海口东海岸人工岛浅层高分辨率地震反射勘探研究

以海口东海岸人工岛工程勘察为例,对高分辨率地震反射波法勘探的仪器要求、采集参数选择、资料处理、资料解释等方面进行介绍。该方法具有较高的勘探精度、较快的工作效率、较好的地层反映效果等特点,使其成为海上勘探的首选。     

基于非线性RSH方法的泥石流灾害预测预报

泥石流灾害系统是一种自组织临界性系统,这种系统的演化总是处在混沌的边缘,系统的演化过程是可以预测的。将改进的重标极差分析方法(RSH)引入泥石流灾害前兆观测资料的处理和分析中,并在计算赫斯特指数H时,定义1个涵盖序列历史和序列长时记忆信息的时间窗。应用该方法对云南蒋家沟泥石流总径流量观测数据进行研究表明:云南蒋家沟泥石流总径流量时间序列不仅具有持久相关性,而且在激增前赫斯特指数值要经历1个先降维,然后升维的过程。根据对云南蒋家沟泥石流总径流量时间序列赫斯特指数值及其变化的分析,提出了预测预报泥石流灾害的3种定性判据。     

多次覆盖地震反射波法在琼州海峡跨海工程中的应用

基于琼州海峡具有海水深、覆盖层厚、断层埋深大等特点,试验采取浅层地震反射波法、中深层地震反射波法相结合的方法,沿桥位(隧道)中线布置纵测线,对在纵测线存在物探异常的地段,适当加布一定数量的短纵测线和横测线,获取了0~1 600 m深度范围内的有效地震反射波,经数据处理推断出各地层反射界面及断层,为线路方案比选以及大桥和隧道的设计提供基础资料,两种方法优势互补、相互验证,达到了预期的勘察目的。     

基于视频图像的复杂背景中流动人群数目的识别

客流数据的实时采集是轨道交通系统中客流安全疏散研究的关键问题之一,利用图像处理方法来进行流动人群监测在国内外已有研究,但在人流动性大并且数量多的复杂场景的监测并不令人满意。本文利用普通CCD采集图像,综合帧间图像差异和消除背景图像的处理技术来有效检测图像中的运动人群,克服传统方法中存在的测量误差,并依据所检测的前景图像区域面积与整个图像有效面积的比例来估测当前图像中人群数目。实验数据显示该方法在给定误差内能获得较好的结果。     

物探在铁路隧道地热勘探中的应用

研究目的:以大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道为例,针对地热问题,对CSAMT法和MT法的资料采集、处理和解释等方面进行了深入系统的研究,目的是提高物探对地热密切相关的深大断裂的探测精度.研究结论:(1)CSAMT法资料:把地下断面划分为断层、物探Ⅴ类(异常)、物探Ⅳ类(异常)、物探Ⅲ类(异常)和Ⅱ类五个区域;证实了黄草坝断裂...     

复杂地质海底隧道设计

研究目的:台山核电海底隧道工程是我国首条盾构海底隧道,隧道外径9 m,穿越中风化岩层、软土、砂层及土石交界面,地质条件复杂且位于海底。主要工程特点:大直径、长距离、复杂地质条件下盾构施工。存在难点包括:隧道工法选择、纵断面设计、结构设计、盾构选型及刀盘设计、盾构穿越土石分界及孤石群处理方案。通过理论分析研究和工程类比,确定安全合理设计方案。研究结论:(1)本工程海底隧道设计采用复合式泥水平衡盾构,钻爆法结合盾构法施工,通用管片+二次衬砌的复合式衬砌模式,能有效解决复合地层长距离水下掘进难题;(2)复合式盾构刀盘设计、水下孤石爆破处理能有效地解决盾构在土石交界面掘进高风险、低效率的难题;(3)通过实践证明本工程设计能有效地解决海底隧道相关技术难点,施工风险得到有效控制,可为今后同类工程及海峡隧道研究建设提供借鉴。     

海底隧道施工过程中围岩稳定性的流固耦合分析

以厦门翔安海底隧道为工程背景,基于流固耦合理论,对穿越海域风化槽段施工过程中的围岩稳定性进行数值计算,研究不同施工阶段隧道围岩位移场和渗流场分布规律及支护结构的受力特征。研究结果表明:地下水的渗流作用对海底隧道的围岩变形影响很大,引起较大范围的海床沉降;超前导洞开挖对围岩渗流场的影响作用最为直接和明显,且由渗流引起的海底隧道围岩变形在向上传递过程中折减较小;海底隧道洞周变形和海床沉降主要集中在两侧导洞下部和中部核心土上部开挖过程中;海水水位变化对海床沉降、拱顶沉降、拱底回弹量及围岩塑性区分布范围均有一定影响;注浆圈加固效果直接影响海底隧道开挖后围岩位移场和渗流场的分布,且注浆加固区厚度及渗透系数存在1个经济合理值;海底隧道拱腰横向支撑节点的应力集中较大,出现较大的塑性破坏区;海底隧道支护结构受力分为3个阶段,且拱脚、横支撑支点处受力较大。     

低应变反射波法激振系统浅析

<正>1低应变反射波法基本原理低应变反射波法检测桩身混凝土完整性的基本原理:通过在桩顶施加竖向激振信号产生应力波脉冲,应力波沿桩身向下传播过程中,当桩身存在明显波阻抗差异界面(如桩底、断桩或严重离析等)或桩身截面积发生变化     

钻爆法修建海底公路隧道施工关键技术

厦门海底隧道和青岛海底隧道是我国大陆地区首批开工、采用钻爆法施工的海底公路隧道,均为双向六车道,设服务隧道。结合这两条海底隧道的施工实践,对工程中涉及的TSP203超前地质预报、超前探孔、帷幕注浆技术、初期支护后注浆技术、安全控制、防止钻孔时突涌水措施、辅助坑道设置、隧道耐久性处理等内容进行介绍,总结性地提出了采用钻爆法修建海底隧道的施工关键技术,即:综合超前地质预报、海底注浆、安全控制、辅助坑道设置、支护结构耐久性处理共5项。     

哈大客运专线桥涵基础沉降观测分析与建议

研究目的:通过对铁路桥涵工后系统的沉降动态观测、实测沉降观测数据的分析与评估,评价桥涵基础最终沉降完成时间,合理确定无砟轨道铺设时间,确保客运专线无砟轨道结构铺设质量。针对沉降观测中遇到的一些特殊情况,经分析提出合理建议,以供类似工程借鉴。研究结论:通过对哈大客运专线运粮河特大桥基础进行的沉降观测,对沉降观测数据进行的分析与评估,采用曲线分析方法进行的曲线拟合,得出如下结论:双曲线拟合结果符合运粮河特大桥工程实际情况;易采用不锈钢螺旋式观测标志,4个观测标志点应分别设于墩身两侧四角处;采用同一仪器和观测方法定期对水准点进行复测,至少保证一个CPI或CPII点,可以提高沉降观测的精度。     

基于LMD-TCN的高铁沿线风速观测资料质量控制算法研究

大风是影响高铁安全运行的主要气象灾害之一,为保证高铁的运行安全,需监测高铁沿线风速观测资料.高铁沿线风速数据在采集和传输的过程中易受到各种干扰,导致风速观测资料中存在一些可疑值,故对其进行质量控制是解决此类问题的必要环节.提出一种融合局部均值分解法(Local Mean Decomposition,LMD)和时间卷积网...     

高寒艰险山区和复杂地质条件的铁路物探

研究目的:新建铁路川藏线拉萨至林芝段位于西藏高寒山区峡谷地段,隧道占该段线路长度的53%,由于隧道深孔钻探困难等原因,大量地采用天然场音频大地电磁法(AMT)进行隧道物探。因缝合带是西藏特有的地质构造产物,根据工程物探资料直接解释缝合带目前国内外带鲜见公开文献报道。因此,本次物探在现有后勤保障体制下,面对缺氧、低温等特殊环境困难并且保证尽可能多地采集有效资料的前提下,探讨物探工区的极限地面高程,并研究音频大地电磁资料与缝合带的对应关系和规律,为今后拟建世界上地形地质条件最为艰险复杂的川藏线康定至林芝段的铁路物探提供技术支撑和借鉴。研究结论:(1)在AMT资料采集方面,川藏线拉萨至林芝段物探与内地物探的差别非常大,物探人员面临高寒缺氧的极端环境、负重仪器和给养沿地形陡峻的隧道地面线行走并进行物探等巨大困难,因此在地形陡峻、地面高程超过4 500 m等极端困难地段,现有体制的后勤给养条件无法保证人员安全,难以采集物探资料,会出现大量资料空白;(2)在AMT资料处理和解释方面,川藏线拉萨至林芝段物探与内地物探没有差别;(3)在反演电阻率断面图中,向下贯通延伸的条带状低阻异常或梯度高值位置对应缝合带;(4)该研究成果可用于其他高寒山区的工程物探领域中。     

反Q滤波在地震反射波法超前地质预报数据处理中的应用

反Q滤波是一种提高地震资料分辨率的数据处理技术,它通过波传播的逆过程来达到补偿地层吸收的能量和校正由于速度频散引起的子波相位畸变的目的,该算法在隧道地震反射波法超前地质预报数据处理中非常重要。本文利用Te Tsp系统软件对某实测数据进行处理,结果表明,地震反射波法超前地质预报数据经反Q滤波处理后预报效果有极为明显的改善和提升,证明了反Q滤波算法在地震反射波法超前地质预报数据处理中的有效性和实用性。     

基于椭球基准的高速铁路CPⅢ网三维平差技术

研究目的:针对既有CPⅢ网建网及数据处理技术的缺陷,结合CPⅢ网的特点,提出基于椭球基准的三维平差函数模型,以充分发挥精密全站仪测量成果的作用,提高测量成果数据处理的可靠性。研究结论:该模型以椭球坐标系为基准,平差中无须考虑投影变形,可以直接对全站仪同步采集的、独立的原始观测数据进行三维平差处理,适用于任何尺度的控制网。不仅如此,利用该函数模型更有利于GPS和地面观测值的联合处理,且平差时可以直接对原始观测值进行统计检验。     

提高TSP探测数据精度现场措施分析

TSP超前地质预报系统是由瑞士Amberg公司利用地震反射波法的原理研制成功的一种超前地质预报工作方法。在TSP超前地质预报过程中需要以现场爆破的形式进行工作面前方的地质信息数据采集,而采集的原始数据好坏会决定解释成果的准确性和合理性,影响超前地质预报人员对隧道工作面前方不良地质体的判识。因此,在进行野外数据采集时应采用各种方法和手段来提高采集信号的信噪比。通过沪昆客专贵州段超前地质预报工作的大量实践,总结出影响TSP数据质量的一些现场因素,旨在提高TSP探测数据精度,从而提高超前地质预报的准确率。     

长螺旋机施工CFG桩完整性及单桩极限承载力研究

研究目的:通过阀门式长螺旋机施工的CFG桩径0.5 m、桩长5.2 m、混凝土标号为C30,桩端置于中风化砂岩的CFG桩完整性检测,发现完整桩低应变反射波曲线中,各桩端反射波的反射振幅不同,其振幅的大小是否与桩端的嵌固程度有关,需进一步研究。研究结论:反射波的反射振幅与桩端的嵌固程度有关;以采用反射波的反射振幅与入射振幅之比的反射振幅系数TA,分析CFG桩端的嵌固程度和单桩极限承载力高低,即TA=0.1~0.2桩端嵌固良好、单桩极限承载力QU=1000~1200 kN;TA=0.2~0.5桩端嵌固较好、单桩极限承载力QU=8 00~1000 kN;TMA=0.5~0.86桩端嵌固较差、单桩极限承载力QU=400~800 kN;以及反射振幅系数TA大于1时桩端嵌固程度极差,反射振幅系数TA为负数时桩端嵌固程度很好;桩端嵌固良好的CFG桩其单桩极限承载力高,反之就低。为使桩端嵌固良好、使单桩极限承载力能提高,CFG桩施工应采用合瓣式长螺旋机施工。     

基于光纤光栅技术的城市轨道交通基础结构沉降实时监测研究

提出基于光纤光栅技术的轨道交通基础结构沉降监测方法,可实现大坡道、不同结构物的在线、分布式连续监测和数据无线传输。研发了轨道交通基础结构沉降实时监测装置。该装置能对沉降数据自动采集和处理,且实时显示结果,并在沉降超限时报警;沉降监测精度可达0.1 mm,超限误报率小于1%;具有良好的稳定性、监测的连续性;通过沉降监测可进一步预测沉降发展趋势。该装置适合关键基础结构地段的长期监测,满足运营中连续监测的需求,并为基础结构维护提供参考依据。     

基于流固耦合的海底隧道注浆圈渗流场影响分析

将存在裂隙的岩体视为等效连续介质,建立海底隧道稳定渗流分析计算模型,并对渗流场相关特性进行探讨;结合青岛胶州湾海底隧道工程计算注浆圈对渗流场影响.结果表明:海底隧道防排水应采取“以堵为主,限量排放”的原则;注浆圈堵水效果与其厚度相关,且注浆圈厚度与其渗透系数成正比.但当围岩渗透系数与注浆加固圈渗透系数之比大于100,且注浆圈厚度不小于10 m时,注浆圈渗透系数、注浆圈厚度对隧道涌水量均影响不大;隧道涌水量和控制排水量之差越大,衬砌外水压力越大;为减少涌水量,可以采用注浆圈封堵地下水渗流通道,衬砌外水压力将显著降低.当处于自由排水阶段时,衬砌不承担水压力,隧道涌水量与控制排水量相等.     

基于综合地质勘探方法的海域活动断裂探测——以桑浦山断裂带为例

汕头湾主航道窄、流速急、水深大、通航密度高,造成探测海域活动断裂难度较大。某铁路隧道穿越桑浦山断裂带,突水涌泥风险大,需探明桑浦山断裂带在鹿屿水道中的准确位置和活动特征,在海上采用浅层地震反射波法、瞬变电磁法等地球物理方法以及钻孔联合地质剖面,通过对地震法反射波组连续性和振幅强弱、瞬变电磁法电阻率等值线、钻孔联合地质剖面地层厚度和连续性进行分析,得出桑浦山断裂在鹿屿水道部分为NE向倾斜的正断层,倾角70°,晚更新世以来垂向断距约为12 m。研究表明,在环境条件复杂的海域地区,传统地质勘察手段难以对水下地层、断裂构造等进行有效勘察,而利用多种地球物理勘探方法与钻探方法相结合的综合地质勘察方法,能准确对地质体进行解译,有效规避多解性对探测结果的影响,对探测海域复杂环境下的断裂,具有较好的效果。     

工程中常见缺陷桩的低应变反射波波形曲线分析

介绍低应变反射波法检测基桩完整性的基本原理,对工程中常见的缺陷桩,结合实例分析缺陷在桩身浅部、中部和深部时低应变反射波的波形特征。一般浅部缺陷反射波比深部缺陷反射波明显,且浅部缺陷反射常有多次反射出现;当以低频重锤激振时,浅部缺陷桩的低应变反射波实测波形表现为宽峰或者低频振荡曲线,如用高频小锤轻敲则可以检测出断桩部位,用轻的刚性锤激振时,出现多次等间隔或下拉式等间隔振荡峰;桩身中的离析、断裂、夹泥和桩身缩径的反射波形大体一致,据此难以确定缺陷性质,应结合波形特征、桩的类型、施工工艺、地质条件综合分析判识。