HSP超前地质预报技术在隧道工程中的应用

近年来,隧道超前地质预报得到了快速发展,并在隧道施工中发挥了重要作用.目前隧道超前地质预报方法种类很多,但普遍存在预报距离和准确率不能兼顾的问题,并且现场测试较为复杂.针对上述方面的问题,水平声波剖面法(HSP)可通过其测试布置方法和数据处理技术较好的解决.文章简述了HSP原理、测试针对方法及关键技术,并在典型工程应用实例的基础上,总结分析了HSP应用效果和技术特性.     

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。     

综合超前地质预报在新铜锣山隧道中的运用

南渝高速公路铜锣山隧道穿越煤层、采空区、巨型断层带,地质条件极为复杂,施工中极易发生煤与瓦斯突出、突涌水等危险。由于常规预报方法技术都有其适用条件和优缺点,任何单一方法均难以对掌子面前方地质情况作出准确判断,因此在铜锣山隧道施工中采用了综合超前地质预报技术,结合真反射层析成像(TRT)、瞬变电磁(TEM)、地质雷达(GPR)等多种方法的探测结果,通过多参数相互映证获取了掌子面前方的围岩及地下水赋存情况。该技术为隧道施工安全提供了及时预警,取得了良好的预报成果,为隧道施工方案制定和设计变更提供了可靠的技术依据。     

综合地质预报技术在坛厂隧道施工中的应用

文章介绍了坛厂隧道施工中存在的主要工程地质问题(浅埋破碎、煤层瓦斯、断层破碎带、岩溶及涌水突泥等),以及地质超前预报的重点和难点;针对施工中采用的“以地质法为基础、以HSP声波反射法为主要手段、结合电磁波反射法的综合预报技术”,并结合隧道进口浅埋段和中部岩溶涌水突泥段的预报情况进行了研究分析.隧道施工开挖揭露的情况表明,预报结果与实际开挖揭示吻合率较好,对本隧道工程施工起到了积极的指导作用,为隧道安全施工提供了技术保障.     

坪林隧道施工地质探查技术之应用

北宜高速公路坪林隧道施工遭遇断层破碎带及大量涌水问题,为探查隧道前方的地质情况,以降低地质不确定引致之灾害风险,施工中应用了水平长距离钻探、震波探测与地电阻影像探测等地质探查的方法及技术.由于施工中地质探查结果知四棱砂岩段属特殊恶劣的地质条件,其工程地质特性为完整岩石非常坚硬,强度达220MPa,但在板块运动挤压作用下形成破碎带,其中夹有许多宽度小于1.5m的剪裂带,呈不规则分布的高低角度剪裂带,破碎带因地下水补充而形成含水层,含水层又因剪裂带构造密集复杂而被阻绝隐藏于背后,很难于施工中准确予以界定.文章将探讨应用于坪林隧道施工中地质探查技术的结果及限制、产生的问题与困难及相关因应措施,藉以累积施工地质探查的技术与经验.在四棱砂岩中隧道施工所获经验显示,必须综合应用隧道前方震测法(TSP)、地电阻影像探测法(RIP)、水平长距离钻探、短距离钻探等探查技术,先获得开挖面前方大范围的地质构造与水脉分布,再由水平钻探结果分析、研判与验证,方较能掌握隧道前方较准确的地质与水脉状况.     

高压、富水岩溶隧道施工地质预报探讨

在新大瑶山隧道工程中,建立了隧道施工地质预报机构和地质信息系统,采用了宏观控制预报、准确预报、验证预报三级预报方法.由于利用了以野外地质调绘、洞内CCD地质编录、超前水平钻探、TSP203及直流电法为主要探测手段的综合预报技术,提高了预报的科学性、准确性,降低了预报成本.     

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.     

应用HSP法的TBM隧道施工地质预报技术研究

为了减少地质预报工作对施工工序的影响和实现TBM隧道的快捷地质预报,文章结合TBM的施工环境,分析了TBM施工隧道地质预报的重难点,介绍了适用于TBM施工的HSP法原理和探测方案。该HSP法以刀盘滚刀破岩产生的震动信号为震源信号,采取多通道、长时间序列接收,通过相关干涉、聚焦成像等处理技术,获取前方地层特征参数,实现对TBM施工隧道掌子面前方不良地质的探测。通过在某双护盾TBM施工隧道中运用HSP法进行地质预报,预报结论与揭露情况一致性较好。应用结果表明,HSP法是适用于TBM隧道施工地质预报的高效方法之一。     

长大深埋隧道超前地质预报软件开发

采用人工神经网络技术、模糊-层次综合评判等非线性智能科学技术,并应用数据库技术和软件工程技术,集成开发了长大深埋隧道超前地质预报软件系统(TGP-CAS).本软件的功能包括:能够预报隧道基本地质条件;预测岩爆、大变形、塌方等施工地质灾害;查询TSP、GPR等物理超前探测成果;综合查询设计期、施工期地质信息和超前地质预报信息,并生成综合预报初步结论;结合地质信息和物理探测信息综合预测岩体破碎程度等隧道不良地质情况.     

牛岭界隧道施工综合地质预报技术

文章在分析了牛岭界隧道主要地质特征和综合分析国内外隧道施工期地质超前预报的主要方法基础上,选择以地质法为基础、以HSP声波反射法为主要手段、并配合采用TSP-203系统的综合超前地质预报技术.实践证明,采用该综合技术是合适的,预报结果基本正确,为隧道动态设计施工提供了较为科学的依据.     

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。     

综合超前地质预报在圆梁山隧道中的应用

圆梁山隧道通过地段岩溶发育、水流量大、水压高,断层破碎带多且含有煤层、瓦斯、石油天燃气,地质条件非常复杂.施工过程中采用了包括TSP202、红外探测、地质雷达、HSP、常规地质分析和超前水平钻孔多种方法相互印证和补充的综合地质预报.文章介绍了在圆梁山地质预报中的做法.     

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.     

综合地质预报方法在铜锣山隧道施工涌水预报中的应用

在富水隧道施工过程中,常突发涌水、突泥等工程地质灾害,对施工安全危害极大。工程实践表明,单一的地质超前预报方法造成漏判、误判严重,难以确保隧道施工安全。文章结合铜锣山隧道工程地质条件,提出采用综合地质超前预报技术对铜锣山隧道施工涌水进行地质超前预报,充分发挥TRT法、瞬变电磁法和超前水平钻法技术的各自优势。工程应用效果表明,该种组合的综合地质超前预报技术为该隧道施工决策提供了有效的地质参考依据,在一定程度上避免了隧道涌水、突泥等地质灾害的发生。     

来马路隧道超前地质预报典型不良地质体雷达数据解析

文章根据广西来宾至马山高速公路隧道超前地质预报成果,介绍了地质雷达数据采集、处理的要点,并结合探测实例分析了项目区常见的不良地质体(溶洞、断层带、裂隙密集带)的雷达反射波特征。     

地质雷达在高速公路隧道地质超前预报中的应用

为了降低高速公路隧道施工过程中,地质问题引发的突发性事故的发生率,对地质雷达探测原理进行阐释,对地质雷达使用的优势和劣势进行分析,并提出地质雷达使用流程的优化方式,以期更好地发挥质雷达探测技术在公路隧道地质超前预报方面的作用,推动高速公路隧道建设顺利开展。     

基于属性识别理论的隧道施工超前地质预报可靠性分析

超前地质预报技术是探测隧道开挖掌子面前方不良地质、降低施工风险的一项重要技术措施。为确保超前地质预报技术探测的地质信息可靠、准确,文章建立了基于属性识别理论的隧道施工超前地质预报可靠性评价模型,在综合分析预报可靠性影响因素的基础上,从预报方案、预报作业人员、预报设备、预报环境、预报管理5个方面考虑,选取综合预报方法数量、作业人员从事预报工作时间、预报设备维护频率、与预报无关设备及人员数量、预报管理合理性作为评价指标,对各影响因素评价指标进行定性与定量描述,并对其进行等级划分;对于预报可靠性评价模型中各指标权重的确定,采用简单关联函数法来确定各评价指标所占权重;通过现场跟踪调查获取的各评价指标值及构造的属性测度函数计算隧道预报区段的单指标属性测度与综合属性测度,进而应用置信度准则对隧道预报区段的预报可靠性进行评价;最后通过工程实际应用表明属性评价结果与现场实际预报的可靠性情况一致。     

基于HSP声波反射法的隧道超前地质预报

文章在对HSP声波反射法的工作原理、仪器设备及测试分析软件介绍的基础上,结合SZ隧道出口段掌子面的实际地质条件,对其出口左右线掌子面进行测试分析,并得到施工开挖验证。应用HSP声波反射法对隧道掌子面前方地质条件进行及时准确的预测,提前采取预防措施,避免灾害的发生,或在—定程度上减少因灾害造成的损失,减少施工过程的干扰,对隧道的安全施工具有积极的指导作用,值得在同类隧道施工地质预报中推广应用。     

TRT6000超前地质预报系统在新铜锣山隧道中的运用

超前地质预报是保证隧道施工安全的重要手段.南渝高速公路铜锣山隧道穿越煤层米空区、巨型断层带,地质条件极为复杂,施工中极易发生煤与瓦斯突出、涌突水等地质灾害.隧道施工中引进了TRT6000超前地质预报三维空间反射层析成像技术,通过获取掌子面前方较长距离内的围岩及地下水赋存情况信息,为隧道施工安全提供预警,其预报成果对业主确定实施设计变更提供了科学依据.     

红外探水技术在隧道超前地质预报中的应用

超前地质预报是隧道施工中尤为重要的环节。文章阐述了红外探水技术的特点、使用条件、基本原理、探测方法和影响因素,并结合工程实例介绍了红外探水技术的具体应用方法与效果,指出红外探水技术便捷、无损、准确、可靠,值得广泛运用于隧道超前地质预报中。