TSP-SK地震反射成像系统在隧道工程超前地质预报中的应用

隧道掌子面前方存在大型断层或富水溶洞时,盲目施工易引发涌水、突泥、崩塌等安全事故,利用超前地质预报手段预判不良地质体的空间分布,可很大程度上降低施工风险。介绍一种新型地震反射成像系统TSP-SK,论述了该预报系统的特点、工作方式及数据处理方法,并通过实际隧道工程预报案例验证了TSP-SK的可靠性。结果表明:当炮孔内炸药水封效果较好时,TSP-SK能采集到初至清晰声波干扰小的高信噪比地震反射数据;反Q滤波最大增益与Q值在15~30区间取值时常可获得较好的反射波拾取效果;TSP-SK预报结果与隧道实际开挖结果较吻合,纵波波速偏低的区域预示岩体质量差,横波速度偏低的区域施工出水的可能性较大。     

TST技术在扎营山隧道地质超前预报中的应用

目前国内普遍采用地震法技术对隧道进行地质超前预报。本文主要介绍目前较为先进的地震超前预报技术——TST技术,并在扎营山隧道地质工程实例中运用TST技术来分析如何对隧道进行准确的超前预报。     

地质超前预报在葵岗隧道施工中的应用

以地质雷达法及地震反射波法在葵岗隧道超前预报中的成功运用为例,介绍采用地质雷达法及地震波反射法进行隧道地质超前预报的原理、方法。     

基于数据驱动的隧道地质信息精细化管理系统研发与应用

针对现阶段隧道超前地质预报系统管理粗放、数据利用率低等问题，结合数据驱动原理重塑业务逻辑，研发新的隧道地质信息系统TGIS。通过高度集成隧道勘察设计阶段地质、施工阶段超前预报地质及掌子面开挖揭示地质，实现基于数据驱动的预报方法优选、临近预报提醒、分级实时预警与有效处置、掌子面自动素描、预报成果辅助判识等功能，达到隧道地质信息精细化管理的目的。经现场使用表明： 基于数据驱动的隧道地质信息精细化管理系统界面友好、运行稳定、效果良好，各项功能达到设计要求，相对于传统超前地质预报系统具有明显的优势，可普遍服务于隧道建设。     

新型防爆地震仪在瓦斯隧道超前地质预报中的应用

为提高瓦斯隧道地震波反射法超前地质预报现场作业的安全性及可操作性，介绍一种新型防爆地震仪的主机结构、主板设计、本安电源及远程控制等核心技术，同时介绍检波器气囊耦合技术；最后采用36道防爆地震仪和高精度三分量地震检波器气囊耦合装置，在重庆渝北至四川广安高速公路华蓥山隧道进口右线K24+314掌子面处进行超前探测试验，其采集的地震记录质量高，气囊耦合方式现场操作方便快捷。经过与传统的国外TSP仪器及钢管锚固剂耦合方式对比分析，充分说明采用国内的矿用防爆地震仪及其配套研制的检波器气囊耦合装置完全适用于各类瓦斯隧道地震波反射法超前地质预报工作，且能使地震波反射法实现本质安全。     

岩溶隧道超前地质预报几种主要物探方法的选择与实践

超前地质预报的物探方法有多种,由于岩溶发育空间分布的复杂性和岩溶含水介质充填物的多样性,单一的超前地质预报方法都具有局限性,如何针对岩溶的地球物理特征,选择适用的地质预报物探方法,以提高预报成果的准确度非常必要。通过对TSP法、地质雷达法、瞬变电磁法等超前地质预报主要物探方法工作原理、有效探测距离和地球物理特征等进行分析,论述岩溶隧道超前地质预报方法的理论依据和方法选择。以九景衢铁路何家隧道为例,详细论述施工过程中采用的几种主要超前地质预报方法以及组合方法,通过对比分析,验证和总结几种主要物探方法预报成果的适用性和准确度。实践成果表明： 1）单一的超前地质预报方法都具有局限性,难以应对岩溶隧道的复杂地质条件和施工高风险,需采取“三结合”措施,选取不同的超前预报方法作为组合方法,相互验证。2）TSP法未能对是岩溶还是断层破碎带进行区分,必须结合其他方法,进行对比验证才能区分; TSP法+地质雷达法长短结合探测方法,是一般简单岩溶隧道通用的组合。3）瞬变电磁法在岩溶隧道探测中效果明显,判译解释准确度高,适合大型岩溶强发育地段; 超前水平钻+瞬变电磁法+地质雷达法+水文监测地质预报组合,是复杂岩溶隧道超前地质预报可采用的有效组合。叠加超前水平钻与瞬变电磁剖面图进行分析,能详细分析出岩溶的空间分布和形态特征。     

地质雷达在赐儿山隧道超前地质预报中的应用

采用瑞典MALA CUⅢ型地质雷达,在赐儿山隧道进行超前地质预报。通过对施工现场采集的雷达剖面图的研究和对雷达软件采集的数据的分析,并与隧道掌子面施工现场地质情况进行比较,说明在隧道的超前地质预报中地质雷达探测法是一种十分便捷、准确且经济的办法,对隧道安全、快速的施工具有较好的指导作用。同时,地质雷达现场探测时,需减少各种干扰因素的影响,提高雷达图像的识别精度。     

TSP系统在隧道工程施工地质预报中的应用和发展

TSP是瑞士Amberg测量技术公司专门为隧道施工地质超前预报而设计的地震探测仪器。该系统从数据采集、处理和成果解释及评估高度智能化，其特点是：预报距离大（隧道掌子面前方至少150m），无须利用掌子面，对隧道施工妨碍小，易于操作和快速评估。通过TSP的探测，能够提前了解到掌子面前方围岩的地质情况，为施工及确定合理的支护参数提供依据，确保隧道施工安全和质量。介绍了TSP系统在隧道施工地质超前预报中的应用事例及其技术的发展。     

综合超前地质预报方法在大瑶山公路隧道中的应用

公路隧道施工过程中应用综合超前地质预报方法,可更加多样化地获取信息,取得更准确的预报结果.介绍地质分析法、地球物理勘探法、钻探法在大瑶山公路隧道复杂地质施工中的综合应用效果,为安全施工提供更准确的地质信息.     

适于TBM施工的HSP法实时预报技术设计与实现

为实现TBM施工隧道的实时地质预报,以TBM刀盘滚刀破岩震动作为震源的HSP法地质预报技术为基础,通过分析TBM施工工艺与机身结构特点,对HSP系统硬件和软件进行优化设计,使其小型化、自动化和智能化,并搭载于TBM上进行智能控制。在TBM掘进过程中,首先,通过隧道轮廓位置的检波器连续或高频次地采集地震反射波信号; 然后,经系统软件对数据的自动处理,实时获取掌子面前方地层反射特征参数图谱; 其次,通过智能识别技术完成对不良地质反射界面的有效拾取与判识; 最后,实现不良地质的探测。通过对适于TBM施工的HSP法实时预报技术进行优化设计,实时探查前方地层不良地质(体)位置、规模与性质,为TBM的高效施工起到一定的推助作用。     

公路隧道施工超前地质预报研究

公路隧道施工超前地质预报是一项复杂的系统性工作。超前地质预报主要指地质分析法、地球物理法、钻探法（或超前导坑）及诸多方法的综合使用,预报内容包括不良地质和围岩级别。通常,隧道施工超前地质预报主要采用3部曲预报方法,即将物探手段与地质分析相结合进行预报,将钻探作为验证或控制风险的重要手段。在预报过程中,地质分析是基础。     

米溪梁隧道TSP超前地质预报的运用

通过对米溪梁隧道超前地质预报过程及原理的描述,结合预报围岩情况及实际围岩对比,揭示了TSP法的准确程度.TSP方法属于多波多分量高分辨率地震反射法.地震波在设计的震源点用小量炸药激发产生.当地震波遇到岩石波阻抗差异界面,一部分地震信号反射回来,一部分信号透射进入前方介质,反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收,通过处理,了解隧道工作面前方的地质体性质.     

TSP203系统在保上隧道超前地质预报中的应用

TSP203系统是以地震波反射法为原理的新型超前地质预报手段,其操作简便、预报准确的特性深受施工单位的喜爱,现已普及到与隧道施工相关的各个行业.文中结合该系统在保上隧道的应用实例,介绍了TSP203系统的基本原理和操作方法,阐述了该系统在超前地质预报中的应用效果,通过对比分析了其在超前地质预报应用中的优越性和准确性.     

可控冲击震源在工程地震勘探中的应用探索

为解决目前工程地震勘探中震源能量较弱问题,采用可控震源小型化的方法,将可控震源引入工程地震勘探领域,以提高工程地震勘探的精度和准确性.可控冲击震源工程试验表明:可控冲击震源较锤击震源能量强,可用于高分辨工程地震勘察,探测长度可达180 m;在Ⅲ级围岩地质条件下,可控冲击震源可替代炸药用于长距离超前地质预报.     

地质雷达在黄土隧道地质预报中的应用

地质雷达技术在公路隧道工程中得到了广泛的应用。作为一种高效,先进的物探方法,探地雷达能够对隧道围岩进行快速扫描,获得形象的探测图形,加上其具有探测精度高,测线范围易调整,工作效率高等优势,成为公路隧道地质超前预报的最主要方法之一。然而公路隧道中的黄土隧道,由于黄土的特殊工程性质,如其孔隙比大,无明显层理,不均匀致密或均匀疏松特性,使得利用电磁波反射原理的方法会出现预报距离短,反射特征弱构造难以识别等问题。本文以陕西黄陵至延安高速公路扩能工程中黄土隧道地质超前预报工作中采集的地质雷达数据为基础,通过预报与实际开挖的比对,总结经验优化了黄土隧道地质雷达预报中的相关参数和分析了影响因素,并利用希尔伯特变换的技术方法对前方地质异常情况及岩性变化进行识别,以及提出基于黄土隧道的频谱特征的辅助分析方法。     

提高隧道超前地质预报效率的探讨

在隧道施工安全要求较高的今天,由于超前地质预报占用的施工时间太长,在施工工期比较紧张且工程顺利的时候就经常忽略地质预报工作。为了保证隧道施工的安全,结合工程实践,提出通过改进隧道超前地质预报方法,尽可能缩短超前地质预报在隧道施工占用的时间,提高超前地质预报效率。     

基于ANSYS的瞬变电磁法数值模拟

在隧道中进行瞬变电磁法探测时,二次感应场还受到掌子面后方围岩的影响,使得隧道全空间瞬变电磁场正、反演比大地半空间更困难。论文利用有限元分析软件ANSYS对在隧道中进行瞬变电磁超前地质预报时瞬变电磁场进行了数值模拟计算,并将计算结果与物理模拟结果进行比较,表明了利用该法在隧道中进行瞬变电磁超前地质预报正演计算的可行性。     

隧道超前地质预报技术及综合应用

隧道掘进过程中围岩地质条件复杂多变，单一的地质预报方法存在多解性，准确率较低。基于分析不同超前地质预报方法的适用范围，建立地质分析与物探长距离预报和短距离预报相结合的综合预报解译方法，并以某高速公路隧道超前地质预报为例，采用地质分析法、地震波反射法、电磁波反射法、瞬变电磁法进行了综合超前地质预报及工程应用。结果表明：综合超前地质预报能较准确查明掌子面前方不良地质体的分布范围及性质，可有效降低施工风险，为地质灾害处理和围岩设计变更提供依据。     

隧道超前地质信息的获取与数据分析处理

本文通过分析国内外隧道由于未探明隧道工程地质条件和水文地质条件，施工中遇到施工的教训，论述了隧道勘察阶段和隧道施工阶段的地质信息获取与分析处理的重要意义，探讨物探方法解决隧道超前地质预报问题，同时指出地震反射回波法解决问题的局限性并提出建议。     

超前地质预报在樟林隧道施工中的应用

隧道工程在施工前全面彻底、准确查明隧道围岩和其不良地质现象(断层、破碎带、溶洞、暗河等)所处状态是十分困难的。在隧道工程修建过程中超前地质预报作为隧道工程施工过程中规避施工风险的一项重要保证手段,已被广泛运用。本文结合永宁高速公路樟林隧道工程施工,介绍地震反射波法和超前水平钻孔两种地质超前预报方法应用于不良地质条件下的隧道开挖,取得良好的效果,供同行参考。