TBM施工隧道超前地质预报方法适宜性研究

研究目的:在TBM施工环境中,准确查明TBM掌子面前方不良地质体,可有效避免卡机、涌水突泥等地质问题。但是,受TBM施工极狭小空间、极复杂电磁干扰等特殊环境限制,传统超前地质预报手段难以有效实施。在大量TBM施工超前地质预报方法调研的基础之上,本文开展TBM施工环境多项预报技术的优缺点、准确率对比试验研究,建立极端复杂地质环境TBM施工综合超前地质预报体系,提出宽大断裂、强富水等复杂地质环境下超前地质预报解决方案。研究结论:(1)TBM施工条件地下水探测试验研究结果显示,激发极化探测方法对地下水体预测较为准确,并对TBM施工适宜性较好,可以有效解决复杂水文地质环境下地下水体探测问题;(2)极复杂地质环境TBM施工弹性波反射法类预报方法适宜性研究结果表明,HSP及三维地震(SAP)在TBM条件下对断层破碎带等不良地质体敏感性较强,且对隧道施工干扰较小,对TBM施工环境适宜性较好;(3)本研究成果可用于指导TBM施工隧道超前地质预报设计及施工,进一步降低施工风险。     

超前地质预报在铺子山隧道施工中的应用

为保证铺子山铁路隧道的施工安全,采用地质调查法、水文地质观测法及地震反射波法对施工区域进行了超前地质预报,结果表明超前地质预报与现场开挖的情况吻合良好。依据超前地质预报结果提出的安全施工措施保证了工程的安全,取得了良好的社会和经济效益。     

HSP声波反射法地质超前预报在西秦岭特长隧道TBM施工中的应用

HSP超前地质预报系统作为一种先进的声波反射法工程地质超前预报技术,具有安装方便、易于操作、可实时准确探测施工前方地质情况等特点,在兰渝铁路西秦岭特长隧道TBM332-336掘进机上应用,取得了很好的效果,可供同类工程参考。     

七步法超前地质预报在高铁岩溶隧道中的应用

为了降低岩溶隧道施工风险,基于地质调查法、多种物探法和超前钻探法相结合的综合超前地质预报方法,并在此基础上设计岩溶隧道“七步法”超前地质预报方案,用于探测岩溶隧道的工程、水文地质条件。在张吉怀高铁永顺隧道的实际应用表明,该方法可精准定位掌子面前方不良地质体空间范围与位置,提高预报精准度,降低施工安全风险,同时方便技术人员进行系统自检,查漏补缺。研究结果表明,“七步法”超前地质预报实现了多方法、多属性、多角度、多探测长度的综合预报目标,可较好地解决岩溶超前预报难的问题,为岩溶隧道的安全施工提供技术支持。     

岩溶地区隧道超前地质预测预报技术

以某岩溶隧道的施工为例,介绍岩溶隧道超前地质预测预报技术,采用常规地质法、TSP203地质预报、地质雷达、地质钻探等组成的综合超前地质预报系统,对隧道工作面前方、环向四周、隧底等不良地质进行探测,确保隧道施工安全.     

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.     

地震波法隧道三维超前地质预报技术及应用

长距离超前地质预报是新建隧道施工工程中的重要工序。目前国内外采用的长距离地震波法超前探测技术数据采集方式单一,工程适应性差,工作效率较低,预报效果差。在地震波波动理论的基础上,结合隧道施工空间情况,提出了三维地质预报技术,建立了隧道三维预报观测系统,选取锤击法作为激振方式,并结合实际工程进行了应用。为隧道、地铁等工程安全施工提供了技术保障。     

波反射法在五龙山隧道岩溶地质预报中的应用比较

以五龙山隧道为背景,采用目前常用的三种隧道超前预报物探方法(TSP-203系统、地质雷达技术、HSP声波反射法),对同一里程段的围岩进行超前探测,对3种方法的探测结果进行了对比分析和开挖验证.     

对隧道施工地质超前预报工作的反思与探讨

研究目的：寻找在隧道施工地质超前预报实践中存在的问题和预报重点,理清现阶段施工地质超前预报工作思路。研究方法：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归纳,从手段和方法上对存在问题进行分析。研究结果：得出了隧道施工超前地质预报的工作重点是灾害性地质的预报,应结合地质理论对工程安全稳定性进行评价后作出,而不仅仅停留在对不良地质体的探测上;提出了地质超前预报纵、横向探测范围的建议值。研究结论：地质预报工作是信息化施工的延伸,预报应考虑施工过程在地质体上的作用,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。     

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。     

深长桩基础施工期岩溶处置实时效果无损检测方法研究

在理论分析基础上,结合京沪高速铁路桥桩基础岩溶处置工程,开展检测分析桥桩桩孔施工过程中冲击破岩地震波传播特征现场试验;研究岩溶空洞及其充填处置后不同地震波传播特征;明确岩溶及其处置效果典型特征。在相同试验点进行地震反射探测岩溶及其处置后状态试验,并在地表已知覆盖型岩溶地区进行地震反应特征试验。在3类测试试验基础上,处理试验数据,从反射波信号特征、同相轴等方面,总结典型岩溶及其处置后地震波现场实时无损检测方法与判别特征。     

突涌地质隧道TSP法弹性参数判识研究

结合云南4座在建高风险隧道典型突涌实例,对不同不良地质发生突涌的地质情况及突涌段落地震波反射法(TSP)的预报成果进行总结,分析各类突涌发生的工程地质条件和地震波反射法物理参数,归纳隧道突涌地质特征,得出大规模突涌时地震波反射法物理参数中纵波速度V_p、横波波速V_s、纵横波速比V_p/V_s和泊松比σ四项参数的判断标准:(1)富水时,V_p/V_s与σ都呈增长趋势,V_p/V_s变化率增长约5%以上,σ变化率增长约10%以上;(2)富水时,V_p/V_s由1.7→2.0变化,σ由0.25→0.3变化;(3)层状裂隙或构造破碎时,V_p均呈下降趋势;(4)存在裂隙及富水通道时,V_s均呈下降趋势;(5)V_p和V_s同时下降时,围岩破碎及地下水发育程度同步上升;(6)V_p上升、V_s下降时,围岩完整程度变化不大,地下水或裂隙发育程度上升。     

基于频率及F-K域联合应用的地震波去噪技术研究

地震反射波勘探是铁路工程地质勘察的一种重要地球物理勘探方法,地震波数据的处理直接关系到数据的解译质量,提高信噪比是关键环节。针对单一去噪技术,难以获取高信噪比地震数据的难题,以某一在建铁路项目地裂缝勘察的地震波数据为例,详细研究各种有效波及干扰波的性质和特征,建立一种频率域滤波、声波衰减和频率-波数域(F-K)滤波联合应用的去噪技术。结果表明:该技术能有效去除和压制干扰波,增强有效波能量,去噪效果明显。     

对钢筋混凝土建筑抗震设计的几点思考

钢筋混凝土结构是应用最广泛的结构形式之一,是工业与民用建筑中最常见的结构类型。针对钢筋混凝土结构的抗震设计中诸如楼梯构件、填充墙、抗震概念设计、抗震措施和抗震构造措施等方面提出一些值得注意的问题,供大家参考。     

宿淮铁路(江苏段)桥梁设计技术创新

介绍宿淮铁路2座特大桥结构体系设计创新特点。理论计算分析表明:采用主跨132 m连续梁-拱组合体系单线桥可有效降低梁高,节省造价,施工和运营状态下,结构的强度、刚度、横向稳定、行车舒适度性等指标均满足规范要求;主跨108 m连续梁采用双向减隔震体系后,正常使用状态及多遇地震下结构正常工作。当设计地震及罕遇地震发生时,减隔震体系显著降低地震反应,避免了重要部位破坏,保证了桥梁结构的安全性,具有明显的经济效果。     

基于抗震性能分析的贮液池的改建加固研究

根据能量定则,采用静态分析中的震度法,基于Midas软件建立有限元模型,考虑土对结构的约束作用,依据Ⅱ型Level2地震动的设计震度计算结构由于地震动产生的惯性力,探讨地震波入射方向、水浮力及池内水位对结构地震响应的影响,在此基础上提出去掉柱子和顶板,并在纵轴方向加钢筋混凝土板的改建方案。新方案进行抗震性能分析时,考虑全满、左空右满和左满右空3种不同的工况,得到左空右满为最不利的地震响应工况后,与原结构内力进行对比,得出依据抗震性能对结构进行改建是合理的结论。根据截面法对改建结构进行加固补强,使得不符合规范要求的贮液池得到重新利用,减少资源浪费。     

困难地形条件下地震反射在煤矿采空区的技术研究

研究目的:复杂地形地质条件下煤矿采空区的勘察,依据地震反射是主要的技术手段,技术难点是如何合理的布线,采用保真数据处理技术,准确获取高信噪比、高精度数据,本文对此进行研究,提出相应的技术措施。研究结论:通过对太中线临县地形复杂地区和黄土塬地区的煤矿采空区的勘探,采用地震反射进行了一次成功实践;勘察中沿自然沟谷弯线施工,利用自然出露的基岩可"避虚就实",个别地段采用加密炮和调头炮来提高叠加次数;并在地震反射弯线处理上,合理选取CDP共反射面元范围,处理精度显著提高,可以准确确定煤矿采空区边界,为铁路选线提供了有利的地质依据。     

陇南市三家地黄土地震滑坡形成机理研究

研究目的:5.12汶川大地震给人民生命财产造成了极大损失。震后10年内,将是次生地质灾害频发期。其中,滑坡是最为广泛、危害最大的灾害之一。正确认识地震诱发型滑坡形成机制,是防治设计的基础和依据。研究结论:以陇南三家地黄土地震滑坡为例,认为黄土泥岩顺层缓倾结构是此地震滑坡产生的内在因素,地处两构造交汇地带为滑坡形成提供内在动力,泥石流异常发育是滑坡形成的主要外部因素,而地震波传播方向与坡体应力场方向耦合、地震波与黄土显微结构的耦合及地震波与突发地下水异常的耦合是该滑坡形成的诱发因素。针对滑坡形成机理提出了防治建议,对认识地震诱发型滑坡形成机理,有效降低地震诱发的次生灾害,促进灾后重建工作有一定指导意义。     

大跨度钢管混凝土拱桥地震响应分析

采用大型通用有限元前后处理软件MSC Patran建立大跨度铁路钢管混凝土拱桥的有限元模型.根据地震响应分析输入地震波的选择原则及桥址地震烈度,选用经过加速度幅值调整的EL-Centro地震波作为输入地震波,进行大跨度铁路钢管混凝土拱桥在水平地震波、三向地震波、一致激励和多点激励下结构的地震响应分析.分析结果表明:结构在水平地震波和三向地震波作用以及在一致激励和多点激励作用的地震响应差别很大,且没有简单明确的变化规律,因此必须采用同时考虑三向地震波和多点激励共同作用的动态时程分析法才能较真实的反应结构在地震作用下的实际受力状态和变形性能.     

地震波交错网格高阶差分数值模拟研究

研究目的:地震波数值模拟技术是勘探地球物理学中的重要组成部分,研究通过弹性波一阶速度-应力方程,采用交错网格高阶有限差分法实现了地震波在各向同性介质中的高精度的数值模拟,并采用完全匹配层(PML)吸收边界来消除边界反射,可取得较好的效果。研究结论:通过模型的正演计算和复杂模型的处理结果表明,交错网格高阶有限差分法数值模拟是一种快速有效的地震波数值模拟方法。可用于为地震勘探选择采集参数,优化观测系统提供依据,以提高采集数据的质量,有效地解决铁路勘察过程中的地质问题。