隧道超前地质预报综合技术

系统总结了隧道超前地质预测和预报的方法,并重点介绍了物探法中长期、中期和短期地质预报在施工中的具体操作方法,为规模较大、地质复杂隧道的施工提供参考。     

隧道超前地质预报物探方法应用效果分析

在铁路隧道施工中,采用超前地质预报方法对隧道掌子面前方地质情况进行有效的超前地质预报,能够及时准确地指导隧道施工,防止工程事故的发生,保证工程质量与施工安全。本文讨论了目前几种常用的超前地质预报物探方法的特点,分析了各种预报方法的局限性与影响因素,总结了各个超前地质预报方法的适用条件与探测能力,并结合工程实例提出了超前地质预报综合分析的解释方法,提高了隧道超前地质预报判识的有效性与准确性。     

宜万铁路岩溶隧道地质综合超前预报技术

全面介绍宜万铁路岩溶隧道施工阶段综合超前预报的实施情况。通过对国内外隧道工程施工地质预报技术发展现状的调研,结合宜万铁路工程地质特点,确定宜万铁路岩溶隧道采用"地质—物探—钻探"的综合预报原则,选定地质素描、地震波法、地质雷达、深孔水平钻探、加深炮孔5种超前预报方法。首次系统构建了一套基于岩溶隧道风险分级和施工地质分级基础上的岩溶隧道地质超前预报模式,并把地质超前预报首次纳入工序管理,对宜万铁路岩溶风险隧道的顺利建成起到了关键性的作用,对今后岩溶隧道工程超前预报技术有较大的借鉴价值和指导意义。同时对5种预报方法在现场的实施情况及技术提高方面的问题进行了探讨。     

隧道涌水的超前地质预报方法浅析

介绍几种隧道涌水的超前地质预报方法。水文地质分析法可以充分解释隧道突、涌水的水文地质条件;物探法探测时间短,对施工干扰小,具备短、中、长距离多种探测方式;超前钻探法常与水文地质法及物探法结合使用,是目前最行之有效的综合预报方法。     

宝兰客运专线黄土隧道超前地质预报方法的研究

宝兰客运专线定西段黄土隧道施工中出现的工程地质问题主要因土体高含水率引起。单纯的物探法在黄土隧道超前地质预报中效果不理想,新方法的研究对于弥补物探法的不足及达到预报目的具有十分重要的意义。分析常规物探法的局限性,通过上庄隧道超前地质预报工程实例,提出应用综合分析法开展地质预报的新思路。     

铁路岩溶隧道综合超前地质预报方法应用与实践

沪昆高铁朱砂堡隧道不良地质问题及特殊岩土分布较多,特别是岩溶问题较为突出。通过隧道介质物性特点分析和常见物探超前预报方法适宜性对比评价,提出"以地质分析为核心,综合物探与地质分析相结合,洞内外结合,长短预报相结合"的综合预报,建立超前地质预报综合方法体系。对隧道中岩体破碎、富水情况、溶洞等不良地质情况,应用合理的预报方法及工作流程,结合相关的地质参数和物探参数结果,建立综合分析评价体系,对不良地质情况进行综合预报,结合开挖验证预报结果的准确性。通过朱砂堡隧道工程实例表明此预报成功率达到80%,并在开挖过程中未发生坍塌或突水突泥事件,获得良好的预报效果,确保施工安全,取得较好的经济效益。     

超前地质预报在翔安海底隧道中的应用

研究目的:本研究旨在提高超前地质预报的精度和加快隧道施工进度,准确地预报出隧道掘进前方不良地质体的规模与位置,在施工中最大程度地减少工程投入和人员伤亡,同时也为今后隧道的超前地质预报提供有意义的借鉴.研究结论:得到一个精度高的预报结果需要满足以下条件:(1) 在丰富的地质知识基础上需要对隧道所在地的地质构造及不良地质体进行现场地质调研,在此基础上应用各种物探方法进行定量预报和相互验证.利用物探方法探测时,首先要得到准确的现场探测数据.(2) 在数据处理过程中需要处理人员有丰富的物探知识,能够正确确定各种参数的数值.(3) 解译时要求解译人员有丰富的地质知识能够消除物探结果的多解性.     

TSP法隧道超前地质预报技术研究与应用

长大隧道无法绕避部分不良地质问题而面临着更为复杂的工程地质和水文地质环境,这对隧道施工过程中的防灾减灾和超前地质预报工作提出了更高要求.采用隧道综合超前地质预报技术,通过二十余条铁路线的上百座高风险隧道(近2000 km)超前地质预报实践,在总结经验教训的基础上,开展了隧道掌子面前方超前地质预报物探成套技术研究.结合大...     

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。     

东秦岭特长隧道平导施工地质超前预报

通过对东秦岭特长隧道平导施工中地质超前预报工作的总结 ,介绍了隧道施工中地质超前预报的工作方法和程序。     

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。     

铁路与高速公路地质勘察对比

研究目的:目前高速公路与铁路蓬勃发展.两者均为线路工程,但由于所执行的行业规范不同,工程地质勘察中存在一些不同做法,实际工作时易引起地质人员混淆,造成失误.对两者勘察工作进行探讨有利于指导工程勘察与成果资料的交流使用.研究结论:(1)勘察阶段划分相近,高速公路工程地质勘察侧重于初勘、详勘,铁路勘察侧重于初测、定测、补定测三阶段勘察；(2)铁路隧道围岩分级采用定性描述与多指标定量评价相结合的方法,公路则是在定性评价基础上的多参数定量评价法,两者方法对隧道围岩分级差异不大；(3)在不良地质与特殊岩土如砂土液化与膨胀土判别中存在差异；(4)岩土分类中圆砾(角砾)与卵石(碎石)分界粒径、黏性土塑性状态划分与软土分类三方面存在不同；(5)对水与土腐蚀性评价存在一些显著差别.     

蒙河铁路主要地质灾害与地质选线

研究目的:铁路经过区域地质灾害突出,采用遥感判释、现场调绘、综合勘探、活动断裂鉴定等方法,对区域地质灾害分布特征及成因进行分析,并提出地质选线原则,推荐地质条件相对较好的方案,从而达到技术上可行、经济上合理的目的.研究结果:蒙河铁路沿线地质灾害分布具有明显的区域性特征,以龙骨塘-吉米-南汗大断裂为东西区域分界线,其形成主要受控于地形条件、气候条件、区域地质构造及新构造运动、地层岩性及特征,以及人类工程活动等因素.通过对地质灾害的调查分析,选取具有优势地质条件的中线方案通过,减小了工程处理难度和后续隐患,增加了线路方案的可行性和可靠性.     

超前地质预报中地质钻机的应用与优化

超前钻孔是超前地质预报技术的一项重要内容,是探测岩溶、断层破碎带、软弱围岩、突水突泥等地质灾害的重要手段,其投入小、操作简单、预报效果直观,已经广泛应用于岩溶隧道施工中.地质钻机是超前钻孔采用的主要工具,决定了预报效果、钻孔速度以及经济效益.以宜万铁路白云山隧道的超前地质预报为例,介绍地质钻机的选型、改进及工艺优化,以充分发挥地质钻机的作用.     

隧道超前地质预报中不良地质体的瞬变电磁响应特征

采用电磁场有限元方法,模拟计算隧道中瞬变电磁法预报不良地质体的视电阻率,研究视电阻率等值线图中断层、溶洞等不良地质体的瞬变电磁响应特征.研究结果表明:在不良地质体周围,视电阻率等值线相对密集,在不良地质体内部或者周围岩体,等值线相对稀疏;由此可根据等值线密集带和视电阻率相对大小,初步判断不良地质体的位置和大小.当掌子面前方存在富水溶洞时,溶洞部位视电阻率明显偏低且等值线密集;存在富水断层时,断层部位等值线密集且出现规则排列的塔形低阻区;存在干燥溶洞时,溶洞部位呈高阻区,且高阻区内部呈多个三角形组合分布;存在干燥断层时,断层部位出现近直线平行的视电阻率等值线密集高阻带.干燥溶洞和干燥断层的响应特征不易识别,需要结合地质资料进行更为细致的分析判断.部分响应特征已在实际工程中得到了应用和验证.     

GMS三维地质模型在铁路地质勘察中的应用

地质体三维可视化是近年来铁路工程地质的发展方向。为了利用现有二维地质勘察成果直接快速地建立三维地质模型,以蒙西至华中地区运煤通道铁路裴庄隧道地质资料为基础,针对GMS数据特点开发地质资料自动转换程序,建立隧道周围63.54 km2范围内的三维地质模型。通过DEM和叠加遥感影像,真实再现裴庄隧道及周边地区的地形地貌和地层分布情况,为隧道方案比选提供了可视化手段,有助于提高地质工程师对场地复杂地质条件的认识和评价,同时对提高设计质量也具有一定的意义。     

川藏铁路主要地质灾害特征及地质选线探析

拟建川藏铁路横穿三山,跨越五水;沿线地形起伏大、构造活动强烈、地层岩性及气候复杂多变;大型崩滑体、高位危岩落石、泥石流、碎屑坡、水毁、雪崩、冰害及生长期高陡岩质边坡等山地灾害发育,其具有规模大、破坏力强、灾害发生频繁且难于治理等特点。在调查拟建川藏铁路沿线主要地质灾害及分析其特征的基础上,从地质角度研究其选线原则。研究认为:拟建川藏铁路高山峡谷地貌段选线首先应遵循线位服从桥位、桥位服从地质及线位服从车站、车站服从地质的两大总体选线原则;对于高山峡谷地貌段,铁路选线宜应先确定桥位,再以越岭的长隧方案或以傍山的长隧短打方案展线为宜,尽可能地绕避大型不良地质体;对于藏东南宽广的高山峡谷地貌段,铁路选线宜外移绕避大型滑坡、岩屑坡或展线于对岸避开泥石流,主要以路基或桥的方式、局部可辅以隧道绕避大型不良地质体通过为佳;而针对迫龙藏布峡谷段,铁路选线宜以傍山的长隧短打的方案通过为佳,尽可能减少线位露头以绕避地质灾害体。     

太原地铁1号线工程地质条件及主要地质问题研究

结合太原地铁1号线地铁特有的地层岩性、地质构造、岩土特征、水文地质,分析与地铁隧道、车站建设相关的工程地质条件、水文地质条件特征。研究太原地铁1号线的主要工程地质问题,即交城活动断裂、地面沉降、地震液化、湿陷性土。在此基础上,对地铁车站基坑以及区间隧道开挖可能面临的工程地质问题进行分析和研究,得出结论:交城活动断裂带内不宜设置地下车站,地下站基坑开挖易产生流沙、基坑边坡失稳,地面沉降对工程影响不大。     

中尼跨境铁路工程地质环境特征及主要工程地质问题研究

中尼跨境铁路是首条穿越喜马拉雅山脉的铁路,位于印度板块与欧亚板块直接碰撞、拼合的作用带内,其地形、地质条件和自然环境极其复杂,是世界铁路建设史上难度及风险极大的铁路工程。通过分析总结工程地质环境特征,提出影响铁路建设的主要工程地质问题。研究表明:中尼跨境铁路工程地质环境特征呈典型的"六极四高"特征,存在极高地应力下的软岩大变形、硬岩岩爆问题,深大活动断裂的工程地质效应问题,高烈度地震问题,高地温热害问题,边坡稳定性问题,泥石流水毁问题及其他工程地质问题。建议采用"科学研究作先导,先进勘察技术为手段,常规调查与勘探是基础"的勘察设计理念,针对性开展中尼跨境铁路主要工程地质问题分布规律、对铁路工程影响、综合选线技术、工程措施等关键技术研究。