地质雷达与TGP206在楚阳隧道超前地质预报中的应用

针对地质超前预报,首先,分析对比了地质雷达和TGP206这2套超前地质预报系统的探测原理,以巫奉高速公路楚阳隧道出口ZK2 +446 ～ZK2 +346、YK2+ 750 ～ YK2+ 670和YK2+ 180～YK1 +980地段为工程实例,介绍了地质雷达和TGP206在探测楚阳隧道掌子面前方不良地质工况的原理和方法,验证了探测结果和实际施工情况基本吻合.其次,通过对这2种物探方法在楚阳隧道超前地质预报中的各自特点比较可以看出,它们都能及时提供隧道掌子面前方以及隧道周围地质条件变化信息,但两者又有不同的特点,地质雷达探测距离虽短,但准确度较高;TGP探测距离较长,准确性也较好,但设备成本相对比较高.它们各自的特点可为类似公路隧道施工中地质预报设备的选择提供参考.     

三维转角瞬变电磁超前地质预报探测技术在隧道中的应用

介绍了三维瞬变电磁预报探测技术的工作原理、转角探测方式及三维探测的反演计算,并将该方法用于某铁路杨柳隧道富水段的探测。应用结果表明:1)三维瞬变电磁作为一种超前地质预报方法,可解决隧道穿越岩溶、富水构造、断层破碎带等不良地质体的施工围岩预报难题; 2)三维转转角探测对隧道开挖轮廓线以外的异常体能有效探测,减少了平移探测隧道支护钢架背景场干扰,提高了探测的安全性; 3)提供三维异常体的“定量”空间展示成果和为隧道安全施工提供数据支撑; 4)该方法适用于富水隧道的地下水“定量”超前地质预报探测。     

综合超前地质预报在上寨隧道中的应用

以厦蓉(厦门—成都)高速公路榕江格龙至都匀段上寨隧道为工程背景,实行地质-物探-水平钻探相结合的优化物探手段的综合超前地质预报技术对YK171+340—350岩溶发育进行了预报,基本探明了掌子面前方岩溶发育情况,为及时制订处理预案提供了科学依据。     

基于地质雷达探测地铁富水地层处理研究

依托徐州市城市轨道交通1号线某隧道,采用地质雷达对富水地层地下水及围岩裂隙发育情况进行超前探测分析,并根据探测结果对富水地层进行超前注浆。现场开挖与监测分析结果表明:通过地质雷达在隧道富水地层开挖过程中的有效地质预报,可以提前采取处理不良地质工程措施,为隧道顺利掘进创造有利条件。     

GPR在高速公路隧道掘进中掌子面前方岩体结构超前预报工作中的应用

以上(海)瑞(丽)高速公路湖南境内邵(阳)-怀(化)段芭蕉溪隧道掘进中掌子面前方岩体结构的超前预报为例,通过地质雷达(GPR)探测,结合TSP203探测以及开挖掌子面的详细地质素描等工作,可以实时、详细、准确地了解开挖掌子面前方的岩体结构情况,为施工单位合理安排施工作业进度、减少工程隐患提供科学依据。     

岩溶隧道瞬变电磁三维超前探测技术研究

针对岩溶发育地区隧道开挖时现有地质预报技术对岩溶突水较难做出准确预测的问题,设计出大断面三维多匝小回线瞬变电磁探测技术。依据岩溶发育特点,采用数值模拟方法对隧道掌子面前方25 m和50 m处不同体积富水溶洞进行模拟,研究掌子面前方不同距离和规模的低阻异常体瞬变电磁响应特征。基于数值模拟结果,在张吉怀铁路古丈隧道岩溶发育段进行探测验证,结果表明： 1）溶洞模型在二维视电阻率等值线断面图上25 m和50 m处形成闭合、视电阻值小于60 Ω·m的低阻区,低阻区与设计的模拟体的位置和范围一致; 2）大断面三维多匝小回线瞬变电磁探测三维显示结果与现场实际揭露情况基本吻合,采用该技术能够准确预报掌子面前方17~30 m、隧道两侧20 m到隧道中轴线的充泥含水溶洞。     

林家溪隧道岩体结构的TSP203超前预报

TSP203应用于隧道掘进中掌子面前方岩体结构的超前预报工作,不仅具有快捷、准确的特点,而且还能进行实时处理与显示。该文以在建的上(海)-瑞(丽)高速公路湖南境内邵(阳)-怀(化)段林家溪隧道掘进中掌子面前方岩体结构的超前预报为例,通过TSP203探测,结合水平钻探以及开挖掌子面的详细地质素描等工作,及时、详细、准确地了解开挖掌子面前方的岩体结构情况,为合理安排施工作业进度、减少工程隐患提供了科学依据。     

隧道超前预报GPR正演模拟与应用研究

穿越长距离、大埋深、地质条件复杂的隧道工程在开挖过程中易发生涌水、突泥和塌方等地质灾害问题，为确保隧道施工安全有序进行，采用一种分辨率高、抗干扰能力强、高效直观的探地雷达GPR及其正演模拟技术对掌子面前方不良地质体进行超前预报。为提高对探地雷达探测不良地质体图像特征的解译，采用时域有限差分法FDTD模拟充水、充泥和充气溶洞模型，充水和充泥的软弱夹层模型，裂隙破碎带及断层模型下的GPR电磁波响应特征，并建立超前地质预报GPR正演模拟特征图库，为实际雷达探测图像解译提供理论基础。以常德市炉慈高速公路维新镇2号隧道和郴州市良回镇花岭公路隧道探测为例，结合后期开挖结果，验证了该技术可准确预测掌子面前方溶洞、富水、软弱夹层发育、裂隙和断层等不良地质体。     

红外探测技术在岩溶富水公路隧道中的应用

对于隧道施工,超前地质预报是非常重要的环节,尤其在岩溶富水地段,探测水的存在与分布不仅关系到隧道施工的效率、工期等,更会直接关系到人身安全。针对红外探水的基本原理以及特点做了简单地说明,并对本工程中运用的HY-304红外探水仪加以介绍说明。然后针对本次红外探测的成果,通过与现场开挖揭露的情况进行了对比已达到验证预报的结果。结论是：对于岩溶富水区隧道中含水体,红外探水技术预报准确度较高,适合用于岩溶富水地质下的隧道开挖面前方地下水的超前探测预报。     

大湾隧道掌子面前方岩石结构的TSP203超前预报

通过对大湾隧道掘进中掌子面前方岩石结构的TSP203超前预报,结合对开挖掌子面的详细地质素描等工作。可知该隧道右线YK78 761～ 773段属Ⅰ类围岩．YK78 773～ 835段为Ⅱ类围岩,其中YK78 773～797、YK78 830～ 835区段内岩体较破碎．可能有软弱夹层存在．尤其在YK78 786附近和YK78 830～ 835可能有断层破碎带或裂隙密集带通过。为施工单位合理安排施工作业进度、减少工程隐患提供了科学依据。     

综合超前地质预报在岩溶隧道中的应用

为了提高岩溶地区隧道的超前地质预报的准确性,有效探测不良地质的位置、性质和规模,通过采用钻孔雷达和高精度孔内成像相结合的方法,以贵广高速铁路胡家寨和油竹山隧道为工程依托,对钻孔地质雷达和高精度孔内成像的基本原理、探测方法、观测系统、数据处理与成果解释进行了深入研究。结果表明:钻孔内雷达可以有效探测掌子面前方的富水构造和不连续体,判断含水、破碎带情况,并且可以减少超前钻孔的数量;高精度孔内成像可以直接观测到钻孔中地质体的各种特征及细微构造,编录地质柱状图。弥补了超前钻孔难以在钻孔取芯困难部位获取地质信息的不足,尤其适用于岩溶地区地质预报。     

TST超前地质预报技术在巨城隧道工程中的应用

在隧道施工中,为掌握掌子面前方地质情况,保证施工安全,通常采用地质超前预报手段对前方围岩、地下水等情况进行探测。结合某公路隧道工程实例详细地阐述了TST超前地质预报的原理及实际应用情况。通过TST预报技术,该隧道成功地预报了一处大型溶洞,确保了施工安全。     

TGP206在下穿水库段隧道地质超前预报中的应用

为了研究隧道开挖施工在穿越水库下方时的稳定性问题,分析在特殊地质条件下隧道超前地质预报采集的结果。以新建商合杭高速铁路某隧道的DK450+150～DK450+000地段为工程实例,采用TGP206隧道地质超前预报系统对隧道掌子面前方150 m的位于水库下方的岩体性质进行了探测,并对预报的结果进行了分析研究。预报结果表明:通过超前地质预报分析预测得到的掌子面前方地质情况与隧道实际开挖时现场观察得到的地质情况基本相吻合;岩溶溶洞及隧道在开挖过程中的各种水害情况的预测也基本与实际情况一致,该隧道上部的水库对该隧道的施工安全影响不大。     

TSP203系统在永九快速线永龙隧道超前地质预报中的应用

通过永龙隧道A标段YK1+480～YK1+600段超前地质预报的一次应用实例,介绍了TSP203系统在永龙隧道超前地质预报工作中的应用,具体阐述TSP203系统的基本原理及特点、数据采集、数据处理与分析、探测结论和围岩实际开挖情况对比分析。为确保隧道安全持续挖进,确定隧道施工工艺,合理变更设计和施工计划提供了依据。     

地质雷达在隧道超前地质预报中的应用

在隧道超前地质预报中,较常用且预测准确性较高的预测手段是采用地质雷达对开挖掌子面前方的不良地质情况进行预测。以广大双线铁路下庄1号隧道为例,通过现场的数据采集以及后期的数据优化处理,可以生成地质雷达图像来较直观地预测掌子面前方的地质情况。预测结果与现场开挖验证情况较为吻合,表明通过地质雷达数据点的优化处理提高了对开挖掌子面前方的地质情况进行预测的准确性。     

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。     

基于瞬变电磁仪的公路隧道施工超前地质预报

本文应用瞬变电磁仪对贵州省水盘高速大营脚隧道进行超前地质探测,准确预报其岩溶、富水地质段,并结合隧道内掌子面地质观察,对隧道初期支护参数提出修正建议,确保了隧道的安全施工。     

瞬变电磁法在隧道裂隙水超前探测中的应用研究

在高地应力富水隧道开挖时,面临高压裂隙水突出的风险,对安全施工威胁很大。通过模拟掌子面前方裂隙水构造,使用多匝小线圈瞬变电磁法探测,能够较准确地探测出不同距离上的异常体位置。在实际应用中,采用多方向和多角度的三维数据采集技术,通过三维成果的立体显示对异常的分布能全面掌握,克服了传统瞬变电磁探测成果缺乏空间展布的弊端,解释成果有效、直观。     

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。     

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。