基于超前地质预报技术的隧道不良地质探测方法分析

随着我国综合国力的不断增强,大量的隧道建设工作也在不断深入,西部地区成为构筑国家完整公路体系中的关键一环.大量的隧道位于山体深部,地质条件复杂且存在多种不良地质体,隧道施工安全受到地质灾害的威胁.本文通过分析隧道主要超前地质预报方法的优缺点,并研究隧道中不良地质情况,对各类超前地质预报方法以及适用性进行研究,并讨论了综合超前地质预报的工作布置.     

隧道特殊不良地质钻探法超前地质预报

对于一些重大、长大隧道的特殊不良地质地段(如岩溶、瓦斯等),应特别加强超前钻探预报工作.文章在对超前钻探技术特点分析基础上,主要对岩溶和瓦斯两种特殊不良地质隧道超前地质钻探技术进行深入探讨.对岩溶隧道,介绍了超前钻探施工工序、钻孔布置、钻机准备、施钻、钻探记录及描述、分析判断及成果报告等.对瓦斯隧道,从瓦斯隧道施工特点出发,提出"以地质法为基础,以物探为主要手段,结合超前钻探和瓦斯浓度监测的综合方法"的预报技术,并对钻孔布置、参数测定等进行了详细介绍.超前钻探预报技术具有更直接和更准确的特点,它必将在特殊不良地质隧道施工中发挥更重要的作用.     

TSP超前地质预报在隧道施工中的应用

在隧道工程施工过程中采用超前地质预报,能够有效避免在隧道工程施工中遇到不良地质,保证施工安全。对此,文章首先对TSP基本原理进行了介绍,然后对结合工程实例对TSP超前地质预报在隧道施工中的应用方式以及异常信号避免方式进行详细探究,以期为类似工程提供借鉴。     

典型不良地质体地质雷达探测正演试验研究

地质雷达(GPR)作为一种常规探测方法已经被广泛应用在隧道超前地质预报中。由于隧道空间狭小,受洞内施工器具及探测结果多解性的影响,准确预报隧道不良地质体具有的一定的复杂性和难度。基于此,文章利用二维时域有限差分法正演模拟隧道典型不良地质体地质雷达剖面记录,分析了隧道空间不良地质体雷达剖面特征,获取了实测雷达资料解译的理论依据。通过在安江高速公路3座岩溶隧道施工中进行大量地质雷达探测现场试验,并结合施工现场掌子面地质素描资料,成功预报了含水溶洞、空腔溶洞、溶蚀破碎带等不良地质体。该研究提高了地质雷达法在隧道空间内探测不良地质体的精度,为隧道工程施工提供了安全保证。     

TGP超前地质预报技术在丹洲二号隧道断层破碎带中的应用

文章基于TGP工作原理,介绍了采用TGP超前地质预报技术对三江至柳州高速公路丹洲二号隧道断层破碎带进行预报的方法。经开挖验证,预报结果与开挖揭露的地质情况基本吻合,较为准确地判断了不良地质体的位置、规模以及性质,使现场施工安全得到保障,降低了投资。     

综合地质预报方法在铜锣山隧道施工涌水预报中的应用

在富水隧道施工过程中,常突发涌水、突泥等工程地质灾害,对施工安全危害极大。工程实践表明,单一的地质超前预报方法造成漏判、误判严重,难以确保隧道施工安全。文章结合铜锣山隧道工程地质条件,提出采用综合地质超前预报技术对铜锣山隧道施工涌水进行地质超前预报,充分发挥TRT法、瞬变电磁法和超前水平钻法技术的各自优势。工程应用效果表明,该种组合的综合地质超前预报技术为该隧道施工决策提供了有效的地质参考依据,在一定程度上避免了隧道涌水、突泥等地质灾害的发生。     

长大深埋隧道超前地质预报软件开发

采用人工神经网络技术、模糊-层次综合评判等非线性智能科学技术,并应用数据库技术和软件工程技术,集成开发了长大深埋隧道超前地质预报软件系统(TGP-CAS).本软件的功能包括:能够预报隧道基本地质条件;预测岩爆、大变形、塌方等施工地质灾害;查询TSP、GPR等物理超前探测成果;综合查询设计期、施工期地质信息和超前地质预报信息,并生成综合预报初步结论;结合地质信息和物理探测信息综合预测岩体破碎程度等隧道不良地质情况.     

综合地质预报技术在坛厂隧道施工中的应用

文章介绍了坛厂隧道施工中存在的主要工程地质问题(浅埋破碎、煤层瓦斯、断层破碎带、岩溶及涌水突泥等),以及地质超前预报的重点和难点;针对施工中采用的“以地质法为基础、以HSP声波反射法为主要手段、结合电磁波反射法的综合预报技术”,并结合隧道进口浅埋段和中部岩溶涌水突泥段的预报情况进行了研究分析.隧道施工开挖揭露的情况表明,预报结果与实际开挖揭示吻合率较好,对本隧道工程施工起到了积极的指导作用,为隧道安全施工提供了技术保障.     

超前地质预报技术在向莆铁路青云山特长隧道施工中的应用研究

青云山特长隧道采用以综合地质编录、素描为基础、并结合多种钻探的预报方法,形成了"长短结合、点面结合、定性分析与定量实测相结合"的施工地质超前预报技术,提高了隧道穿越复杂地段的断层带、挤压破碎带、涌水带等不良地质体的超前预报效果,较好地修正了勘察设计阶段的地质资料,有效地控制了施工安全风险,优化了相应的工程措施,为同类工程施工积累了经验。     

超前地质预报在TBM施工中的应用

TBM隧洞施工法与常规钻爆开挖方法相比具有高效、优质、安全、经济、环保和低劳动强度等优点。TBM施工对地质状况非常敏感,在深埋长大隧洞TBM施工中,经常遇到不良地质体,如大规模塌方、涌水,岩爆等,都会严重影响TBM正常的掘进施工。为保证TBM施工安全,需要实时对不良地质体进行超前地质探测和超前地质预报,判断可能发生施工地质灾害的相对位置、规模和严重程度等,以便提前做好技术准备,指导TBM施工。文章介绍了超前地质预报在东北某工程TBM施工中的应用技术。     

瞬变电磁法超前地质预报在晋城至济源高速公路天井关隧道施工中的应用

要在隧道及地下工程前期勘察阶段准确无误地掌握其工程状态、特征,并防止可能引发的不良地质灾害几乎是不可能的,因此,必须在施工中结合地质超前预报工作对其进行分析。将瞬变电磁仪用于隧道地质超前预报是一种正在发展和探索中的综合技术,本文介绍了瞬变电磁仪在隧道工程中的工作原理和方法,及其在晋城至济源高速公路天井关隧道施工中的应用成果。     

阵列式HSP隧道地质预报技术及其应用

阵列式水平声波剖面法(HSP)隧道地质预报技术,是一种在隧道施工中采用锤击、电火花等为激发震源探测隧道施工掌子面前方不良地质体(带)的新型超前地质预报方法。文章在介绍阵列式水平声波剖面法隧道地质预报技术基本原理、数据处理软件、仪器及测试布置的基础上,通过阵列式水平声波剖面法在溶洞、破碎带和断层探测预报中的实际应用,总结了阵列式水平声波剖面法的技术优势。     

综合超前地质预报技术在复杂地质隧道的应用分析

针对单一超前预报技术提供的预报信息有限,无法满足隧道复杂地质段超前预报需求的问题,文章以象来路下田隧道为例,采用地质调查法为基础、TSP法为主、地质雷达法为辅、超前地质钻探法为补充手段的综合超前地质预报技术,对隧道开挖掌子面前方的不良地质体进行了准确预报,所采用的综合地质预报技术可供类似工程借鉴。     

基于多源地震干涉法的隧道超前地质预报技术数值模拟研究

目前的隧道超前地质预报方法预报距离短、测试频率大,增加了测试风险和施工风险;同时,由于各种方法对测试环境要求的差异,造成准备工作繁琐,占用了较长的施工时间,影响了正常施工。文章将地震干涉技术应用到隧道超前地质预报中,提出了基于多源地震干涉法的隧道超前地质预报新技术,该技术以隧道一端开挖爆破作为震源,在隧道另一端接收信号,通过相关处理成像,实现对隧道未开挖部分的一次性预报。文章采用有限差分法实现了该预报方法的数值模拟,模拟了岩溶、断层两种不良地质体模型,准确预报出了溶洞、断层,验证了该预报方法的有效性和准确性。     

动水动态信息化注浆施工技术研究

在我国城市建设中,随着城市岩溶富水隧道的修建,岩溶富水隧道的帷幕注浆技术在城市隧道施工中得到了广泛运用。但在岩溶富水隧道施工中,由于对不良地质的超前预报是有限的,当前采用的帷幕注浆具有一定的探索性和盲目性。为了加强对帷幕注浆的指导性和可控性,进行动水动态信息化施工技术的研究是必要的。动水动态信息化注浆设计、施工技术的核心体现在:信息化注浆模型地质数据的更新;注浆方案的优化;现场动态控制。文章介绍了中梁山隧道岩溶富水段帷幕注浆的施工情况,研究分析了帷幕注浆动水动态信息化施工的技术特点和运用效果。     

TSP超前地质预报在龙里二号隧道的应用

文章阐述了TSP超前地质预报的原理与主要内容,并结合龙里二号隧道施工实例,介绍了TSP超前地质预报在隧道施工中的应用技术。通过将预报成果与实际开挖围岩类别进行对比分析,验证了TSP超前地质预报结果的准确性。     

TRT6000超前地质预报系统在新铜锣山隧道中的运用

超前地质预报是保证隧道施工安全的重要手段.南渝高速公路铜锣山隧道穿越煤层米空区、巨型断层带,地质条件极为复杂,施工中极易发生煤与瓦斯突出、涌突水等地质灾害.隧道施工中引进了TRT6000超前地质预报三维空间反射层析成像技术,通过获取掌子面前方较长距离内的围岩及地下水赋存情况信息,为隧道施工安全提供预警,其预报成果对业主确定实施设计变更提供了科学依据.     

地质超前预报在天登寺隧道施工中的应用

地质超前预报可为隧道施工探明地质情况及开挖方案的确定提供准确的依据.文章以地质超前预报在天登寺隧道施工中的应用为例,介绍了地质超前预报的工作原理、内容及数据处理、解译技术.并通过测试分析,指出地质超前预报系统具有操作简便、评估可靠、预测结果快捷直观的特点,对减少施工的盲目性和事故发生率、降低施工成本和缩短施工工期起到了重要的作用.     

地质雷达与TRT法在隧道涌水预报中的应用

富水岩溶地区隧道施工过程中,极易发生突水、突泥工程地质灾害,极大地危害了施工安全。因此,采用超前地质预报探测隧道掌子面前方围岩工程地质及水文地质情况显得尤为必要。文章以南充-大竹-梁平(川渝界)高速公路铜锣山隧道工程超前地质预报为例,提出综合利用地质雷达法与TRT法对隧道掌子面前方涌水情况进行预报,经实践验证该组合预报技术能为隧道施工提供有效的参考依据,一定程度上减小突水、突泥地质灾害的发生几率。     

综合超前地质预报法在岩溶隧道的应用

文章结合河池至百色高速公路平坎隧道工程实例,介绍了综合超前地质预报法的应用流程,提出采用TSP、地质雷达、多功能C6钻机、超前加深炮孔、地质分析等5种手段,由粗探到精探,特别是应用了C6XP多功能钻机进行超前地质钻孔,并综合地表地质调查、图纸资料核查,对隧道围岩进行超前地质预报及综合研判,判断隧道的岩溶发育情况,查明隧道施工风险,为岩溶隧道施工提供借鉴及参考。