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。     

综合超前地质预报技术在复杂地质隧道的应用分析

针对单一超前预报技术提供的预报信息有限,无法满足隧道复杂地质段超前预报需求的问题,文章以象来路下田隧道为例,采用地质调查法为基础、TSP法为主、地质雷达法为辅、超前地质钻探法为补充手段的综合超前地质预报技术,对隧道开挖掌子面前方的不良地质体进行了准确预报,所采用的综合地质预报技术可供类似工程借鉴。     

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。     

钻爆法隧道施工超前地质预报现状和发展趋势

超前地质预报作为隧道施工过程中的关键一环,是保证施工安全的重要手段,然而掌子面前方地质体能否进行准确预测预报,是当下亟待解决的问题。通过对隧道超前地质的定量预报、随钻测量系统以及实时超前地质预报与施工灾害监测技术进行研究,解决传统超前地质预报作业难度大、精度低的难题,为其他钻爆法隧道施工提供借鉴。     

地质雷达在岩溶地区公路隧道超前探测中的研究与应用

在隧道施工中会遇到许多复杂的地质条件,因此需要在隧道开挖前了解掌子面前方围岩的地质状况,以备在开挖过程中做好相应的防范措施。文章介绍了目前公路隧道中常用的超前地质预报方法——地质雷达法(GPR),并采用时域有限差分法对一些常见的地质灾害模型进行数值模拟,从而了解其电磁响应特征,同时结合工程实例,进一步研究地质雷达在工程中的应用效果,为地质雷达在实践中的应用提供参考。     

国产KDL-3型防爆地质雷达

文章首先阐述了地质雷达的基本原理及KDL-3型地质雷达的基本组成及其性能特点.在此基础上着重介绍了该仪器在一些隧道中的应用情况,即成渝高速公路中梁山隧道和广渝高速公路华蓥山隧道中探测掌子面前方灰岩地层中的断层、岩溶、裂隙带及其含水性以及煤系地层中的瓦斯富存构造;在海南东线高速公路大茅隧道中探测掌子面前方花岗岩中的强风化带、闪长玢岩岩脉以及断层、节理组等地质构造;在贵州水柏铁路何家寨隧道煤系地层中探测煤层组的分布;在四川铁山隧道沉降开裂段探测隧道顶底部煤层采空区的充填处理情况等等.该仪器在这些隧道超前预测和病害检测实例中的成功应用,从理论和实际的结合上证明了地质雷达探测技术在隧道工程勘探中的实用性及其广泛的应用开发前景.     

汶川震后杨家山隧道断层塌方成因及其地质雷达预研究

受汶川地震的影响,经过断层带的公路隧道在施工时更容易出现大的塌方事故.为避免造成人员伤亡和经济损失,本文以广甘高速公路杨家山隧道右洞桩号K22+624段塌方为工程背景,采用现场地质描述分析、地质雷达探测,以及编写程序的正演模拟相结合,对汶川地震过后断层带对隧道塌方的影响进行研究.结果表明,在震后断层带的影响范围内,围岩整体特性发生突变,雷达波形图中会形成强烈的反射波信号,经过后期处理,能够得到较为清晰的波形异常图,从而推测出掌子面前方可能出现塌方的情况.文章最后对地质雷达探测加以正演模拟,可有效地指导整个隧道施工过程,并取得较好的经济收益.     

阵列式HSP隧道地质预报技术及其应用

阵列式水平声波剖面法(HSP)隧道地质预报技术,是一种在隧道施工中采用锤击、电火花等为激发震源探测隧道施工掌子面前方不良地质体(带)的新型超前地质预报方法。文章在介绍阵列式水平声波剖面法隧道地质预报技术基本原理、数据处理软件、仪器及测试布置的基础上,通过阵列式水平声波剖面法在溶洞、破碎带和断层探测预报中的实际应用,总结了阵列式水平声波剖面法的技术优势。     

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.     

隧道易切削锚杆全断面预加固的三维数值模拟

隧道易切削锚杆全断面预加固工法主要是指应用易切削注浆锚杆对掌子面前方的"待挖核心体"进行预加固,以控制掌子面前方核心岩土体的变形,从而实现隧道全断面安全、顺利掘进的一种隧道工法。本文运用有限元技术,对该法施工的隧道进行三维数值模拟。分析表明,通过易切削锚杆对"待挖核心体"的预加固作用,能明显改善掘进过程中的围岩形变和力学特性。计算所得结果能为类似工程施工提供借鉴。     

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。     

综合地质超前预报在岩溶隧道施工中的应用

文章针对岩溶隧道的地质特征及病害类型,在介绍地质超前预报的内容、技术特点及所用方法优缺点的基础上,提出了综合地质超前预报法,并结合广西靖西至那坡高速公路各固隧道施工实例,探讨了该方法的使用效果。实践证明,该方法能全面、及时、准确地预报隧道掌子面前方地质情况。     

地质雷达GPR技术在公路隧道超前地质预报中的应用分析

在隧道施工中经常遇到复杂多变的不良地质体,会给施工安全带来艰巨的挑战和巨大的经济损失。为提高隧道超前地质预报技术的准确性,给施工方案的优化提供可靠的信息,文章从岩溶地质工况、水文地质环境发生发展规律进行分析,通过比选从目前隧道地质预报短距离探水的主要手段之一探地雷达GPR入手,结合岩溶地质分析探地雷达信号的数据处理和解译方法,并通过具体的工程实例应用分析,验证了基于地质规律认识的地质雷达信号分析方法对岩溶裂隙水不良地质体预报方法的有效性。     

隧道掌子面与溶洞安全距离分析

岩溶地区隧道开挖掌子面前方存在的大型溶洞对施工的威胁非常大,如何确定开挖掌子面前方合理的岩盘安全厚度,并及时进行超前支护或对溶洞进行处理,是岩溶隧道施工中必须解决的一个关键技术问题。文章通过数值模拟和理论计算,对隧道掌子面与溶洞安全距离的影响因素进行了分析研究,建立了预测隧道掌子面前方岩盘安全厚度的计算方法(经验类比法、理论计算法、数值分析法)及计算图式,给出了安全距离计算公式并进行了工程实例分析。     

三维瞬变电磁超前探测技术在隧道探水中的应用

富水隧道开挖过程中,隧道掌子面面临突水、突泥等风险,对安全施工威胁很大。目前的地质超前预报技术在探测掌子面前方水害方面仍存在一些问题。鉴于此,文章开展掌子面前方含水构造物理模拟试验,总结瞬变电磁响应规律。试验和实际应用表明:使用多匝小线圈瞬变电磁法探测技术,能够较准确地探测出不同距离上的异常体位置。采用多方向、多角度的三维瞬变电磁数据采集技术,将解释成果三维立体显示,克服了传统瞬变电磁探测成果无法显示异常体空间范围的弊端,有效提高了成果解释的形象性和直观性,为该技术在隧道中的应用和发展提供了新的思路     

岩体温度法隧道施工掌子面前方含水体预报模型试验研究

文章从岩体温度影响因素及岩体温度场出发,详细介绍了室内模型的制作、实验应注意的问题、试验成果及分析计算,初步探讨了岩体温度与隧道施工掌子面前方含水体的关系及隧道施工掌子面前方含水体的预报原理和可行性.     

红外探水技术在岩溶隧道施工中的应用

以大广南高速公路长乐山隧道工程为例,阐述了红外探水技术的基本原理、特点和操作方法,以及HY-303红外探水仪在工程中的应用实践,并分析了几种干扰场影响下红外探水预报的处理方法.研究结果表明:红外探水技术针对岩溶隧道含水体的预报是十分准确的,值得在岩溶隧道施工地质预报中选用.     

福建省高速公路隧道超前地质预报工作分析与展望

隧道工程施工过程中,经常遇到大变形、坍塌、突泥、涌水等地质灾害,给施工安全带来重大灾难和无法估量的经济损失。为了确保隧道施工安全,对掌子面前方不良地质体的发育情况进行准确及时预报,是当前隧道建设中亟待研究与解决的关键问题。本文结合福建省高速公路隧道建设情况,首先介绍我省隧道超前地质预报技术的应用特点;然后,重点介绍和分析福建省内隧道超前地质预报工程典型案例,给出技术层面和管理层面存在的主要问题;最后,结合多年的实践,总结隧道不良地质体预报的有效方法和将要开展的研究热点和难点,并对下一步所要开展的工作进行深入探讨,对我国推动隧道超前地质预报技术的创新提供帮助和指导。     

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。     

浅埋软弱围岩隧道变形特征研究

软弱围岩隧道受开挖扰动影响变形明显,施工中若稍有不慎,就会导致隧道塌方。文章以厦门莲岳隧道A匝道隧道为工程背景,结合隧道所处地质条件,采用数值模拟和现场监测相结合的方法,对浅埋软弱围岩隧道变形特征进行了研究。结果表明,对于软弱围岩隧道,不论是全断面开挖还是台阶法开挖,掌子面挤出位移最大,拱顶下沉和地表沉降次之,洞周收敛最小;隧道围岩变形可以分为掌子面前方的先行变形和掌子面后方变形,围岩条件越差,先行变形越大,约占总变形的10%~30%;采用台阶法等分部开挖工法,可减小对掌子面前方围岩的影响范围及变形。在对浅埋软弱围岩隧道的周边环境有严格变形控制要求时,要采取更为严格的预加固措施来控制隧道施工引起的围岩变形,以确保隧道施工及周边环境的安全。