机械能无损检测技术在隧道地质超前预报中的应用研究

地震波反射超前预报方法(TSP)是利用人工激发的地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性进行超前地质预报的,因其预报距离长而被广泛应用。但从具体应用效果来看,还存在着应用成本高、洞内操作工序繁锁、激发点炮孔破坏衬砌、使用炸药破坏性强且有安全隐患等问题。为了解决常规TSP技术的不足,提出了将机械能无损探测技术运用到隧道地质超前预报中,利用稳定可控安全的机械能量来激发地震波,消除了由于炸药爆炸激发地震波过程中存在的安全隐患。并研究了激发点和接收点位置合理布置方式,使地震反射波在第一时间到达接收孔,从而减少杂波干扰,提高预报准确性。     

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.     

TRT法在隧道超前地质预报中的应用

TRT法超前地质预报系统,采用多点激发和多点接收的三维全空间反射层析成像技术,能获得隧道前方三维全息图,能更立体直观地反映前方异常体大小、规模及特性,大大提高小断层、小构造的探测能力。由于是采用的人工震源,还可避免使用炸药带来的安全隐患。介绍TRT法技术原理与工作方法,结合实际隧道地质超前预报实例验证其预报良好效果,并总结TRT技术优缺点。     

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。     

非炸药震源在隧道超前地质预报中的应用及效果分析

随着炸药管制愈发严格,为解决在超前地质预报工作中使用非炸药震源的难题,采用电火花震源与可控冲击震源在宝林隧洞系统地开展超前地质预报震源试验,验证各自适应性,论述各自优劣。电火花震源试验表明:1)电火花震源具有激发稳定、起跳一致性好的优点,有利于超前地质预报数据处理工作;2)电火花震源产生的是弹性形变,对围岩破坏性较小,可在同一激发孔多次激发,利于补炮,能有效保证地震记录质量;3)在通常情况下,40k J电火花震源足以满足地震波法超前地质预报的需求,探测距离可达100m。可控冲击震源试验表明:1)表面撞击类震源应采用横波进行预报;2)作为表面撞击震源,可控冲击震源能量可控,运输便利,能量百倍于锤击;3)在完整、坚硬围岩条件下,可替代炸药,探测距离达100m。     

隧道地震超前预报技术现状分析与新进展

国内外应用的隧道超前预报技术有陆地声纳、负视速度法、HSP水平剖面法、TSP203、TGP206、TRT等多种,良莠不齐,缺乏严谨的科学基础。普遍存在的技术缺陷有两点,其一是未能区分地下三维波场和滤除侧向波,其二是不能准确地确定围岩波速和准确定位,这些技术缺陷给超前预报带来很大的风险。为克服上述点,作者开发出TST超前预报技术。通过对隧道内三维地震波场的复杂性和地震资料处理技术的深入研究,建立起隧道超前预报技术严谨的理论基础与技术流程,促使超前预报技术健康发展。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

TST技术在隧道超前地质预报中的应用

地震波反射或散射原理的成像技术是山岭隧道超前地质预报中常用的一种手法。基于Tunnel Seismic Tomography（TST）超前地质预报系统,以厦门北动车所新建刘塘隧道左洞为应用背景,阐述了TST系统的基本原理、数据采集与数据后处理。结合刘塘隧道的区域地质分析,根据地震波偏移图特征和围岩波速分布,准确给出了预报范围内的围岩分级,并预测了掌子面前方的断层位置。     

TGP隧道地质超前预报技术的优势

地震波预报是实现长距离地质超前预报的重要技术手段,其成果质量对于隧道的安全施工和信息化施工具有重要意义,为此,从地震波预报技术的研究进程、仪器设备的技术性能与适应性、检波器与多波多分量检测工作要求、接收耦合条件与信号的幅频特征、采集的触发方式与误差、干扰波的认识与处理、成果的可靠性分析、3D地质预报成果图的内容与表现方式、信号的重复利用与对比分析、参数法预报的评述与岩体的各向异性等10个方面进行论述。理论分析合理,工程实践证明可靠有效。对于促进地震波预报技术的科学发展、克服目前工作中的盲目应用具有一定的指导意义。     

地质雷达在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及其探测方案和探测技术参数的确定原则。其次,采用瑞典MALA公司的RAMAC/GPR通用型主机CUⅡ,同时结合掌子面地质素描,对某高速公路的3条隧道进行超前地质预报。根据现场工作条件及探测精度和深度的要求,测线布置采用"十"形测线,测量方式采用点测方式,测点间距为20 cm,天线中心频率主要采用100 MHz。结果表明,采用该方法对断层、溶洞、含水裂隙和软弱夹层等不良地质状况的预测基本符合掘进实际,保证了施工安全、加快了工程进度,同时为地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用积累了一些经验。     

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。     

陆地声纳法在隧道施工超前地质预报中的应用

通过工程实例,介绍陆地声纳法对隧道施工进行超前地质预报的技术,包括原理与特点、预测点选择、测线布置、数据采集、数据分析、开挖揭露与支护调整等。可供相关工程借鉴和参考。     

TGP12型隧道地质预报仪在大坪隧道超前地质预报中的应用

随着工程等级的不断提高,在隧道开挖中遇到的地质环境越来越复杂,隧道地质超前预报在隧道开挖中的作用越来越显著。因此,如何选择有效的预报措施对隧道开挖中人员、设备的安全和隧道硐室的支护方式具有重要意义。主要介绍TGP12型隧道地质预报仪探测系统的原理、数据处理、解释技术和在大坪隧道施工中的超前预报应用。通过对比分析验证了预报结果的准确性,展示了TGP12型隧道地质预报系统在隧道施工地质超前预报中的广阔应用前景。     

基于CT成像技术的隧道断层超前预报

扎营山隧道是"水盘线"的关键工程,节理发育,地质构造复杂,岩体破碎。施工中为减少和避免地质灾害发生采用了CT成像技术对隧道断层进行了超前预报。CT利用地震波走时资料反演地质体内部结构和反演吸收系数分布。探测结果表明隧道CT技术采用空间观测系统有效地提高了速度分析精度和构造定位精度,成功地解决了隧道断层的超前预报问题,并被后期的隧道开挖所证实。     

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。     

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。