地震折射层析和高密度电法在隧道勘察中的应用

地震折射层析和高密度电法在隧道勘察中有着效率高、信息丰富、成本低、周期短、效果好等优点，因此得到了广泛的应用。对此，简介了折射层析成像和高密度电法的原理，采用高密度电阻率法与折射层析法对冰山谷沟隧道工程地质联合探测。利用折射波探测下方地质体中的波速特征，利用电阻率法探测地质体的裂隙发育及电阻率特征。综合两种方法进行风化带的分层，判断地质体的完整性及不良地质体的发育情况，并充分利用两种方法的优势，为后期隧道设计和施工提供地质信息和依据。     

AMT与高密度电阻率法在公路深埋隧道勘察中探测效果分析

在山区高速公路设计中,常采用深埋长大隧道贯通隧址区,工程地质勘探中常开展地球物理勘探专项。音频大地电磁法和高密度电阻率法,因其分别对地下深部与浅部地质构造有较高的分辨率常被用于公路深埋隧道勘探,其测量方式(点距、线距以及横纵剖面的综合布设方式)的选择与勘探效果之间有着密切的关系,文章通过采用不同地球物理勘探方法以及不同的测量方式在公路隧道勘察中的具体实例来分析其应用效果并提出总结及建议。     

高密度电阻率法在风险隧道中超前地质预报应用

我国是一个多山国家,随着我国交通建设发展,更多的复杂地质条件风险隧道需要修建,如何有效预测风险隧道的不良地质构造对防范施工安全事故具有重要意义。介绍了高密度电阻率法在风险隧道超前地质预报的应用,并将测试结果与实际开挖反馈进行了对比。结果表明:以电性差异为原理的高密度电阻率法可以预测隧道掌子面前方不良地质构造,对含水构造的测试最为有效,测试深度为掌子面宽度一半;但依赖于半空间和测区横向长度。因此,高密度电阻率法可以作为风险隧道的超前地质预报手段之一。     

高密度电法在富水隧道勘探中的应用

以云南上鹤(上关—鹤庆)高速公路军马场隧道富水段为例,介绍了高密度电法在富水隧道勘探中的应用,根据探测数据采用Surfer软件制作视电阻率等值线图,在等值线图上根据视电阻率的变化特征结合已有地质资料对该隧道富水段作出地质解释,为隧道安全施工提供参考。     

基岩爆破和注浆处理效果的物探检验技术研究

为了保证土压平衡盾构区间基岩经爆破处理和封闭注浆后的地层的气密性,采用高密度电阻率法与面波地震法相结合的方法,对隧道范围内的基岩爆破和注浆处理效果的物探检验技术进行研究。主要研究成果如下:1)在一定程度上实现了定量分析,将爆破和注浆施工质量具体地反映在电阻率值和横波速度数值上。2)实现了对爆破和注浆施工质量的连续监测和最终检验评价,对爆破和注浆施工有一定的指导作用。     

道路旁侧地下通道的物探响应特征

针对地下通道等地下隐形空洞在道路、隧道建设中存在重大隐患的实际问题。研究结合探地雷达和高密度电阻率法对某道路旁侧的地下通道进行探测。通过对同一测线上的探地雷达和高密度电法数据处理分析,利用探地雷达和高密度反演的地球物理异常特征,最终确定了道路旁侧地下通道的位置、埋深等。本研究为公路建设查明地下通道提供了较好的物探参考。     

富水软弱地层中浅埋暗挖隧道施工地表沉降分析——以杭州紫之隧道为例

为深入了解富水软弱地层中浅埋暗挖隧道施工引起的地表沉降特征,以杭州紫之隧道北口浅埋暗挖段工程为依托,采用现场监测数据分析与数值模拟计算相结合的方法,分析地下水渗流作用对地表沉降的影响。分析结果表明:1)在地下水渗流作用下,横向和纵向地表沉降槽宽度系数的拟合值均大于文献中对黏土的建议值;2)在隧道施工过程中,地层孔压下降范围逐渐扩大,地下水渗流是沉降槽宽度增加的主要原因;3)地表沉降主要发生在隧道外侧起拱线处、与水平方向成45°+φ/2的斜线之间区域(φ为隧道上覆土层平均内摩擦角)。     

基于Matlab平台的高密度电法三维可视化

高密度电阻率法因其经济效益高、野外作简便、获取的地下地质体信息丰富等特点被广泛应用于工程物探、工程检测、地矿等行业。传统高密度电法的二维电阻率地断面图不能真实反映地质体的三维空间展布。而一般的三维可视化软件不是针对高密度电法特征而制作的,所以用这些软件制作出的电阻率三维模型也存在不确定性。鉴于此,本文针对高密度电法特征,应用Matlab数学软件对高密度电法数据进行处理,然后应用该软件的可视化功能实现了高密度电法的三维可视化。     

考虑参数相关性的隧道围岩稳定性分析

由于隧道围岩赋存环境复杂,围岩参数存在着不确定性和变异性,传统的单一定值法对围岩进行稳定分析往往结果不可靠。将隧道围岩主要力学参数,粘聚力c、内摩擦角φ和容重γ以均值和标准差表征,并考虑两参数之间的相关性,借助响应面法对隧道围岩可靠度进行分析。试验样本点依据Minitab获得;响应值,即隧道拱顶下沉值,通过有限元建模分析获取;根据ANOVA得到回归方程后,与极限状态函数建立联系得到功能函数;最后采用MATLAB优化工具箱计算目标的失效概率。结果表明:一般粘聚力c和内摩擦角φ负相关,考虑了参数相关性计算获取的隧道围岩失效概率更为可靠。     

软弱围岩隧道塌方及侵限处治对策与分析

粤西某在建的高速公路软弱围岩隧道,洞身局部穿越软弱破碎地层,施工难度和工程风险较大。隧道右洞于2015年8月20日发生塌方事故,受塌方关联,塌方段落前方有部分段落严重侵限,侵限最大值达到178cm。在分析塌方变形原因的基础上,采取"封闭注浆、人工开挖、重新支护"的方式进行了处治,初期支护施作后的隧道拱顶下沉、净空收敛的监测结果表明所采用的处理对策效果较好,并通过数值模拟计算分析,得到的变形规律与现场监测基本一致。     

明暗挖结合地铁车站暗挖隧道断面优化研究

明暗挖结合地铁车站暗挖隧道部分随着断面尺寸的增大，结构风险成数量级增加。为达到在功能合理前提下，尽量减小暗挖断面尺寸以降低结构风险的目的，通过将暗挖隧道结构高风险性纳入设计评价体系，提出建筑设计标准回归规范要求、梳理机电设计标准盲点、调整机电系统方案、优化建筑形体的建筑设计优化理念。经与实际工程结合，总结出3项具体措施： 1)简化暗挖隧道部分功能，将功能精简或转移至明挖空间； 2)重整暗挖隧道群体内功能之间几何关系，有效规划，减小尺度； 3)尊重暗挖隧道圆形、马蹄形断面有利受力特征，规整断面功能形体尽量与隧道无缝贴合。所述优化措施经南宁地铁3号线青秀山站运用实践，可有效减少暗挖隧道数量，减小暗挖隧道断面，扩大暗挖隧道间距，综合优化断面面积约30%，较好地降低了暗挖结构风险。     

基于指数平滑法的非煤系地层隧道瓦斯涌出量预测方法

分析非煤系地层瓦斯在隧道开挖作用下的涌出特征,阐明指数平滑法的计算原理,并将其应用于七曜山隧道瓦斯涌出量预测。结果表明:非煤系地层隧道瓦斯涌出位置及时机具有随机性,但涌出过程具有一定延续性,可将瓦斯涌出量视为具有一定依存性的时间序列;指数平滑法可以通过改变历史时程数据的权重关系来对预测结果进行不断优化,适用于非煤系地层瓦斯隧道;七曜山隧道为高瓦斯隧道,二次指数平滑法的预测误差在3 %以内。     

水平声波剖面法在铁路隧道施工中的应用

深埋长大隧道在施工中经常出现难以预料的不良地质体,给施工带来安全隐患。结合梅花山隧道工程,采用HSP水平声波剖面法对施工掌子面前方围岩进行超前地质预报,并提出了相应的对策措施,取得了较好的应用效果。     

击实膨胀土的电阻率特性试验研究

针对电阻率与膨胀土特征的关系研究较少的现状,研究了击实膨胀土的电阻率特性与利用电阻率法评价膨胀土胀缩变形的可行性及评价方法。在不同的击实条件下制备膨胀土击实试样,利用ESEU-1型土的电阻率测试仪,采用二相电极在低频交流电作用下测试土的电阻率。具体研究了含水量、孔隙液电阻率、孔隙率、温度以及击实功等对击实膨胀土电阻率的影响特征,以及击实膨胀土的膨胀量、膨胀力以及线缩率与电阻率的关系,探讨了利用土的电阻率法评价膨胀土胀缩特性的方法。结果表明:击实膨胀土的电阻率随含水量、温度、孔隙率的增加而减小,而击实土的膨胀率、膨胀力及线缩率随电阻率的增大而增大。因此,该方法可有效预测现场膨胀土特性及其他工程性质。     

考虑岩墙厚度的大断面隧道掌子面稳定性分析

基于道吾山隧道施工过程中发生的突水灾害,建立了三维情况下掌子面前方岩墙的力学计算模型,推导了突泥突水下隧道掌子面岩墙厚度的计算公式,与极限分析上限法进行了对比分析,并对各计算参数的影响进行了分析;根据隧道已有的力学参数,计算了不同溶腔压力作用下,隧道掌子面前方岩墙的最小安全厚度;运用数值分析了不同岩墙厚度下隧道掌子面前方溶腔的临界压力值,通过对比分析了数值模拟结果与理论计算结果,验证了这一方法对于研究隧道前方存在有压溶腔的掌子面稳定性具有一定意义。     

基于纵向沉降曲线的黄土地层盾构土舱压力分析

为分析黄土地层盾构土舱压力设置问题,根据西安地铁4 号线区间盾构隧道施工过程建立盾构施工数值模型,基于对模型不同位置处地表沉降量的监测,通过将不同监测点的地表沉降曲线转换到同一坐标下进行对比,分析土舱压力对掌子面前方未开挖地层的影响,进而提出盾构土舱压力合理取值方法。研究结果表明: 1)盾构掘进对掌子面前方地层的扰动具有累积性,地层的变形具有滞后性,即盾构对掌子面前方地层挤压或支护不足时对掌子面前方地层的扰动会不断累积,表现为各监测断面的沉降曲线量值和分布规律不一致; 2)当土舱压力与地层土压力相平衡时,各监测断面的监测曲线基本相似,针对设置工况,土舱压力为0. 1 MPa 时,地表沉降曲线落在同一狭长区域内,即表明该值为与该地层相匹配的土舱压力值。     

山岭隧道塌方风险的集对分析方法

为了改进传统的隧道塌方风险分析方法,首先在深入研究山岭隧道塌方风险影响因素基础上确定出主要影响因素,并建立了隧道塌方风险的二级综合评价模型;然后针对各评价指标确定与不确定性信息并存的特点,引入集对分析理论,建立联系度评价矩阵,从同一、差异和对立3个方面全面刻画被评价指标与各风险等级的同一、对立程度;最后,考虑到各评价指标重要程度的不确定性、专家认知的局限性以及专家评价结果可信度的差异性,基于群组决策不确定型层次分析方法确定权重,进而建立山岭隧道塌方风险的集对分析方法。工程实例分析和计算表明：所建立的山岭隧道塌方风险集对分析方法可行、合理。     

TBM导洞扩挖法在高地应力软岩隧道施工中的应用效果分析

运用MIDASGTS有限元软件,分析了TBM导洞扩挖法在高地应力软岩环境中隧道开挖的应用价值。通过对某公路隧道分别采用TBM导洞扩挖法、预留核心土环形开挖法和两台阶法三种施工方法进行数值模拟,主要以拱顶沉降、拱腰水平收敛和拱底隆起等围岩变形指标进行对比分析,得出TBM导洞扩挖法高地应力软岩隧道施工时的围岩变形控制效果最好的结论。同时分析了在富水等复杂地质情况下,TBM导洞扩挖法在排水、探明前方地质情况等方面更具有优势。     

塘朗山隧道出口仰坡稳定性分析与加固

由于隧道受洞口立交及其上跨线的影响,使隧道洞口仰坡较高,因此,隧道仰坡的稳定,直接影响隧道进洞和隧道营运安全。介绍塘朗山隧道出口高仰坡在施工过程中变形的原因、仰坡的稳定性分析和采取的加固设计方案。