧道富水区超前预报中的应用

隧道施工过程中对隧道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步骤。地质雷达是一种广泛用于地质探测的高频电磁脉冲波技术,根据雷达的叠加速度和走时方程并结合含水量与介电参数的经验关系,可有效地对掌子面前方的地下水发育情况进行探测。结合江边电站引水隧道实际工程,对引水隧道某富水区进行地质雷达超前预报,实践证明地质雷达在超前探水方面能取得了较好效果。     

隧道施工超前地质预报研究现状及发展趋势

 超前地质预报是隧道施工中必不可少的环节,对隧道信息化施工、灾害防治和安全保障具有重要作用。在收集整理国内外研究资料的基础上,总结钻爆法和TBM施工隧道的超前地质预报技术的研究现状。钻爆法施工隧道超前预报技术取得较大进展,涌现出一批专用的反射地震类、电磁类和电法类超前探测地球物理方法、技术与设备,逐步形成定量化探测思想和综合超前预报技术。认为基于多元地球物理信息融合与联合反演理论的综合超前地质预报技术是压制探测多解性、提高预报可靠性的可行有效途径;激发极化技术和核磁共振技术则由于其参数对水量的响应敏感性在定量探测水量方面显示出较好的应用前景。同时,TBM施工环境具有其特殊性和复杂性,少数几项专用探测技术的探测效果无法满足工程需要,总体上处于初步研究阶段,尚没有可用、可靠、有效的超前预报技术。结合课题组的研究特色,介绍3种自主研发的钻爆法隧道超前预报技术的最新进展及其用于TBM环境的可行性,提出了四阶段全过程的隧道综合超前地质预报体系,初步形成基于约束联合反演理论的综合预报方法,在钻爆法施工隧道定量化超前预报方面进行有益探索。最后,对隧道施工超前地质预报的发展趋势及其中的关键问题进行预测,认为以下4个方向是今后研究的重点和趋势：(1) 隧道施工定量化超前预报理论与技术的发展深化;(2) TBM施工隧道超前地质预报技术与装备;(3) 钻孔精细超前探测理论与技术;(4) 实时超前地质预报与施工灾害监测技术。     

浅谈隧道综合超前地质预报

系统阐述了超前地质预报的目的、内容及多种地质探测手段,并结合工程实践介绍了不同情况下超前地质的布置方式,可为隧道综合超前地质预报的实施和隧道安全的保障提供参考。     

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。     

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。     

巷道掘进直流电阻率法超前探测技术应用探讨

直流电阻率法在巷道超前探水中起到了重要的作用,但受巷道测试条件限制,依据点电源电场球壳理论的超前探测在实际应用中仍存在诸多问题。论文在对直流电阻率法超前探测中数据采集方式、非均质地质条件、巷道干扰因素等进行讨论的同时,通过改变数据采集观测系统,利用多次覆盖方式、巷孔联合方式增加数据量,提高了对前方含水异常体的综合认识及预测能力。巷道超前探测实践表明,直流电阻率法探测应增大激励场对前方地质体的影响力,这样可以获得较为可靠的观测数据。改进后的观测系统增强了对前方含水异常体的判识能力,其预报结果准确可靠,对巷道掘进安全生产指导意义大。同时指出巷道直流电法超前探测需加大对聚焦电流方式研究,并结合多方法配合综合预报与解释。     

基于激发极化法的隧道含水地质构造超前探测研究

 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,隧道施工期含水地质构造的超前探测尤其是水量预测已经成为亟待研究和解决的重要工程科技难题。针对上述难题,提出以激发极化法等地球物理方法为先导的解决思路,研发隧道含水构造超前探测专用激发极化仪器。提出从视电阻率数据着手解决含水构造定位难题的思路和基于三维电阻率反演方法的隧道含水构造超前探测三维成像方法及其计算效率优化方案。解答隧道超前探测的基本问题(如三维全空间点源电场求解、三维测量观测方式、干扰识别与去除方法、反演目标区域等),利用反演算例验证断层、溶洞等含导水地质构造三维成像的有效性。针对含水体的水量预测难题,提出基于二电流激发极化半衰时之差法的隧道含水构造水量预测方法,通过物理模型试验发现半衰时之差与水量之间存在线性正相关关系,二者之间的这种单调线性正相关关系为解决实际工程中含水构造的水量预测难题奠定了基础。最终形成激发极化法隧道含水地质构造超前探测技术体系,并将该技术用于隧道地质预报实践中,预报结果与实际开挖情况基本一致。实际应用效果表明,激发极化超前预报技术可有效解决隧道施工期含水构造超前探测的定位难题,尤其可实现含水体水量的估算,拓展了超前地质预报工作的功能,具有良好的应用前景和推广价值。     

瞬变电磁技术在隧道超前地质预报中的应用

介绍了瞬变电磁技术在隧道超前地质预报中的探测原理及方法,结合华蓥山隧道中的应用实例,指出了瞬变电磁法超前地质预报的优势及存在不足,说明了瞬变电磁法应综合应用地震波反射法、电磁波反射法等,才能全方位掌握掌子面前方地质情况,以实现指导施工。     

地质雷达在隧道检测中的应 用简

地质雷达是一种广泛应用于地质勘探、埋设物探查、岩土检测的电磁波探测方法,具有高效、便捷、准确、直观的特点.本文结合实际地下电缆隧道工程的检测项目,具体地描述了使用地质雷达探测分析地基土体状况的方法,证实了地质雷达探测和检测方法结合其他检测和分析手段对隧道的灾害隐患排查、实施超前保护措施以及受损处修复加固工作具有很强的指导作用,非常适于地下工程岩土体的定期普查、灾害预防以及损坏修补.     

基于TSP地震波法的长大隧道不良地质探测

应用TSP203地震波法对某长大隧道不良地质区段进行了超前探测,对TSP系统所采集到的数据进行分析,判定了断层破碎带和隐伏含水构造发育的规模与位置,并在TSP报告指导下进行超前钻探,进一步精确确定不良地质区段位置,为超前预注浆加固提供了参数。对开挖后的地质情况进行了跟进观测,验证了TSP地震波法对不良地质探测的准确性与有效性,对类似工程有一定的指导意义。     

提高地震区隧道超前地质预报准确性的措施

隧道超前地质预报工作已是隧道施工中不可缺少的一部分,特别是在不良地质段施工中更应重视这项工作。当前,隧道超前地质预报方法已经从单一的一种预报方法向两种甚至多种方法相结合的综合超前地质预报方法过渡。同时,随着近年来全球地震灾害的频发,针对地震区隧道超前地质预报体系的研究还不成熟,因此,在总结地震区隧道灾害特征及成因的基础上,采用短距离地质分析与长距离物探监测相结合的方法进行超前地质预报工作,再根据预报结果,对影响隧道围岩等级划分的地下水、主要软弱结构面产状、初始应力状态等影响因素进行修正,进而对隧道围岩等级进行动态划分,提高隧道超前预报的准确性,对隧道施工提供更为准确的指导。     

准朔铁路岛宝沟隧道超前地质预测预报

介绍了准朔铁路岛宝沟隧道采用的超前地质预报施工方法,分析了其超前地质预报信息处理技术和隧道地质信息系统,实践表明本工程采用的隧道超前地质预测预报技术是合理的,值得推广。