可控冲击震源在工程地震勘探中的应用探索

为解决目前工程地震勘探中震源能量较弱问题,采用可控震源小型化的方法,将可控震源引入工程地震勘探领域,以提高工程地震勘探的精度和准确性.可控冲击震源工程试验表明:可控冲击震源较锤击震源能量强,可用于高分辨工程地震勘察,探测长度可达180 m;在Ⅲ级围岩地质条件下,可控冲击震源可替代炸药用于长距离超前地质预报.     

机械能无损检测技术在隧道地质超前预报中的应用研究

地震波反射超前预报方法(TSP)是利用人工激发的地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性进行超前地质预报的,因其预报距离长而被广泛应用。但从具体应用效果来看,还存在着应用成本高、洞内操作工序繁锁、激发点炮孔破坏衬砌、使用炸药破坏性强且有安全隐患等问题。为了解决常规TSP技术的不足,提出了将机械能无损探测技术运用到隧道地质超前预报中,利用稳定可控安全的机械能量来激发地震波,消除了由于炸药爆炸激发地震波过程中存在的安全隐患。并研究了激发点和接收点位置合理布置方式,使地震反射波在第一时间到达接收孔,从而减少杂波干扰,提高预报准确性。     

TRT法在隧道超前地质预报中的应用

TRT法超前地质预报系统,采用多点激发和多点接收的三维全空间反射层析成像技术,能获得隧道前方三维全息图,能更立体直观地反映前方异常体大小、规模及特性,大大提高小断层、小构造的探测能力。由于是采用的人工震源,还可避免使用炸药带来的安全隐患。介绍TRT法技术原理与工作方法,结合实际隧道地质超前预报实例验证其预报良好效果,并总结TRT技术优缺点。     

机械能激发地震波法隧道地质超前预报的数值模拟研究

地震波法隧道超前地质预报中采用炸药激发地震波不仅工序繁琐、破坏性大,也存在着较大的安全隐患,而且在一些弱围岩地带的应用受到一定的限制。为了从根本上解决这一问题,使得地震波法地质超前预报技术更加简单便捷,趋于完善,采用机械能激发地震波的无损方式代替炸药爆破,并对激发点和接收点布置方式进行了优化和调整,通过有限元波场数值模拟分析发现,用机械能方式激发的地震波纵横波特征明显,遇到不良地质体后反射波能够在第一时间到达检波器,并通过现场试验验证了将这种新的地震波激发方式和激发点、接收点布置方式用于隧道地质超前预报是合理有效的。     

米溪梁隧道TSP超前地质预报的运用

通过对米溪梁隧道超前地质预报过程及原理的描述,结合预报围岩情况及实际围岩对比,揭示了TSP法的准确程度.TSP方法属于多波多分量高分辨率地震反射法.地震波在设计的震源点用小量炸药激发产生.当地震波遇到岩石波阻抗差异界面,一部分地震信号反射回来,一部分信号透射进入前方介质,反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收,通过处理,了解隧道工作面前方的地质体性质.     

地质雷达与TGP206在楚阳隧道超前地质预报中的应用

针对地质超前预报,首先,分析对比了地质雷达和TGP206这2套超前地质预报系统的探测原理,以巫奉高速公路楚阳隧道出口ZK2 +446 ～ZK2 +346、YK2+ 750 ～ YK2+ 670和YK2+ 180～YK1 +980地段为工程实例,介绍了地质雷达和TGP206在探测楚阳隧道掌子面前方不良地质工况的原理和方法,验证了探测结果和实际施工情况基本吻合.其次,通过对这2种物探方法在楚阳隧道超前地质预报中的各自特点比较可以看出,它们都能及时提供隧道掌子面前方以及隧道周围地质条件变化信息,但两者又有不同的特点,地质雷达探测距离虽短,但准确度较高;TGP探测距离较长,准确性也较好,但设备成本相对比较高.它们各自的特点可为类似公路隧道施工中地质预报设备的选择提供参考.     

TSP、地质雷达围岩超前预报对比研究

以六武高速公路新开岭隧道掌子面出现涌水时采取TSP与地质雷达2种地质超前预报技术对前方围岩进行地质预报为例,对应用2种物测技术探测所得到的结果进行比较分析,以确定2种探测技术各自的优劣,以及如何在以后的工程探测中使2种仪器能很好地相互印证,确保地质预报结果的准确。     

大瑞铁路高黎贡山隧道TBM搭载综合超前预报技术实践

为避免或减小TBM隧道在施工过程中遭遇围岩坍塌、突水突泥等地质灾害,基于搭载于TBM的破岩震源和激发极化超前地质预报系统,对TBM环境综合超前地质预报方法进行研究,以实现掌子面前方不良地质定位。在探明不良地质的基础上,提出施工动态管理方法,以实现对不良地质的超前治理,进而有效避免地质灾害的发生。通过工程实践表明:提出的搭载于TBM综合超前预报系统可以有效探明掌子面前方的不良地质,采用的动态施工管理方法可有效对不良地质灾害进行防控,确保TBM安全、高效地施工。     

隧道施工超前地质预报信息融合技术GPT现场试验研究

采用隧道施工超前地质预报地震散射场、围岩电磁场、介质温度场探测及正反演方法及其信息融合技术,针对岩溶地区隧道地质特点研究建立了基于信息融合的隧道施工超前地质预报技术GPT及其工作流程,通过数值模型试验、现场试验和实际隧道施工开挖对比方法,论证本文提出的岩溶隧道超前地质预报技术方法的准确性和可靠性。     

TSP203超前地质预报系统在田坝岭隧道中的应用

结合贵广铁路田坝岭隧道应用实例,介绍了TSP203超前预报系统的实际应用情况,并通过探测推断与实际对比,给出了该系统在地质方面的应用效果及其探测准确性评价。结果表明：从洞身围岩揭示隧道超前地质预报结论符合现场施工实际情况;参考超前地质预报结论及施工建议,提前采取有效措施,保证了田坝岭隧道进口掌子面的安全施工。     

TSP系统在隧道工程施工地质预报中的应用和发展

TSP是瑞士Amberg测量技术公司专门为隧道施工地质超前预报而设计的地震探测仪器。该系统从数据采集、处理和成果解释及评估高度智能化，其特点是：预报距离大（隧道掌子面前方至少150m），无须利用掌子面，对隧道施工妨碍小，易于操作和快速评估。通过TSP的探测，能够提前了解到掌子面前方围岩的地质情况，为施工及确定合理的支护参数提供依据，确保隧道施工安全和质量。介绍了TSP系统在隧道施工地质超前预报中的应用事例及其技术的发展。     

隧道超前地质预报方法在坝湾隧道施工中的综合运用

采用隧道地质超前预报,可以及时预报隧道掌子面前方的不良地质体及其性状与成灾可能性,预防施工期灾害性事故的发生,为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据.以工程地质分析法为基础,以地球物理探测方法(包括TSP法、GPR法)为手段,综合运用隧道地质超前预报方法,充分考虑各种预报方法的特点,扬长避短,发挥各自优势,可以获得良好的预报效果.通过在山西岢临高速公路坝湾特长隧道掌子面施工中的实际运用表明,超前地质预报综合运用,可以为工程安全、设计施工变更起到有益的保障作用.     

TST超前地质预报技术在巨城隧道工程中的应用

在隧道施工中,为掌握掌子面前方地质情况,保证施工安全,通常采用地质超前预报手段对前方围岩、地下水等情况进行探测。结合某公路隧道工程实例详细地阐述了TST超前地质预报的原理及实际应用情况。通过TST预报技术,该隧道成功地预报了一处大型溶洞,确保了施工安全。     

弹性波CT在铁路路基病害注浆效果检测中的应用

以新建南钦铁路穿越横岭煤矿区路基病害注浆工程为例,采用弹性波CT对路基病害注浆效果进行检测。随着硬件设备性能的提高(如电火花震源激发能量大小、地震仪性能及孔内检波器灵敏度等),弹性波CT技术广泛应用于线路、场地、隧道等项目的工程地质勘查和病害探测。将大功率电火花震源的中、长跨距弹性波CT应用于铁路路基病害注浆效果检测中,对地层注浆前、后地质情况进行探测比对;探测结果有效地指导了实际注浆,并取得了良好的应用效果。     

广梧高速公路石牙山特长隧道超前地质预报准确性研究

广梧高速公路石牙山隧道围岩地质情况十分复杂,在开挖施工中以物探方法作为日常预报手段,在十分必要的情况下提出实施少量超前探孔作为验证和控制风险的手段.在所使用的地球物理方法中,以TSP203plus为主,以探测围岩的整体块段情况及围岩级别;地质雷达为辅,探测局部强风化及破碎带.根据TSP探测所取得的纵波速度等有关参数,在方法上与地质雷达及宏观、微观地质进行结合,按照规范中围岩级别与对应纵波速度关系划分围岩级别,并根据不同岩性进行对比和研究,经开挖验证,与实际情况相符,提高了预报的准确率.     

TSP系统在隧道工程施工地质预报中的应用和发展

TSP是瑞士Amberg测量技术公司专门为隧道施工地质超前预报而设计的地震探测仪器.该系统从数据采集、处理和成果解释及评估高度智能化,其特点是:预报距离大(隧道掌子面前方至少150-m),无须利用掌子面,对隧道施工妨碍小,易于操作和快速评估.通过TSP的探测,能够提前了解到掌子面前方围岩的地质情况,为施工及确定合理的支护参数提供依据,确保隧道施工安全和质量.介绍了TSP系统在隧道施工地质超前预报中的应用事例及其技术的发展.     

基于ANSYS的瞬变电磁法数值模拟

在隧道中进行瞬变电磁法探测时,二次感应场还受到掌子面后方围岩的影响,使得隧道全空间瞬变电磁场正、反演比大地半空间更困难。论文利用有限元分析软件ANSYS对在隧道中进行瞬变电磁超前地质预报时瞬变电磁场进行了数值模拟计算,并将计算结果与物理模拟结果进行比较,表明了利用该法在隧道中进行瞬变电磁超前地质预报正演计算的可行性。     

岩溶隧道超前地质预报几种主要物探方法的选择与实践

超前地质预报的物探方法有多种，由于岩溶发育空间分布的复杂性和岩溶含水介质充填物的多样性，单一的超前地质预报方法都具有局限性，如何针对岩溶的地球物理特征，选择适用的地质预报物探方法，以提高预报成果的准确度非常必要。通过对TSP法、地质雷达法、瞬变电磁法等超前地质预报主要物探方法工作原理、有效探测距离和地球物理特征等进行分析，论述岩溶隧道超前地质预报方法的理论依据和方法选择。以九景衢铁路何家隧道为例，详细论述施工过程中采用的几种主要超前地质预报方法以及组合方法，通过对比分析，验证和总结几种主要物探方法预报成果的适用性和准确度。实践成果表明： 1）单一的超前地质预报方法都具有局限性，难以应对岩溶隧道的复杂地质条件和施工高风险，需采取“三结合”措施，选取不同的超前预报方法作为组合方法，相互验证。2）TSP法未能对是岩溶还是断层破碎带进行区分，必须结合其他方法，进行对比验证才能区分； TSP法+地质雷达法长短结合探测方法，是一般简单岩溶隧道通用的组合。3）瞬变电磁法在岩溶隧道探测中效果明显，判译解释准确度高，适合大型岩溶强发育地段； 超前水平钻+瞬变电磁法+地质雷达法+水文监测地质预报组合，是复杂岩溶隧道超前地质预报可采用的有效组合。叠加超前水平钻与瞬变电磁剖面图进行分析，能详细分析出岩溶的空间分布和形态特征。     

基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报初探

由于北京地铁八号线三期工程六营门站—五福堂站盾构段区间特殊的工程环境及工艺,使得传统的预报方法难以开展实施。以盾构刀盘切削震动为震源,以地震波反射法为原理进行地震波相位特性和振幅特性的解析,提出了基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报方法,并进行超前预报及跟踪对比工作。现场试验表明:基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报系统布设简单、操作方便,且不影响作业面推进;基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报系统能较好地反映地下介质体的形状与轮廓,图像判译结果基本与地质资料吻合,与开挖跟踪结果一致。     

探地雷达在公路隧道地质预报中的应用

赛果公路是连接新疆乌鲁木齐与伊犁的重要通道,需穿越赛里木湖与将军沟等隧道。这些隧道围岩具有含水、岩性变化大等特点,提前预知隧道施工前方的地质和水文条件,将为设计变更、施工组织安排以及施工安全提供依据。本文采用探地雷达进行赛果公路隧道的超前地质预报探测,阐述了几种典型地质条件下的探测实例,为探地雷达在隧道短期超前地质预报中的应用积累经验。