大直径水底盾构隧道不良地质段及疑似溶洞探测技术的应用

为探明江中盾构段存在的岩溶、裂隙发育带、岩层不整合面等不良地质情况,通过对4种物探方法的场地适应性试验,最终采用水域高密度电阻率法、高频大地电磁法及地震反射波法对过江隧道掘进区域内的不良地质体的赋存情况进行探查.通过对3种物探方法比对分析,基本查明了测区内岩土层的分布情况,查清了裂隙密集带、局部岩体节理裂隙发育区及溶洞可能发育区等不良地质体的分布位置,达到了预期目的.     

地震折射层析和高密度电法在隧道勘察中的应用

地震折射层析和高密度电法在隧道勘察中有着效率高、信息丰富、成本低、周期短、效果好等优点,因此得到了广泛的应用。对此,简介了折射层析成像和高密度电法的原理,采用高密度电阻率法与折射层析法对冰山谷沟隧道工程地质联合探测。利用折射波探测下方地质体中的波速特征,利用电阻率法探测地质体的裂隙发育及电阻率特征。综合两种方法进行风化带的分层,判断地质体的完整性及不良地质体的发育情况,并充分利用两种方法的优势,为后期隧道设计和施工提供地质信息和依据。     

遂渝铁路二线复杂隧道工程地质勘察分析研究

遂渝二线经合川后线路主要以3座隧道通过，隧址区地形地质复杂，不良地质与特殊岩土发育，采用物探、钻探、原位测试及取样试验等综合勘察手段，通过资料相互补充、相互验证，较好地查明了隧址区各种不良地质与特殊岩土分布范围及特征，分析了可能发生的地质灾害，提出了处理措施的建议。     

综合物探方法在肇庆大桥勘察中的应用研究

肇庆大桥拟建于场地岩溶极发育区,地形、地质情况相对复杂。通过研究,提出了利用多种地球物理勘探方法相结合的综合物探方法来探查岩溶区的岩溶分布特征,对大桥复杂不良地质构造进行快速准确的判定,作出科学划分。     

大相岭深埋特长隧道综合物探研究

大相岭泥巴山隧道为深埋特长隧道,隧道地质勘查难度大,地形、地质条件复杂,植被茂密,钻探、调绘难度巨大,如何采用综合物探,探查隧址区的主要不良地质问题是隧道地质勘查的关键。隧道综合勘察中,采用可控源大地音频电磁法为主,辅助高密度电法、氡射气探测等手段,以贯穿隧道的剖面为主,以冲沟或山脊的剖面为辅,布设勘探线位。通过勘探查明了10条异常带,通过后期验证,说明结果的可靠性。     

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。     

HSP声波反射法地质预报技术在杨梅堡隧道岩溶探测的应用

岩溶是一种典型的不良地质现象,隧道岩溶地质预报一直是物探中的难点。详细介绍了以地质法为基础、以HSP水平声波反射法为主要手段的综合物探技术在杨梅堡隧道岩溶地质探测中的应用,尤其是对基本原理进行了剖析。从测试预报结果与隧道开挖验证情况来看,该地质预报技术对隧道岩溶的探测是比较成功的,值得进一步探索、总结。     

综合超前预报方法在岩溶区隧道不良地质体探测中的应用

岩溶区隧道施工过程中易发生涌水突泥等灾害事故,为保证岩溶区隧道的施工安全,降低施工灾害发生的概率,施工前有必要对隧道进行超前预报。依托湖北省保宜高速公路尚家湾隧道,通过地质分析研究了尚家湾隧道的岩溶发育特征,利用 TSP超前预报系统和地质雷达等物探手段对尚家湾隧道的地质缺陷体进行了探测,并结合短距离钻探进行对比分析,探测结果与现场实际揭露情况基本吻合。综合采用 TSP 超前预报系统和地质雷达可较为精确预报岩溶区隧道的不良地质,其预报手段可供类似工程借鉴。     

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。     

地震反射波法在复杂地层跨海盾构隧道中的应用

厦门轨道交通2号线海东区间跨海修建,隧址沿线地质条件多变,地质勘探难度较大。地震反射波法在勘察岩土界面及地层分布,寻找断层、海底孤石、软弱破碎带等不良地质上都有着显著效果。该文结合海东区间跨海段勘察实例,通过对比地震反射波法勘察结果与钻探勘察结果,分析地震反射波法在跨海隧道勘察中的适用性。研究结果表明:地震反射波法对常规水土岩分界面具有较好的辨识度,可初步识别破碎带等不良地质,但对海底孤石及局部碎块状强风化基岩段,物探结果与钻孔实际揭示情况存在一定偏差。因此在跨海盾构隧道勘察过程中,尤其在进行孤石及破碎带密集地层,为获得较好的勘察效果,应采取物探和钻探结合的勘察方式,在物探发现的不良地质密集段,应进行针对性加密钻孔勘察。     

隧道施工不良地质探地雷达超前探测全波形反演研究

为了解掌子面前方不良地质体赋存状况,保障工程施工安全,提出基于全波形反演的探地雷达隧道超前探测数据解译方法。首先,考虑隧道典型不良地质类型,建立溶洞、岩体裂隙和岩体破碎带等数值模型,进行正演模拟分析,总结典型不良地质体的地质雷达正演响应特征。其次,基于全波形反演方法对正演模拟数据进行处理,得到最优的相对介电常数分布,分析反演结果,并总结其相较于正演剖面图解译的优势。研究结果表明,全波形反演可以得到探测区域相对介电常数的较准确分布,得到的不良地质体形态与真实情况较为一致,成像效果明显优于原始雷达剖面图,提高了对不良地质体进行判断的直观性和准确性。     

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。     

复杂地质条件的寨了隧道围岩分级综合研究

隧道工程多深埋地下,工程地质、水文地质条件复杂。通过地表调查、隧道内开挖过程中的地质跟踪及多种物探仪器测试相结合等手段,以实测的各种数据为依据,对寨了隧道存在的隐伏地质灾害和围岩分级作出判定,适时地对原设计和施工工艺进行调整。并阐明和提出施工应重点关注洞内裂隙的溶蚀发育情况,判定隧道围岩为Ⅴ级,取得了良好效果。     

高密度电法在景鹰高速公路岩溶勘察中的应用

在灰岩分布区,进行高速公路施工时,查明不良地质体的分布,对公路的设计尤为重要。高密度电法是新的物探方法,广泛应用于工程勘察、地质灾害调查和地质找矿中;在灰岩分布区勘察第四系土洞、岩溶、断裂等,具有独特优势。     

隧道掌子面前方地质预报的进展

用物探技术在隧道施工时作掌子面前方不良地质预报，取得了好的进展，但还有大的发展空间，仍需要投入更大力量。弹性波类方法，需要解决在测量及使用横波方面有所突破。探查地下水不是弹性波法的强项，希望电法类方法有所突破。雷达探查的效果不错，但探距太小；目前已在研究的瞬变电磁法可望探查80m以远的地下水。实际上，目前还有一大问题要解决，这就是人们的认识问题：地质预报是施工地质的重要组分，应列入施工组织；地质物探要密切结合，要充分掌握勘测阶段和施工中调查得到的地质资料；每种物探方法均有使用条件、长处与弱点，物探资料有多解性，要采用综合物探，将力量多放在资料判释上；地面浅层地质勘探都遇到许多困难，不能满足人们愿望，隧道中条件远不如地面，困难更大；特别是对地质的认识也必须遵循认识的规律，在实践中不断改正和深化对地质情况的认识。     

浅埋超大断面隧道CSAMT法探查分析与应用

基于前期钻孔地质调查得到的数据资料,利用物探手段对济南绕城高速济南连接线工程老虎山隧道入口所在场区进行深度探测,借助可控源音频大地电磁法(CSAMT)获得整个区域岩体电阻率图,通过对数据进一步解译,进而了解场区的地质环境条件,查明了隧址区围岩构造走向、倾向、宽度以及不良地质体情况,包括岩性接触带、侵入接触带、断裂带和有地下隐伏构造,并对电阻率异常及变化较大区域给予合理解释,为隧道施工提供科学依据。     

浅层地震反射法在跨海隧道地质勘察中的应用

跨海隧道的沿线工程地质条件对设计方案的影响较大,施工和运营中的一些风险也往往与地质条件有关。而通过钻探和物探相互印证,是查明隧道沿线工程地质条件的必要手段。物探工作可采用浅层地震反射法,以获取满足工程设计所需的地质资料。本文结合项目实际情况,介绍了项目中浅层地震反射法的实施过程,探讨了应用该方法探明海底隧道沿线工程地质条件效果。通过与钻探资料的比较,验证了应用浅层地震反射法探明海底隧道沿线地层的覆盖层厚度、基岩面变化情况等工程地质条件效果良好。     

综合地质探查在洞头山隧道涌水地层中的应用

在建的武靖高速公路洞头山隧道进口右洞掌子面施工至YK37+915处时突发涌水,为探明前方地质情况,提出了采用地质调查、TSP、GPR、红外探测和超前钻探等综合地质探查手段并相互验证,取得了较为精确的成果,其技术核心内容为:(1)采用TSP法探测前方不良地质体的空间分布;(2)采用GPR法精确探测不良地质体的准确位置及范围;(3)利用红外探测仪探测周边含水构造;(4)通过超前钻探验证物探结果,对不良地质体的性质、充填物、涌水量、水压及规模等进行定量准确探测。该研究可为后续施工的技术方案提供可靠的地质资料,并为类似工程提供参考。     

地质雷达在浙江某高速公路隧道超前地质预报中的应用

首先介绍了地质雷达的工作原理以及探测方法和技术参数的确定原则;其次,采用美国SIR 3000地质雷达系统对浙江某高速公路3条隧道进行了超前地质预报,列举了有代表性的3类雷达图像进行对比分析,分别总结其不同的特点;最终表明,采用地质雷达对隧道开挖中可能遇到的节理裂隙密集带、断层、含水裂隙等不良地质情况有较好的预测效果,保证了施工的安全。     

综合物探方法在某过江隧道工程勘察中的应用研究

主要介绍了地震反射波、水域高密度电法和高频大地电磁测深物探方法在过江隧道工程勘察中的应用,水域工程的物探方法首选地震反射波,但在水较浅、水底介质较硬的地方,水底多次波很严重,下覆地层的有效信号弱,难以得到理想的效果。在地震反射波方法失效的情况下,尝试采用水域高密度电法和高频大地电磁测深法探查构造低阻异常地质体,取得了一些测试成果,通过综合对比,相互佐证,提高了勘探成果的可靠程度。