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。     

来马路隧道超前地质预报典型不良地质体雷达数据解析

文章根据广西来宾至马山高速公路隧道超前地质预报成果,介绍了地质雷达数据采集、处理的要点,并结合探测实例分析了项目区常见的不良地质体(溶洞、断层带、裂隙密集带)的雷达反射波特征。     

国产KDL-3型防爆地质雷达

文章首先阐述了地质雷达的基本原理及KDL-3型地质雷达的基本组成及其性能特点.在此基础上着重介绍了该仪器在一些隧道中的应用情况,即成渝高速公路中梁山隧道和广渝高速公路华蓥山隧道中探测掌子面前方灰岩地层中的断层、岩溶、裂隙带及其含水性以及煤系地层中的瓦斯富存构造;在海南东线高速公路大茅隧道中探测掌子面前方花岗岩中的强风化带、闪长玢岩岩脉以及断层、节理组等地质构造;在贵州水柏铁路何家寨隧道煤系地层中探测煤层组的分布;在四川铁山隧道沉降开裂段探测隧道顶底部煤层采空区的充填处理情况等等.该仪器在这些隧道超前预测和病害检测实例中的成功应用,从理论和实际的结合上证明了地质雷达探测技术在隧道工程勘探中的实用性及其广泛的应用开发前景.     

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。     

综合超前地质预报在圆梁山隧道中的应用

圆梁山隧道通过地段岩溶发育、水流量大、水压高,断层破碎带多且含有煤层、瓦斯、石油天燃气,地质条件非常复杂.施工过程中采用了包括TSP202、红外探测、地质雷达、HSP、常规地质分析和超前水平钻孔多种方法相互印证和补充的综合地质预报.文章介绍了在圆梁山地质预报中的做法.     

地质雷达在基岩完整性探测中的应用

文章通过在实践中应用地质雷达探测基岩完整性的实例,介绍了一些常见岩溶发育形态在地质雷达探测剖面中的异常规律和特征,为使用地质雷达进行基岩完整性探测提供参考。     

探地雷达在乌鹅隧道地质预报中的应用

文章阐述了探地雷达的预报原理和方法,并以乌鹅隧道工程为背景,通过对该隧道超前地质预报信息的积累,分析了完整岩体、断层破碎带、富水带、含充填物的裂隙发育带的雷达堆积波图,指出了各种雷达图像的特点,为类似工程地质条件下的雷达预报提供参考.     

综合超前地质预报在长乐山隧道施工中的应用

在岩溶地区修建隧道过程中,经常遇到突水、突泥等地质灾害。为了规避地质灾害的发生、减少其对隧道施工运营造成的损失,通常要投入大量的隧道超前地质预报工作。文章在进行水文、地质、地貌研究的基础上,提出了运用岩溶地质学原理对隧道岩溶发育情况进行定性预测,划分重点预报地段、选择合适的物探方法或物探组合模式、有的放矢地进行综合超前预报的观点;以长乐山隧道为工程背景,采用了岩溶地质定性预测+地震波法探测+地质雷达探测的超前预报模式,取得了良好的效果,验证了综合超前地质预报的有效性、经济性。     

综合地质预报技术在宜万铁路大支坪隧道F5断层预报中的应用

文章主要介绍宜万铁路大支坪隧道F5富水断层综合超前地质预测预报技术的实例应用,采用TSP203物理探测、地质雷达探测和水平超前探孔验证等手段,探明该断层水文地质、岩溶发育规模等地质特征,取得了明显的效果,为下一步施工方案制定及隧道结构优化设计提供了可靠的地质资料.     

地质雷达在隧道覆盖层不良地质检测中的应用

文章从地质雷达的工作原理入手,利用低频天线地质雷达对某高速公路隧道覆盖层的地质状况进行了探测分析,并提出了相应的工程防治措施。实践证明,低频天线地质雷达能有效探测隧道覆盖层地质状况,探测结果可靠。     

超前地质预报技术在隧道施工中的组合及应用

在复杂地质条件下的隧道施工过程中,富水构造、断层破碎带及蚀变带等不良地质不仅制约了隧道正常施工,且在不同程度上影响着隧道的施工安全。本文选用“地质调查法?+?TSP?+?瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method,TEM）?+?地质雷达法?+?超前钻探”综合地质预报方法对侵入岩地区的某隧道开展综合地质预报,分析了掌子面工程地质与水文地质条件,为该隧道前方掌子面安全施工提供了可靠的地质资料支撑,具有十分重要的现实意义。     

隧道超前预报中不同性质充填溶洞地质雷达正演实验研究

隧道掘进过程中常遇到溶洞等不良地质体,根据溶洞填充物不同,将其划分为空气溶洞、充水溶洞、淤泥溶洞和干砂溶洞。文章基于时域有限差分法(FDTD)原理,对这些常见岩溶病害进行了正演模拟,并结合工程实例验证了理论模拟的效果。结果表明:溶洞雷达正演图像基本特征是一条双曲线同相轴。通过分析双曲线同相轴的运动学和动力学特征,可以推测出溶洞的几何位置,以及定性判断溶洞填充物的类型,且理论模拟效果与实测隧道剖面吻合良好。     

地质雷达在隧道工程探测中的干扰波形特征分析

地质雷达已被广泛应用于隧道工程中,但地质雷达在隧道工程探测过程中时常会遇到干扰因素,会导致雷达探测反射波波形堆积图异常,干扰波形覆盖了有效波形,严重影响后续的解译工作。文章将地质雷达在隧道工程中所遇的干扰划分为耦合干扰、施工干扰及特殊情况下的干扰三种类型,对雷达的干扰波形特征进行分析,提出了有效的处理措施以抑制雷达干扰波,从而保障解译人员能够有效、准确地识别雷达干扰波形,避免对雷达干扰波的误判。     

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.     

地铁隧道底部探测技术及应用

地铁工程不仅要保证施工过程中的安全,而且要保障长期运营中的安全,因此隧道底部地质环境是地铁工程需重点考虑的特殊问题.文章介绍了地铁隧道底部地质探测的必要性,总结了国内外专家关于地铁隧道地质探测方法的研究成果;针对地铁工程的特殊性,提出了地铁隧道底部探测预报措施以地质法为基础、其它方法综合运用的原则,对探测技术的原理作了论述."武汉地铁二号线虎泉段隧道底部岩溶探测"项目的应用实践结果表明,该项探测技术能够基本满足地铁工程需要,探测准确度较高,值得在地铁工程中推广,有必要进行更深入的研究.     

地质雷达在高速公路岩溶路基探测中的应用

隐伏岩溶的有效探测是保证高速公路岩溶路基施工安全与质量的重要因素,对于灰岩裸露或覆盖层薄的浅层岩溶探测,地质雷达较其他物探方法有突出优势,可以高效准确地查明隐伏岩溶的发育规模、分布范围和埋深等。文章结合工程实例,探讨了地质雷达在高速公路路基浅层岩溶探测中的应用,评述该技术能够有效地完成岩溶地区的浅层岩溶探测工作任务,具有较好的推广应用价值。     

地质雷达在隧道二衬病害检测中的应用

在介绍地质雷达在隧道二衬质量无损检测中的工作原理及探测方法的基础上,结合厦蓉高速某隧道工程,通过对二衬厚度、空洞、不密实、钢筋网分布等典型目标体的雷达探测效果解释,结果表明地质雷达无损检测技术在隧道二衬质量检测中具有较强适用性,且能方便、快速发现质量问题并可为隐秘工程质量评判提供科学依据,值得推广应用.     

武隆隧道2#、3#岩溶暗河探测及施工地质条件分析

武隆隧道为渝怀铁路第二长大隧道,岩溶发育是本隧道的最主要特征之一.尤涫?#和3#岩溶暗河,为本隧道最复杂、最困难的地质条件,多次出现大型～特大型岩溶涌水,给隧道施工造成无法抗拒的自然灾害和经济损失.作者详细介绍了2#和3#岩溶暗河的探测技术,并根据探测结果提出岩溶暗河处理措施和建议.     

大断面岩溶隧道贯通段地质情况的无线电波透视试验探测

大断面岩溶隧道贯通段施工安全风险极大,常常存在突水、突泥、塌方等安全风险。准确探测贯通段地质情况是大断面岩溶隧道安全、高效贯通最重要的技术保障之一,但是传统的反射类地震波、电磁波等物探方法难以满足其探测准确度的要求。基于透视类物探方法的高可靠性和隧道贯通段的空间特征,文章采用无线电波透视法对大断面岩溶隧道贯通段地质情况进行了透视试验探测研究,并提出了一种基于大断面隧道的小点距定点法的无线电波透视探测方法。该方法成功应用于重庆渝北至四川广安高速公路华蓥山隧道建设工程中,取得了良好的应用效果,有效地避免了突水事件发生。     

一种基于半空间扫描测量模式的隧道坍腔地质雷达三维成像技术

地质雷达作为一种高效、无损的地球物理探测手段,被广泛应用于隧道地质灾害尤其是隧道坍腔的探测中。由于受环境条件的制约,目前隧道中地质雷达探测方式多以二维反射剖面为主,存在空间探测范围局限性较大的问题。为了在尽量不增加工作量、不降低数据采集效率的前提下,尽可能的提高地质雷达的空间探测范围,文章提出了一种基于半空间扫描测量的探测模式,通过对三维数据体的反演实现了隧道掌子面半空间区域30 m范围内的全方位3D成像。通过基于CPML吸收边界条件的三维FDTD数值模拟分析以及对接收信号的频谱分析,验证了该方法的有效性。将该方法应用于河北省荣成—乌海高速公路营尔岭隧道右洞坍腔检测中,成功探测到里程K103+607～K103+567区域内隧道顶部的坍腔危害。此外,将三维地质雷达探测结论与三维地震地质超前预报结果进行交叉验证,吻合效果良好。