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。     

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。     

隧道底部不良地质体的地质雷达探测数值模拟及应用

地质雷达在探明隧道底部不良地质体情况时有着重要作用,掌握隧道底部各种不良地质体在地质雷达图像上的响应特征是有效实施探测的基础。文章通过建立隧道底部复杂地质地电模型,利用时域有限差分法(FDTD)进行了数值模拟,对隧道底部存在岩溶、断层、破碎带等不同地质情况下的地质雷达图像响应特征进行了分析,为隧道底部地质雷达探测图像的精确解释提供了依据;结合某客运专线隧道底部岩溶及破碎带探测地质雷达实例,证明了地质雷达在探测隧道底部不良地质体中应用的准确性。     

隧道衬砌雷达检测疑难解译问题剖析

文章以内昆铁路隧道衬砌雷达检测数据解译实践为依据,在详细分析雷达剖面成像特点的基础上,为解决数据判读中存在的某些疑难问题,有针对性地提出了波相识别法,并以此为手段,对部分疑难解译问题进行了深入细致地探讨.初步证实,该方法不但适宜隧道衬砌检测数据解译,而且在识别特殊地质异常方面更具特色.     

地质雷达在隧道工程质量检测中的应用

地质雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)是利用超高频短脉冲电磁波探测介质分布的的一种地球物理勘探技术,近年来广泛应用于隧道工程质量检测方面。文章介绍了地质雷达技术的基本原理,并且以工程实例分析了地质雷达仪器在隧道工程质量检测中的应用情况,证实了地质雷达技术在工程检测中起到的良好作用。     

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.     

汶川震后杨家山隧道断层塌方成因及其地质雷达预研究

受汶川地震的影响,经过断层带的公路隧道在施工时更容易出现大的塌方事故.为避免造成人员伤亡和经济损失,本文以广甘高速公路杨家山隧道右洞桩号K22+624段塌方为工程背景,采用现场地质描述分析、地质雷达探测,以及编写程序的正演模拟相结合,对汶川地震过后断层带对隧道塌方的影响进行研究.结果表明,在震后断层带的影响范围内,围岩整体特性发生突变,雷达波形图中会形成强烈的反射波信号,经过后期处理,能够得到较为清晰的波形异常图,从而推测出掌子面前方可能出现塌方的情况.文章最后对地质雷达探测加以正演模拟,可有效地指导整个隧道施工过程,并取得较好的经济收益.     

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.     

基于数值分析的隧道衬砌病害检测技术研究

在高速公路隧道质量控制中,隧道衬砌质量常常因其隐蔽性,而难以做到直观有效的检测。现阶段,关于隧道衬砌质量检测技术的研究主要集中在地质雷达探测、声波探测、回弹检测等无损检测方法的应用方面,而关于检测中发现的衬砌质量缺陷对结构稳定性影响方面的研究较少。文章依托工程实践,通过地质雷达探测的病害分布信息,采用MIDAS GTS NX有限元数值模拟手段,建立荷载-结构法的二维平面模型,研究不同脱空位置对衬砌结构受力的影响,发现隧道衬砌结构受力对拱腰部位的衬砌脱空最敏感,当脱空尺寸达0.2m(高)×1m(长)时,衬砌结构最大von Mises应力位置发生变化,应力增幅达58%,从而为有效指导工程实践提供了数据支撑。通过探索雷达检测与数值分析相结合的手段在公路隧道衬砌质量检测中的应用,可为类似检测工程提供参考借鉴。     

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。     

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.     

地质雷达与TRT法在隧道涌水预报中的应用

富水岩溶地区隧道施工过程中,极易发生突水、突泥工程地质灾害,极大地危害了施工安全。因此,采用超前地质预报探测隧道掌子面前方围岩工程地质及水文地质情况显得尤为必要。文章以南充-大竹-梁平(川渝界)高速公路铜锣山隧道工程超前地质预报为例,提出综合利用地质雷达法与TRT法对隧道掌子面前方涌水情况进行预报,经实践验证该组合预报技术能为隧道施工提供有效的参考依据,一定程度上减小突水、突泥地质灾害的发生几率。     

地质雷达在公路隧道工程检测中的应用

地质雷达技术作为一种先进的非侵入性勘测手段,具有高分辨率、高灵敏度等特点,因此在公路隧道工程检测中得以广泛应用。地质雷达的引入能够提高隧道工程施工前期的勘察效率,为工程质量的控制和隧道安全运营提供有力的技术支持。阐述地质雷达技术的工作原理,深入探讨地质雷达技术在公路隧道工程中的应用,分析地质雷达在公路隧道工程检测中的应用案例,以全面展示地质雷达在公路隧道工程中的重要作用。     

地质雷达在高速公路路基病害探测中的应用

在介绍地质雷达无损探测技术的工作原理、仪器探测深度和精度及雷达图像识别技术的基础上,结合福建某高速公路路基病害情况,采用地质雷达探明地基中是否存在溶洞,确定路基冲刷范围及程度,结果表明地质雷达探测技术应用于高速公路路基病害探测中,具有无损、快速、经济、有效等优点,而且探测精度可以满足工程要求,值得广泛推广。     

TSP203地质预报系统在乌鞘岭特长隧道右线F7断层中的应用

文章结合乌鞘岭特长隧道右线F7断层施工这一工程实例,就TSP203地质预报系统这一技术的测试原理、测试设备、探测解译技术进行了阐述,并介绍了该系统在乌鞘岭特长隧道右线F7断层施工中取得的显著效果.     

TSP203地质预报系统在乌鞘岭特长隧道右线F7断层中的应用

文章结合乌鞘岭特长隧道右线F7断层施工这一工程实例,就TSP203地质预报系统这一技术的测试原理、测试设备、探测解译技术进行了阐述,并介绍了该系统在乌鞘岭特长隧道右线F7断层施工中取得的显著效果.     

齐岳山隧道施工中物探与钻探的应用比较研究

在岩溶山区隧道工程的施工过程中,地质超前预报是重要的施工工序,以宜万铁路齐岳山隧道为例,研究了基于地震波理论的TSP203探测设备的应用方法和目前在国内外水平钻探领域功能最完善的RPD-150多功能地质钻机的应用方法;分析比较了地球物理探测和地质钻探方法在隧道地质超前预报中的特点,提出了岩溶山区隧道地质超前预报技术方法的应用原则.研究结果表明:TSP203地质预报系统探测、解译距离远,分辨率高,系统智能化程度高,数据记录基本采用自动记录系统,试验过程简单,对施工影响较小,但是整个系统数据记录与分析比较单一、公式化;RPD-150C多功能钻机系统具有探测准确、探测结果受外界影响小等优点,但是数据分析往往不能对有些数据和图形进行量化,只能作出定性的分析.从而得出结论,RPD-150C多功能钻机系统与TSP203地质预报系统有很大的互补性,综合两种手段,可以及时预测预报到大部分地质不良地段,为隧道工程的施工奠定基础.     

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。     

地质雷达探测技术在隧道质量中的应用

通过地质雷达在国道主干线北京至上海公路(辅线)济南至莱芜高速公路隧道工程中的探测结果,分析得出隧道初期支护背后填充密实度、空洞以及二衬厚度及背后钢筋,为隧道工程建设提供更好的质量保障。     

瞬变电磁法隧道超前地质预报物理模拟

文章根据物理模拟相似性准则设计模型试验,采用水槽、盐水、塑料槽、铜板和铁块分别模拟围岩全空间、均匀介质、隧道空间、异常体和金属干扰体,重点研究隧道空间、金属干扰体及异常体自身对瞬变电磁法隧道超前地质预报结果的影响规律。试验结果表明:隧道空间只会对二次电磁响应值大小产生微弱影响,对二次电磁响应的衰减速度几乎无影响;金属干扰体的存在会严重影响探测结果,导致感应电动势增大,造成存在低阻异常体的假象;在对不同位置异常体的物理模拟试验中,感应电动势大小随着异常体与探测线圈距离的増加而呈指数衰减的规律。试验结果验证了瞬变电磁法用于隧道超前地质预报的可行性,为改进资料解释方法、提高探测精度提供了重要依据。