客运专线铁路大断面隧道TSP地质超前预报原理及应用

介绍了TSP超前地质预报的原理，结合客运专线合武铁路红石岩隧道，介绍了TSP203超前地质预报的方法过程，并对预测结果进行分析。说明了TSP超前预报技术在客运专线铁路隧道大断面开挖信息化施工、确保施工安全中的重要性和实用性。该项技术在合武铁路客运专线建设中取得了良好的效果并得到了广泛的应用。     

提高隧道超前地质预报效率的探讨

在隧道施工安全要求较高的今天,由于超前地质预报占用的施工时间太长,在施工工期比较紧张且工程顺利的时候就经常忽略地质预报工作。为了保证隧道施工的安全,结合工程实践,提出通过改进隧道超前地质预报方法,尽可能缩短超前地质预报在隧道施工占用的时间,提高超前地质预报效率。     

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。     

公路隧道施工超前地质预报研究

公路隧道施工超前地质预报是一项复杂的系统性工作。超前地质预报主要指地质分析法、地球物理法、钻探法（或超前导坑）及诸多方法的综合使用,预报内容包括不良地质和围岩级别。通常,隧道施工超前地质预报主要采用3部曲预报方法,即将物探手段与地质分析相结合进行预报,将钻探作为验证或控制风险的重要手段。在预报过程中,地质分析是基础。     

TSP203系统在乌鞘岭特长隧道超前地质预报中的应用

TSP203系统是由瑞士Amberg测量技术公司自主研发出来的新一代超前地质预报系统，采用该系统可以准确预报隧道工作面前方150-250m的围岩情况，为安全快速施工提供依据。本文通过乌鞘岭特长隧道7号斜井超前地质预报的一次应用实例，详细介绍TSP203系统在乌鞘岭特长隧道超前地质预报工作中的应用，具体阐述TSP203系统的基本原理、数据采集、数据处理、解释结果和围岩实际开挖情况对比分析。     

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。     

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。     

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。     

麦积山公路隧道施工灾害的预测技术

隧道施工过程中地质超前预报十分必要,地质超前预报的方法有多种。本文结合常用地质超前预报方法的原理,对地质超前预报方法的适用性进行了系统分析,并结合工程实例,分析了天宝高速公路隧道地质超前预报的内容,并介绍地质雷达与TGP206在隧道工程中的综合应用,实践证明该组合方法在天宝高速隧道地质超前预报中取得了良好效果,达到了施工灾害预测的目的。     

TSP203系统在岩溶地区超前地质预报中的应用

TSP203系统是由瑞士Amberg测量技术公司自主研发出来的新一代超前地质预报系统,采用该系统可以准确预报隧道工作面前方150~250m的围岩情况,为安全快速施工提供依据。本文通过在宜万铁路齐岳山隧道和平钟高速公路木冲隧道进行的超前地质预报工作,详细介绍TSP203系统在我国中南、西南岩溶地区超前地质预报工作中的应用情况。     

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。     

宜万铁路岩溶隧道超前地质预报技术

以宜万铁路野三关及大支坪隧道为工程背景,阐述了高风险岩溶隧道采取的综合地质预报方案,结合工程实例介绍了实际预报手段和数据处理方法,成功预报了大型断层,有力指导了隧道施工。     

TST技术在隧道超前地质预报中的应用

地震波反射或散射原理的成像技术是山岭隧道超前地质预报中常用的一种手法。基于Tunnel Seismic Tomography（TST）超前地质预报系统,以厦门北动车所新建刘塘隧道左洞为应用背景,阐述了TST系统的基本原理、数据采集与数据后处理。结合刘塘隧道的区域地质分析,根据地震波偏移图特征和围岩波速分布,准确给出了预报范围内的围岩分级,并预测了掌子面前方的断层位置。     

高风险铁路隧道超前地质预报影响隧道建造成本分析

为探讨超前地质预报对高风险隧道建造成本的影响,将高风险铁路隧道的建造成本估算得更合理,对高风险铁路隧道超前地质预报纳入工序管理增加的隧道建造成本进行定量分析。通过分析得知高风险铁路隧道的超前地质预报对隧道的建造成本影响较大,建议将高风险铁路隧道的超前地质预报费用从安全生产专项费用中剥离,并将超前地质预报引起隧道建造成本增加的费用纳入工程造价标准体系管理。     

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。     

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。     

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。     

隧道施工期超前预报地质雷达异常干扰识别及处理

受隧道施工复杂环境的影响,地质雷达在超前地质预报中经常遇到各种干扰信号,会对不良地质体探测和预报的准确性造成影响。采用现场实测的方法对隧道地质雷达探测过程中掌子面附近台车等金属物体、探测表面凹凸不平、电缆与输电线路、测线表面金属或非金属干扰物、探测区积水积泥以及底板测线附近金属物体等常见干扰因素进行分析,研究其在雷达处理图像上的表现特征与识别方法,并从相对介电常数取值、直达波拾取、天线移动、测线里程标记、增益调节和数据处理等方面讨论减少或消除干扰因素的措施。研究成果有利于提高地质雷达在隧道超前预报中的准确性,并对类似工程具有一定的参考和借鉴意义。