超特长隧洞TBM施工“115”超前地质预报系统创建与实践——以北疆供水二期工程为例

超特长引水隧洞是跨流域调水工程项目的控制性工程,施工面临突涌水、塌方等诸多地质灾害风险。为研究适用于TBM法施工超特长隧洞地质灾害预报方法,通过调研地质灾害预报预警技术的发展历程与技术现状,提出TBM法施工超特长隧洞地质灾害预报面临的挑战和关键问题。针对上述挑战与难题,建立超特长隧洞TBM施工不良地质全覆盖预报系统,即"115"超前地质预报系统。该系统包括"1km"千米级宏观地质预报、"100m"百米级长距离地质预报和"50m"十米级短距离精细探查预报3个层次,通过多元信息联合反演分析,实现对掌子面前方不良地质和可能由其引发的地质灾害形式的全覆盖预报。采用"115"超前地质预报系统在北疆供水二期工程地质灾害预报中开展了工程实践和应用,准确预报了隧洞施工过程中不良地质发育情况,保证了超特长隧洞TBM高效掘进和安全施工。     

TSP203在复杂施工环境灰岩隧道超前地质预报中的应用

超前地质预报在隧道施工中能够及时探明掌子面前方围岩地质情况,预警可能发生的地质灾害,指导隧道施工,有着重要的安全意义和经济意义。本文结合TSP203超前地质预报系统在云南省东部地区灰岩隧道中的应用,论证了TSP203在复杂的施工环境下具有较高的超前地质预报准确度,总结了地震波法超前地质预报对于较小含水体和少量基岩裂隙水预报精度的不足,提出了运用"三个以上证据准则"综合解译物探结果提高预报准确度的方法。     

超前地质预报在连云港后云台山隧道围岩分级中的应用

针对连云港后云台山隧道可能会出现的各种地质灾害,为了在施工前期探明掌子面前方的复杂地质情况并进行稳定性预测分析,提出应坚持从工程实际出发、合理选择、综合使用有效的方法和手段,制定背景项目的超前地质预报工作方案。其能充分发挥各种方法和手段的特长,对隧道围岩等级进行预测评定,为隧道围岩的稳定和施工安全提供有力保证。并经实践证明,采用综合超前地质预报方法预测围岩等级,总体预报准确率达到80%以上。     

超前地质预报及施工控制技术的应用

在乌龙山隧道施工过程中,将TSP方法和GPR方法联合应用于隧道超前地质预报中,以最大限度地消除单一方法获取资料的多解性。通过TSP与GPR方法相结合,有效探明了隧道地质情况,有利于及时掌握隧道掌子面前方的地质情况,并根据超前地质预报成果采取相应的施工控制措施,有效地控制了地质灾害的发生。     

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。     

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。     

深埋隧洞TBM超前地质预报及预处理关键技术研究

为有效解决复杂不良地质条件造成的施工风险,系统开展TBM施工超前地质预报工作,综合采用TRT7000、TSP203、超前地质钻孔、微震监测等技术手段,结合地勘、地面物探及已揭露围岩特征,实现对不良地质的准确有效判识;针对隧洞沿线实际地质条件,对TBM设备进行优化设计,提高TBM设备应对断层破碎带、突涌水、挤压大变形及岩爆等灾害的能力;在此基础上,提出TBM施工灾害超前预处理技术方案,以减少卡机现象,避免埋机等事故风险。     

综合超前地质预报在田坝岭隧道中的应用

研究在超前地质预报过程中,隧道施工中应采取以正洞地质素描为基础,以TSP203+超前地质预报系统为手段,并结合水平超前探孔的隧道综合预报法,才能实现对隧道掌子面前方的地质预报。该法为贵阳-广州铁路控制性工程田坝岭隧道的快速掘进、支护措施的提前准备以及灾害事故的有效预防提供了可靠的地质资料和信息。实践证明,综合超前地质预报,可有效提高预报的准确度。     

鹰嘴岩隧道右线岩溶处理技术

超前地质预报有助于提前了解掌子面前方围岩结构变化及可能的地质灾害情况,制定针对性的施工对策,修正施工方案以避免险情发生。鹰嘴岩隧道右线借鉴岩溶超前预报结果,采取小导管超前支护,I18工字钢架加强支护,清除岩溶洞穴内充填物,对溶腔进行回填处理,并预留排水通道的方法,以消除隐患。     

地质超前预报在中条山隧道富水段施工中的应用

地质超前预报能够在隧道施工过程中发挥重要的作用,是保证隧道安全施工的重要环节。本文在中条山隧道富水地段使用地质超前预报技术,有效地预报了掌子面前方的不良地质条件,为设计参数、施工方法的修正提供了依据,对同类工程具有一定参考价值。     

浅埋偏压公路隧道综合超前地质预报方法应用研究

隧道施工期间的地质调查和超前地质预报工作对隧道施工起着十分重要的作用;因隧道选址阶段和设计阶段对岩体质量评价和围岩级别划分远不能满足施工要求。采用以地质分析法为基础,以TSP法、地质雷达法和地震波反射映像法三种方法为辅助手段的综合预报方法,对隧道的不良地质进行了预报分析,可准确得到开挖掌子面前方岩性变化和构造分布的详细地质信息。结果表明综合超前地质预报方法是一种有效的预报方法,各种手段相互补充验证,预报结果可以正确指导施工,从而确保隧道的施工安全。     

基于监控量测的山岭隧道塌方大变形预警研究

塌方是隧道工程施工过程中的主要地质灾害之一,对人民生命财产安全造成极大危害。在新奥法施工过程中,加强超前地质预报及监控量测工作,能够有效地对隧道塌方进行预警。超前地质预报工作,提前探明掌子面前方围岩地质情况,为施工方采取合理施工方法通过地质条件较复杂地段提供依据;监控量测工作实施监测围岩动态变化,通过对监测数据的分析及时判断围岩变形发展趋势。结合岗上隧道工程实例,对隧道施工过程中如何依据监控量测数据来指导施工进行详细分析,并成功提出大变形预警,确保隧道正常施工,为类似工程提供借鉴和指导。     

地质雷达在清凉山隧道超前地质预报中的应用

在现代隧道施工中,围岩地质条件的复杂性导致隧道施工难度加大,如何对前方地质体探测越发成为隧道工作者关心的问题。由于勘测设计的局限性,导致勘测工作很难做到对围岩地质体准确而全方位的判断,造成勘测结果与开挖结果并不相符,尤其在不良地质体的勘测上,更是导致隧道施工风险加大,不能及时采取有效的防范措施,导致隧道地质灾害的发生。因此,在西成客专西安至省界段清凉山特长隧道的施工期间,确保隧道安全快速掘进,特使用拉脱维亚雷达系统公司生产的ZOND-12E型地质雷达,对隧道掌子面前方地质体进行了及时有效的预报,将地质预报纳入施工动态管理环节,有效的避免的地质灾害的发生,从而节省工程费用,取得很好的预期效果。     

水平声波剖面法在铁路隧道施工中的应用

深埋长大隧道在施工中经常出现难以预料的不良地质体,给施工带来安全隐患。结合梅花山隧道工程,采用HSP水平声波剖面法对施工掌子面前方围岩进行超前地质预报,并提出了相应的对策措施,取得了较好的应用效果。     

综合地质超前预报系统及其在将军沟隧道工程中的应用分析

深埋长大隧道工程地质条件复杂多变,盲目施工易造成突水、突泥和塌方等安全事故。对隧道掌子面前方一定范围内的地质情况进行超前探测和预测预报是保证隧道施工安全的关键技术。在连霍高速将军沟隧道施工中,引进TSP203隧道地质超前预报系统、红外线测水仪等先进仪器进行多途径超前地质预报,可以有效的提高对不良地质体的预报效果,通过预报结果与实际揭露的对比分析,其预测精度达到95%以上,有效地指导了隧道的安全施工,可为同类工程提供技术资料和经验借鉴。     

断层破碎带隧道地质综合超前预报应用实践

依托工程以地质法为基础,采用“物探先行、钻探结合”的方法,充分利用超高密度电阻法、陆地声纳法、瞬变电磁仪法、钻探法各自的特点,多方法地质综合超前预报,根据所得数据,综合分析、筛选、判断掌子面前方地质情况,并据此制定处治方案。经开挖验证,隧道注浆浆脉的分布与多寡程度基本反映出综合超前预报判断的地层破碎及含水情况,取得了较好的处治效果,弥补了勘察设计阶段地质勘察的不足及单一方法预报的漏判错判现象,为隧道施工决策提供了有效的依据,一定程度上避免了隧道较大型突泥涌水等地质灾害的发生,降低了施工风险,效果良好。     

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150-m),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.     

隧道超前地质预报方法在坝湾隧道施工中的综合运用

采用隧道地质超前预报,可以及时预报隧道掌子面前方的不良地质体及其性状与成灾可能性,预防施工期灾害性事故的发生,为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据.以工程地质分析法为基础,以地球物理探测方法(包括TSP法、GPR法)为手段,综合运用隧道地质超前预报方法,充分考虑各种预报方法的特点,扬长避短,发挥各自优势,可以获得良好的预报效果.通过在山西岢临高速公路坝湾特长隧道掌子面施工中的实际运用表明,超前地质预报综合运用,可以为工程安全、设计施工变更起到有益的保障作用.     

应用地质雷达在海南东线高速公路大茅隧道左洞中的超前地质预报

简要介绍地质雷达探测原理和在大茅隧道中使用的仪器及超前探测预报方法。在施工过程中自始至终应用地质雷达进行超前地质预报。通过探测，首先对隧道掌子面前方数十米内的地质情况作出准确、全面、系统的判断，从而确定不良地质体的空间位置。再综合考虑地质因素、地压因素和主动支护因素，提出措施建议，及时指导施工，使得对隧道前方做到情况明、决心大、方法对。实践证明。地质雷达应用于隧道超前地质预报，解决一些工程地质问题是行之有效的方法。     

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。