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。     

宜万铁路马鹿箐隧道+978溶腔预测预报

马鹿箐隧道先后发生了"1.21"、"4.11"等多次突涌水事故,为探用Ⅱ DK255+978 溶腔岩溶水规模,前期采用出口平导探测,后期进行了补勘与强化预测、预报.施工中通过运用 TSP203、红外探测、地质雷达、超前地质钻孔等多种探测技术,准确锁定了溶腔含水体区域和溶腔边界,准确掌握了溶腔充填物性质,成功地保障了其后...     

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。     

岩溶地区公路双连拱隧道超前地质预报探究

文章针对岩溶区公路隧道施工实际,提出地质雷达与超前水平钻孔相结合的综合超前地质预报方法,并将该方法应用于广西某岩溶区公路双连拱隧道的施工中,验证了在岩溶区双连拱隧道施工中应用该综合超前地质预报方法的预报效果,对其他形式隧道的综合超前地质预报有一定的参考作用。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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.     

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.     

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.     

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。     

三维瞬变电磁超前探测技术在隧道探水中的应用

富水隧道开挖过程中,隧道掌子面面临突水、突泥等风险,对安全施工威胁很大。目前的地质超前预报技术在探测掌子面前方水害方面仍存在一些问题。鉴于此,文章开展掌子面前方含水构造物理模拟试验,总结瞬变电磁响应规律。试验和实际应用表明:使用多匝小线圈瞬变电磁法探测技术,能够较准确地探测出不同距离上的异常体位置。采用多方向、多角度的三维瞬变电磁数据采集技术,将解释成果三维立体显示,克服了传统瞬变电磁探测成果无法显示异常体空间范围的弊端,有效提高了成果解释的形象性和直观性,为该技术在隧道中的应用和发展提供了新的思路     

复杂地质条件深埋特长隧道地应力场智能反演研究

为提高复杂地质条件深埋特长隧道地应力反演的精度和效率，构建了一种基于构造分析+RBF（径向基函数）神经网络的复杂地质条件深埋特长隧道地应力智能反演方法，该方法的主要流程包括：首先通过区域地质条件及构造分析，建立隧址区三维地质模型，通过海姆假说和金尼克假说共同确定构造应力边界条件的范围，作为智能反演的训练样本，利用RBF神经网络方法计算寻优，获得最优应力边界条件，再以此最优应力边界条件进行地应力反演计算。选择西南地区某深埋特长隧道作为研究对象，将建立的地应力场智能反演方法应用于实际工程，并将反演计算获得的地应力值与实测地应力值进行拟合对比，其中最大主应力反演值拟合误差总体在10%左右，拟合精度近90%，说明该方法可行且反演计算结果较合理。     

综合物探法在运营公路岩溶路基病害勘察中的应用

针对在运营公路开展物探勘察存在不宜中断交通,硬化路面直流电法接地条件差且存在电磁、震动干扰,施测环境复杂,探测精度要求高的特点,文章以广西某运营高速公路K194+240～K194+310岩溶路基病害勘察为实例,采用高密度电法、地质雷达及电磁波CT综合物探法,结合地质调绘及钻探资料,探测分析地层结构及隐伏岩溶发育情况,为岩溶处治方案设计与施工提供地质依据。经钻孔及施工验证,综合探测效果较为可靠。     

岩溶隧道施工过程中大型溶洞的综合预报及治理方案研究

根据尚家湾隧道隧址区地表水文点观察情况,并结合地形地貌特征、岩性和构造条件,判断尚家湾隧道在施工过程中可能揭露大型溶洞,出现突水突泥等工程灾害。文章针对前期隧道施工风险评价结果,采用综合地质预报方法对隧道前方不良地质体进行探测:采用TSP(隧道地震预测)法对ZK67+835处溶洞位置进行了准确预报;采用地质雷达法准确预报了YK67+805处的溶洞;采用超前钻探探明了溶洞在隧道底板下方的具体位置、走向及规模。探测结果表明,左右线隧道溶洞相互连通,为特大下伏无充填型溶洞。针对揭露的溶洞特点,分别采取填堵法和跨越法进行治理。左线在雨季期间无水流通过,采取填堵法;右线采取跨越法,梁板分离,分别承担隧道结构荷载和路面车辆荷载。通过对治理后围岩的变形监测,验证了治理方案的有效性,为后期类似溶洞治理提供了借鉴。     

营业线铁路隧道衬砌病害整治分析

随着铁路建设发展,近年来旧隧道病害问题随之显现,在既有隧道运营多年后,铁路设备管理单位在隧道排查时,发现隧道洞身多处病害,主要体现在拱顶防水板出露及衬砌后空洞的问题,对列车运行带来较大安全隐患。通过地质雷达探测、三维激光扫描仪等仪器对既有铁路隧道洞身标400-500m范围全面检测后,结合营业线施工特点,针对性的提出相应钢筋混凝土全环锚喷等方案进行整治,确保行车安全。     

红土山隧道断层破碎带超前预报综合技术

本文针对红土山隧道与多条断裂破碎带相交,岩体十分破碎,围岩变化多,V级围岩占多数,地质情况复杂,存在F5断层破碎带等地质特点,在采取以TGP206地质超前预报系统进行超前地质预报的基础上,结合探地雷达预报及钻探相结合的超前预报方法,对设计存在岩层破碎带的K24+900~K25+080段落成功地进行了地质超前预报;通过红土山隧道断层破碎带的预报成果与实际开挖围岩地质状况进行对比分析,验证了超前地质预报结果的准确性,从而证明了超前地质预报在隧道施工中的应用的重要性和对复杂围岩情况段落采取多种预报手段结合的必要性。