瞬变电磁法在规划济南地铁沿线地下泉脉勘察中的应用

在评价济南市区地下泉脉对地铁建设影响的过程中,运用了地面瞬变电磁探测技术,根据视电阻率随深度变化规律,有效识别出地下地质结构分布特征,并将其划分为浅部高阻层,中部碎石、砂岩低阻含水层,深部基岩高阻层。其中,基岩埋藏呈现东部浅、西部深,南北浅、中部深的变化趋势;浅部地质结构则较为复杂,地层厚度分布不均匀,并存在断层导通深部含水层或溶洞的可能,地铁在此范围内施工时应做好预防。     

地质实测预报在凤凰山隧道施工中的应用

TSP203plus系统是一种新的隧道地震探测仪．可对隧道掌子面掘进前方进行长距离超前地质预报．便于更准确和有效地指导隧道施工。介绍了利用TSP20aplus超前地质预报系统．在黄织线凤凰山隧道所出现的（溶洞、围岩富水、断层和软弱岩层）4种典型不良地质体施工中的应用。     

瞬变电磁法在隧道溃口治理检测中的应用研究

为了对在建隧道溃塌区注浆前后围岩变化情况作出直观有效的评价,基于隧道工作面环境条件,设计了定点6个扇面、54个角度,采用多匝中心小回线瞬变电磁法检测技术对工作面前方60 m、洞轴线30 m圆柱体范围围岩的富水情况进行三维立体检测。荆西隧道DK93+691工作面溃塌区的瞬变电磁法检测结果表明:注浆前,溃塌区围岩视电阻率值均在8Ω·m以下;注浆后,同一范围的围岩视电阻率值上升到10Ω·m。多角度,多方向小线圈瞬变电磁探测技术可在隧道工作面实现多方向的由点到面、由面到体的探测,其成果可三维立体显示,使资料更加形象直观,方便对地质体的解读和后期的判别。     

地质雷达超前地质预报正演模拟及应用研究

针对地质条件复杂地区隧道工程建设过程中容易发生涌水、突泥、冒顶和塌方等地质灾害,为确保隧道施工的质量和施工安全,有必要在施工前期进行隧道的超前预报。基于时域有限差分原理,分别建立2层和3层地层模型,单个充水、充泥和充气溶洞模型,以及断层破碎带异常体模型等模拟高频电磁波在具有波阻抗差异的介质中的传播过程,利用地质雷达剖面,分析对比不同模型的溶洞和断层破碎带的分布特征规律,为实际工程应用提供理论基础,同时以六月田隧道和马华隧道为例,研究不良地质体溶洞和断层在地质雷达剖面的特征规律。     

AMT有限元正演模拟及在铁路隧道的应用研究

音频大地电磁AMT探测深度浅,分辨率高,被广泛应用于铁路勘察中,尤其是长大隧道的勘察。野外环境十分复杂,通常是断层、嵌入体等复杂地质体的组合,实现复杂地质结构下AMT的正演模拟就显得十分必要。为此,采用矩形网格双线性插值的有限单元法,模拟了垂直断层、倾斜断层、嵌入体和起伏地层这四种典型的二维复杂地质结构在10 Hz～100 kHz频段的AMT响应规律;通过对TE模式和TM模式下视电阻率曲线的对比分析,得出了AMT在这四种典型地质结构的规律,指导了野外勘察和资料解释。     

复杂地质条件下长大隧道超前地质预报技术

以龙厦铁路象山特长隧道为例,系统地介绍了复杂地质条件下长大隧道综合超前地质预报的方案、实施方法,岩溶、断层破碎带、采空区等不良地质体的预报方法,以及其工程地质前兆标志、物探异常特征和提高地质预报效率的组织措施。     

概论岩溶或地质复杂隧道隧洞地质灾害超前预报技术

概略论述了岩溶或者地质复杂隧道隧洞广义的施工地质灾害超前地质预报技术,其中包括TSP探测解译、断层参数预测法预报隧道断层和地面不良地质体投射法等3种长期超前地质预报新技术,包括地质雷达探测解译、掌子面编录预测法、不良地质前兆预测法等3种短期超前地质预报新技术,还包括施工地质灾害监测、判断和警报新技术.     

超前地质预报在棋盘石岩溶隧道中的应用

研究目的:岩溶隧道因其复杂性、多变性和不确定性成为隧道施工中最容易发生突水、突泥等地质灾害的地方.目前难以准确预报出隧道前方不良地质体的具体类型、位置、规模,为了最大程度地减少岩溶隧道施工中造成的工程投入和人员伤亡,迫切需要提高超前地质预报在岩溶隧道预报中的精度.研究结论:应用地质知识分析了棋盘石隧道出水溶洞的特点、力学性质,推测得知左侧壁存在溶洞的位置及规模;应用地质雷达对左侧壁及隧底进行了探测,探测结果显示左侧壁确实存在一个规模较大的溶洞,与地质知识推断结果大致相符,只是位置上有一些偏差,分析了产生偏差的原因;扎实的地质知识和必要的物探设备是做好超前地质预报工作必须具备的两个条件.     

综合地质超前预报技术在岩溶隧道中的应用分析

隧道工程施工期超前地质预报是防治隧道地质灾害的主要手段,但是单一的超前地质预报技术往往存在诸多弊端或效果不佳.依托新建沪昆高速铁路大独山隧道工程,结合隧址区现场地质调查资料,综合分析TST超前地质预报、TRT6000超前地质预报、红外探测、地质雷达超前地质预报成果,对大独山隧道施工过程中可能遇到的断层破碎带、高压富水带、岩溶裂隙发育状况等进行了综合地质超前预报,并结合实际开挖情况验证了综合地质超前预报技术的可行性和实用性.     

OCTEM和TSP在铁路隧道超前地质预报中的联合应用

查清铁路隧道轴线上的地质构造情况、降低隧道施工过程中地质灾害发生的几率和危害程度，已成为隧道建设的重中之重。首次将等值反磁通瞬变电磁法（OCTEM）和地震波反射法（TSP） 2种物探方法相结合应用于某在建铁路隧道的勘察，通过在隧道掌子面开展TSP法查清构造大致位置，然后运用OCTEM法在地表进一步查明隧道轴线上地质构造的空间分布情况，利用OCTEM法得到的相对电阻率值和TSP法得到的掌子面前方围岩各项岩石力学参数，综合对比分析掌子面前方的地质情况，圈定出断层破碎带的厚度和范围，判定隧道前方洞身的围岩完整性和富水情况。将综合分析结果与掌子面实际开挖情况进行对比，结果表明：在地质构造走向与隧道轴线夹角较小的情况下，2种方法相结合能够准确地查清隧道施工作业前方地质构造的分布情况，更好地解决复杂的地质问题，为优化隧道工程设计及施工方案提供基础资料。     

瓦窑坡隧道岩溶地质超前预报

研究目的:瓦窑坡隧道地质条件非常复杂,处于构造剥蚀中低山区,地表溶蚀强烈,存在岩溶、冲沟浅埋段和破碎带等不良地质现象。为预防隧道塌方、突泥、突水等事故,迫切需要提高超前地质预报在岩溶隧道预报中的精度。研究结论:(1)本研究以地质法为基础,TGP206地质超前预报系统为主要手段,预报了溶洞类型、位置及规模;(2)地震反射法适用于预报长距离范围内的不良地质体的构造轮廓;(3)地质震达主要适用于短距离内的地质预报。     

埃塞俄比亚新建铁路主要工程地质问题及对策

研究目的:通过地质测绘、勘探及室内试验,综合分析埃塞俄比亚新建铁路工程地质及水文地质特征,指出沿线不良地质及特殊岩土的分布及特点,并提出工程处理措施意见,以期对施工提供参考.研究结论:全线主要分布第三～第四纪火成岩,基本没有滑坡、泥石流及煤层采空区等重大不良地质,地质条件总体较好.地表水、地下水不发育,对工程基础影响较小;软土不发育,膨胀土及冲沟大面积分布;基岩差异风化明显,变化厚度大并且存在软弱夹层,对路堑、隧道及桥梁工程影响较大;受地形及构造影响,局部地段存在危岩落石及岩堆,但规模较小,较易于治理;受火山活动影响,局部地段地裂发育,对线路影响较大,宜作专题研究.     

阳安铁路增建第二线山区地质选线

近年来随着我国山区铁路的大量修建,山区铁路地质选线的重要性日益凸显。阳安铁路是典型的山区铁路增建第二线项目,该项目进行地质选线对于降低后期勘察设计难度、减少投资、降低后期维护费用等方面起决定性作用。针对既有河谷线地段,增建第二线线路穿越区域性大断裂等工程地质问题,采取何种地质选线的技术原则进行研究。研究结论:(1)本次地质选线过程中,综合采用遥感解译、地质调绘、钻探、试验等勘探方法,查清沿线的工程地质条件;(2)对线位比选起决定性作用的工程地质条件主要是断层、滑坡等不良地质,线路通过断层应以大角度、简单工程通过,其余不良地质应以绕避为主;(3)在充分总结汲取山区铁路综合选线技术经验的基础上,提出地质选线、定线原则;(4)通过对阳平关至响水、西乡至石泉、石泉至池河三段线路方案的比选,得出推荐方案。     

浅谈隧道施工综合超前地质预报的应用技术

通过隧道超前地质预报,了解隧道所处地质条件,预测不良地质体位置规模,分析可能出现的地质灾害,提出符合实际的地质灾害预防和治理措施。单一的超前地质预报方法难以应对复杂的地质情况,以常规工程地质分析法为基础,长距离宏观指导性预报与中短距离跟踪预报相结合,形成一套综合性的超前地质预报体系,能保证预报准确率,确保隧道工程施工的顺利完成。     

成兰铁路主要地质灾害与地质选线

研究目的:成兰铁路位于印度板块与欧亚板块相互碰撞缝合带附近,"5.12"汶川8.0级强震导致地质灾害频发,地形地质条件呈现出典型的"四极三高"特征。通过认真分析区域地质灾害发育分布特征,结合高烈度地震山区铁路综合选线技术研究,开展地质选线研究,对拟建的地形地质条件相似的川藏、滇藏等铁路建设具有一定的借鉴意义。研究结论:成兰铁路地形地质条件极为复杂,活动断裂、高烈度地震、滑坡、崩塌、错落、岩堆、危岩落石、泥石流、采空区等构成控制线路方案的主要地质问题。地质选线定线原则为:线路应短距离、大角度以简单工程类型通过活动断裂,与活动断裂带傍行地段,应选择位于断层下盘(被动盘)并尽量远离断层;尽量绕避性质复杂、不易处理、集中分布的不良地质地段;应绕避大型采空区。选取了地质条件具有优势的西线方案、经雎水场方案、岷江左岸长隧方案。     

大丽铁路的地质特征和隧道工程

研究目的:大丽铁路地形地质条件十分复杂,地处高地震区,地质灾害众多,通过本线施工揭示总结,为滇藏线延伸积累经验。研究方法:通过对大丽铁路沿线地层、地质构造、不良地质和特殊岩土等地质特征及生态环境的分析,介绍不同地质条件应采取的工程措施。研究结果:针对本线岩溶、滑坡、错落、泥石流、顺层、软土、膨胀土等地质特征,提出了比较有效的路基、桥梁、隧道工程的处理对策。研究结论:路基采用注浆加固、抗滑桩、碎石桩、搅拌桩等方法,桥梁采用桩基、换填、加强基础刚度的方法,隧道采用大小管棚超前支护及钢架、系统锚杆支护的方法,形成完整的支护体系;施工开挖验证措施合理可行。     

遥感技术在库格铁路阿尔金山区地质选线中的应用

阿尔金山地区山高坡陡、地质构造复杂、不良地质多且规模大,这些都为库尔勒至格尔木铁路地质选线带来较大的困难。因此,充分发挥遥感技术的优势,收集遥感图像及地形、地质图,进行遥感图像处理与提取地学信息,并相互叠加,根据图像反映的各类影像特征,综合野外调查,建立该区域的解译标志,开展中、大比例尺的遥感地质判释。综合应用遥感解译和地质调查手段,查明了测区地质构造和重大不良地质的分布特征,为大面积工程地质选线、优化线路方案提供了重要依据,为工程地质测绘勘探布置提供了指导性意见。     

全空间效应下瞬变电磁法三维数值模拟

研究目的:隧道采用瞬变电磁法进行地质超前探测时,激发电流断开瞬间将在掌子面前方和后方产生感应涡流场,接收线圈接收到的是整个围岩空间涡流场的叠加,不同于地面上只有地下半空间涡流场的叠加。本文利用ANSYS模拟隧道全空间无异常体和有异常体时感应涡流的传播特性,比较异常体在隧道中心和偏离中心时磁场沿水平测线的分布规律,对瞬变电磁法的研究和推广应用具有参考意义。研究结论:隧道中的瞬变电磁场表现为"水波效应"的传播特性,而非地面半空间的"烟圈效应";隧道中低阻异常体的出现,显著改变了涡流场的时域特性,使涡流场表现为异常体的感应特征;由于异常体偏离隧道中心而使相反一侧出现磁感应强度的极大值。     

高精度重磁技术在铁矿采空区勘察中的应用研究

研究目的:在铁路选线地质勘察中,铁矿采空区勘察是一个较新的的课题。在地震与电磁法等常规方法勘察的基础上,针对铁矿的成矿特点与采空特征,应用高精度重磁测量技术对此进行了卓有成效的尝试,并对各种技术方法的优势和互补性进行了探讨,获取了铁矿采空区的物探异常响应特征,形成了一套有效的工作方法。研究结论:通过邯长铁路涉县铁矿采空区的勘察,以高精度重磁测量为主的综合物探技术取得了较为理想的应用成果。高精度重磁测量、地震映像、瞬变电磁测深及密点距直流电测深等方法,其资料相互对比验证,准确的圈定出采空异常区并划定采空区边界,为采空区评价和铁路选线提供了有力的地质依据。本项目所获得的工作经验,对类似情况的铁路地质勘察具有很强的指导性意义。     

河流峡谷地段地质选线方案研究

研究目的：河流峡谷地段，不良地质极为发育，规模大，又为地下水的排泄区，发育区域性暗河；线路设计同时受技术标准、投资影响；控制选线的因素极为复杂。本文以渝怀线乌江峡谷地质选线研究为例，对经受施工、运营、汶川地震检验，证明合理的地质选线的经验、成果进行研究、归纳、总结，指导类似河流峡谷地段铁路勘察设计工作。研究结论：先期进行河流左、右岸地质选线；峡谷段不良地质极发育，线路方案受地质条件控制，有条件时，线路内移避开沿岸不良地质；线路绕避不良地质困难或代价极高时，只要地质探明，工程措施到位，线路完全可以通过不良地质；根据岩溶发育规律及暗河标高，宏观指导选线，线路最好尽量选择通过岩溶发育安全带。