地质雷达在赐儿山隧道超前地质预报中的应用

采用瑞典MALA CUⅢ型地质雷达,在赐儿山隧道进行超前地质预报。通过对施工现场采集的雷达剖面图的研究和对雷达软件采集的数据的分析,并与隧道掌子面施工现场地质情况进行比较,说明在隧道的超前地质预报中地质雷达探测法是一种十分便捷、准确且经济的办法,对隧道安全、快速的施工具有较好的指导作用。同时,地质雷达现场探测时,需减少各种干扰因素的影响,提高雷达图像的识别精度。     

提高地质雷达隧道衬砌质量检测效果的几点措施

地质雷达已成为隧道施工质量检查和运行期间隧道病害检测的重要手段,然而在采用地质雷达进行隧道衬砌质量检测时也暴露出一些问题。为提高采用地质雷达进行隧道衬砌质量检测的效果,简述了地质雷达隧道衬砌质量检测基本工作原理,从现场检测过程中的增益设置、病害识别、干扰图像辨识、衬砌厚度检测和里程定位几方面,讨论提高地质雷达检测隧道衬砌效果的几点措施。得出:1)增益设置应尽量在边墙喷射混凝土密实度较好的地段进行,并应远离隧道内干扰物;2)病害和干扰图像的识别需在现场检测和室内分析工作中不断积累经验;3)衬砌厚度的检测可用平均波速法,并辅以微电测深法,采用平均波速法探测隧道衬砌厚度的绝对误差可控制在5 cm;4)隧道衬砌质量检测宜采用时间触发方式,尽可能保证雷达天线匀速移动,并做好记录工作。     

方解石的形成机制及其在岩溶隧道地质预报中的应用研究

为提高岩溶隧道中地质预报的准确性,通过对方解石与岩溶、断层及地下水的产出特征变化研究以及其含量变化统计,通过现场的统计分析及追踪调查表明,在隧道施工中可以根据方解石的含量变化及产出特点再结合物探方法来推测隧道掌子面前方的地质情况。主要结论如下:1)根据方解石的产出特征规律结合物探方法能识别出前方即将出现的地质异常体;2)地质预报工作需要地质方法和物探方法相结合,才能取得准确判释;3)在地质学上,通过对微观现象的统计整理,再对其进行分析研究,可以对宏观构造现象的判断起到帮助作用。     

渝广高速清平隧道进口地质问题超前预报研究

为了保证清平隧道进口的施工安全和进度,应用TSP超前预报仪对清平隧道左右两洞前方110m范围内地质条件及异常进行了预测,再根据地质探测探测数据图像,进一步结合地勘资料及掌子面围岩地质揭示情况进行解译,研究结果表明,渝广高速公路清平隧道进口处岩体质量较差,存在多处节理构造带,带内含地下水,施工中存在涌水、掉块和塌方等安全隐患,施工中应及时采取相应的对策。     

黄土隧道塌方原因分析及处理措施研究

黄土隧道施工中的塌方病害规模一般较大,且发生突然,对施工安全、施工质量和施工进度影响很大。结合施工经验,分析了黄土隧道塌方机理。通过对某黄土隧道塌方原因和处理措施的分析,提出加强超前地质预报,采用超短台阶开挖,随挖随支,衬砌紧跟,注意地质情况变化等措施是预防发生塌方事故的有效措施。     

扁担垭隧道施工质量管理

扁担垭隧道是沪蓉高速公路的重点工程,隧道地质情况复杂,施工难度大。详细介绍扁担垭隧道的施工质量管理措施,确保隧道施工质量的主要技术措施,以对其他隧道工程施工提供借鉴。     

地质雷达在隧道超前地质预报中的应用

在隧道超前地质预报中,较常用且预测准确性较高的预测手段是采用地质雷达对开挖掌子面前方的不良地质情况进行预测。以广大双线铁路下庄1号隧道为例,通过现场的数据采集以及后期的数据优化处理,可以生成地质雷达图像来较直观地预测掌子面前方的地质情况。预测结果与现场开挖验证情况较为吻合,表明通过地质雷达数据点的优化处理提高了对开挖掌子面前方的地质情况进行预测的准确性。     

TST超前地质预报技术在贵州岩溶地区的应用

为探索岩溶地区有效的超前预报技术方案,结合岩溶区的地震波场特征,尝试使用基于散射和反射混合模型的TST隧道超前预报技术进行地质超前预报。主要研究成果如下:1)基本查明斗磨隧道进口平导和大独山隧道1#横洞掌子面前方150m预报范围内的地质情况;2)探明隧道掌子面前方岩溶裂隙、溶洞的分布范围、规模以及发育情况;3)预报的结果与实际情况基本一致,为提前采取支护措施提供准确的地质依据。     

TGP206在下穿水库段隧道地质超前预报中的应用

为了研究隧道开挖施工在穿越水库下方时的稳定性问题,分析在特殊地质条件下隧道超前地质预报采集的结果。以新建商合杭高速铁路某隧道的DK450+150～DK450+000地段为工程实例,采用TGP206隧道地质超前预报系统对隧道掌子面前方150 m的位于水库下方的岩体性质进行了探测,并对预报的结果进行了分析研究。预报结果表明:通过超前地质预报分析预测得到的掌子面前方地质情况与隧道实际开挖时现场观察得到的地质情况基本相吻合;岩溶溶洞及隧道在开挖过程中的各种水害情况的预测也基本与实际情况一致,该隧道上部的水库对该隧道的施工安全影响不大。     

大断面公路隧道围岩变形地质因素分析

新七道梁隧道是甘肃省在建的开挖断面最大的公路隧道,地质条件复杂.对隧道围岩收敛测量数据进行曲线分析,并从岩体质量、断层破碎带、不连续面空间位置、地下水、隧道埋深等方面分析它们对围岩变形的影响程度.结果显示:1)岩体质量与隧道开挖后围岩的变形成反比;2)断层破碎带区段围岩变形量大、持续时间长;3)隧道开挖与不连续面成逆倾向、大倾角时,围岩变形小;4)地下水引起围岩稳定性下降,变形增大;5)隧道埋深也是影响围岩变形的因素.     

TGP206与TSP203地质预报系统优势对比分析

针对目前隧道施工地质风险预报系统预报准确率不高的问题,分析了TSP203预报系统存在的问题： 1）数据采集触发方式存在时间延迟误差; 2）存在隧道声波干扰; 3）检波器耦合方式造成采集的地震波记录信号容易失真; 4）数据处理手段简单。从预报原理出发,TGP针对这些问题进行了改进,同时强调需要结合工程地质知识进行综合分析,以及合理选择与其他手段的有效配合。通过在具体工程中的应用实践证明,改进后的地质预报系统很大程度上提高了隧道施工地质风险预报的准确性。     

基于数据驱动的隧道地质信息精细化管理系统研发与应用

针对现阶段隧道超前地质预报系统管理粗放、数据利用率低等问题，结合数据驱动原理重塑业务逻辑，研发新的隧道地质信息系统TGIS。通过高度集成隧道勘察设计阶段地质、施工阶段超前预报地质及掌子面开挖揭示地质，实现基于数据驱动的预报方法优选、临近预报提醒、分级实时预警与有效处置、掌子面自动素描、预报成果辅助判识等功能，达到隧道地质信息精细化管理的目的。经现场使用表明： 基于数据驱动的隧道地质信息精细化管理系统界面友好、运行稳定、效果良好，各项功能达到设计要求，相对于传统超前地质预报系统具有明显的优势，可普遍服务于隧道建设。     

隧道施工不良地质探地雷达超前探测全波形反演研究

为了解掌子面前方不良地质体赋存状况，保障工程施工安全，提出基于全波形反演的探地雷达隧道超前探测数据解译方法。首先，考虑隧道典型不良地质类型，建立溶洞、岩体裂隙和岩体破碎带等数值模型，进行正演模拟分析，总结典型不良地质体的地质雷达正演响应特征。其次，基于全波形反演方法对正演模拟数据进行处理，得到最优的相对介电常数分布，分析反演结果，并总结其相较于正演剖面图解译的优势。研究结果表明，全波形反演可以得到探测区域相对介电常数的较准确分布，得到的不良地质体形态与真实情况较为一致，成像效果明显优于原始雷达剖面图，提高了对不良地质体进行判断的直观性和准确性。     

对隧道施工地质超前预报工作的反思与探讨

通过对隧道施工地质问题的回顾与地质预报工作现状调查，对主要的几种隧道施工超前地质预报手段及特点进行了归纳，对存在问题进行了分析。提出了地质预报工作是信息化施工的延伸，探测技术可尝试对开挖面前方地质体工程特性进行监测与控制；预报应考虑施工过程在地质体上的作用等观点；提倡制定地质预报规程，统一作业水平，建立地质预报评价体系，进行多手段、多方法的协同预报思路。     

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。     

HSP法在引汉济渭TBM隧道地质预报中的应用

为了解决超前地质预报与TBM快速施工之间的干扰,结合TBM的施工特点,分析地质预报的难点,介绍适用于TBM施工的HSP声波反射法原理和探测方案。该方法创造性地利用刀盘剪切岩石产生的振动信号为震源信号,采取阵列式布极,获取前方地层特征参数,来预报TBM施工前方的地质条件,来达到TBM快速施工的目标。通过HSP在陕西省引汉济渭工程TBM施工段应用案例的解析和实际情况的对比分析,表明HSP声波反射法对不良地质结构面的存在具有较好的正相关响应,是适用于TBM施工时地质预报的高效方法之一。     

几种初至自动拾取算法在地震波法隧道超前探测中的对比分析

在地震勘探中,尤其在浅层地震勘探、层析成像和地震波法超前探测中初至时间拾取精度直接影响勘探区域地质结构的反演结果，初至时间的自动拾取也是隧道超前地质预报地震数据处理的一个关键环节。介绍4种初至自动拾取算法--最大振幅法、能量比法、STA/LTA（长短时窗比）法和AIC（峰度赤池信息量准则）法，利用云南某隧道超前地质预报采集到的1组地震数据，对4种初至自动拾取算法进行对比分析，结果显示SLA/LTA算法拾取的初至时间更为精确，AIC法、能量比法次之。进一步利用其他隧道超前地质预报采集到的几组数据进行对比分析，获得相同结论。     

适于TBM施工的HSP法实时预报技术设计与实现

为实现TBM施工隧道的实时地质预报，以TBM刀盘滚刀破岩震动作为震源的HSP法地质预报技术为基础，通过分析TBM施工工艺与机身结构特点，对HSP系统硬件和软件进行优化设计，使其小型化、自动化和智能化，并搭载于TBM上进行智能控制。在TBM掘进过程中，首先，通过隧道轮廓位置的检波器连续或高频次地采集地震反射波信号； 然后，经系统软件对数据的自动处理，实时获取掌子面前方地层反射特征参数图谱； 其次，通过智能识别技术完成对不良地质反射界面的有效拾取与判识； 最后，实现不良地质的探测。通过对适于TBM施工的HSP法实时预报技术进行优化设计，实时探查前方地层不良地质(体)位置、规模与性质，为TBM的高效施工起到一定的推助作用。     

HSP法地质预报技术在坝陵河大桥西锚洞施工中的应用

坝陵河大桥西锚洞区岩溶发育,为保证锚洞开挖质量和安全,采用HSP声波反射法超前地质预报技术对隧道锚洞施工掌子面前方的围岩地质条件进行探测,成功地指导了锚洞施工。通过对声波技术的基本原理、测试仪器及软件系统和测试方法介绍,以及测试结果的对比分析,验证了预报结果的准确性,表明该法在类似地下工程中具有广阔的应用前景。