地震CT技术在哈大客运专线岩溶探察中的应用

在新建哈大客运专线金州湾特大桥地质勘察过程中，采用地震CT技术对钻孔之间进行探查，目的是查明钻孔间的岩溶的发育规模和空间位置，这项物探技术既满足了地质勘探的精度，准确、有效的划分地层和岩溶发育，又能快速提供详细的地质资料，缩短勘探周期。     

跨孔地震CT技术在桩基检测中的应用

桩基上部结构施工结束后若桩基出现病害,工程中常用的桩基无损检测方法较难实施。为了快速准确地检测桩基的完整性,本文首次尝试将跨孔地震CT技术应用于管桩的无损检测中。通过现场试验对单桩、多桩及无桩位置进行检测,发现跨孔地震CT技术对测试孔位布置要求较高,用于单桩检测时其精度高,准确性好,效果最佳。跨孔地震CT检测不仅可以准确反演出整个桩身情况,而且可以反演桩周及桩端地层分布情况。当测试孔横跨双桩或多桩时,地震波会出现重叠和干扰,检测效果不佳。     

地震液化对地铁地下结构影响的振动台试验研究

研究目的:当地下结构位于地震液化地层中时,地震液化引起地下结构内力重分布,相关的实测数据罕见且不易搜集。以往相关研究主要依靠理论分析和数值模拟方式对地下结构的响应进行探讨,并不能真实地重现地震液化过程地层与结构的变化。为取得第一手数据,通过在振动台上建立相似比模型,并以不同的地震波作为地震液化的输入条件,对地震液化过程中的试验数据进行归纳总结,得出相应规律。研究结论:(1)地震液化地层中的地铁车站结构,在长度方向中部受到的液化土压力值最大;(2)横向土压力与振动台最大加速度成正比关系;(3)车站结构顶部、底部和周围地层的孔隙水压力,随着振动作用累积上升而最终趋于稳定;(4)地铁车站围护结构的围封具有一定的抗液化作用;(5)本研究成果可为地震液化地层中地铁地下结构的抗液化措施提供参考。     

地震方法对采空区的多尺度探测与分析

采空区勘察一直是铁路工程设计与施工的难点。利用多尺度(地震纵波反射、地震横波反射及地震映像)地震方法对采空区进行联合探测,研究不同尺度地震方法对采空区的反映特征,以探明采空区的位置和结构特征。工程实例表明,地震纵波反射可快速探测采空区的宏观特征及埋深;地震横波反射可有针对性地探测采空区的细部结构及浅部地层特征;地震映像适用于超浅层探测。     

可液化地层叠落盾构隧道抗震分析及对策

饱和砂土地层的盾构隧道可能因液化影响产生变形及内力变化引起隧道破坏,地层液化对叠落隧道的影响可能因结构间的相互影响而加剧.基于工程实例,采用有限元分析软件Midas GTS建立三维模型,对可液化地层叠落隧道进行水平和竖向抗震动力时程分析,分析了液化地层在隧道不同位置以及不均匀分布情况对隧道的不同影响,对液化与非液化情况的隧道结构内力及变形进行对比,研究了地层加固对液化地层的处理效果.液化情况下隧道内力及变形均有一定程度的增加,其中液化地层处于隧道底部、液化地层分布不均匀对隧道影响程度较大,竖向地震作用主要影响隧道的竖向变形.综合考虑多种加固方案,中等液化程度时盾构隧道采用径向注浆加固地层有较好的效果.     

地震作用下地铁隧道与邻近建筑相互影响研究

以西安地铁某区间隧道侧穿学校公寓为研究对象,利用MIDAS GTS数值模拟软件进行时程分析。重点研究了地震作用下地铁隧道与邻近建(构)筑物间的相互影响。研究结果表明,隧道结构刚度较周围地层大,对周围地层变形存在约束性,使隧道周围地层的整体刚度有所提高,隧道结构的修建不会造成周围地层及邻近建筑所受地震作用增大,而邻近建筑的存在会造成隧道结构所受的地震作用增大。根据研究结果,针对隧道邻近建(构)筑物提出了抗震构造措施,为类似工程提供参考。     

大范围地震液化条件下地下结构设计研究

研究目的:结合太原地铁2号线设计过程中遇到的大范围饱和砂土地震液化地层,分析液化地层对地下结构的作用机理,以发生地震液化后保证结构安全为目的,借助于理论解析、数值模拟与模型试验相结合的手段,揭示液化后地层对地下结构的不利影响,并提出相应的控制措施,进行相应的针对性设计。研究结论:(1)明挖围护结构可与底板以下非液化土层形成一个封闭围合结构,仅需对结构底板及以下的液化砂层进行处理;(2)盾构隧道具有一定柔性,易受地震液化影响,液化砂层位于洞身及以下范围时,地层发生液化对结构内力及变形影响较大,需对该部分液化砂层进行加固处理;(3)其他情况,只需在结构设计中考虑发生液化时的附加应力影响;(4)该研究成果可作为大范围地震液化地层条件下的地下结构设计的参考。     

地震液化对地铁工程的危害及对策

研究目的:随着国内各大城市地下空间的不断开发和利用,大断面、浅埋地下结构越来越多,以往震害情况表明地铁结构容易遭受地震作用的破坏,地震中饱和砂土地层的液化是造成地铁结构破坏的重要原因之一,而目前国内外对于地铁地下结构的抗震研究,考虑地震液化的尚少,需研究并提出工程对策。研究结论:(1)地震液化对地铁隧道结构工程有很大的危害性,需采用合理的处理方式进行处理;(2)影响饱和砂土液化的主要因素有三大类:动荷条件、埋藏条件及土性条件;(3)具体工程中应根据液化地层埋藏深度、工程设置条件、工程类型等特点,通过采用控制结构埋深、采用地下连续墙围护型式、加强结构抗浮能力、考虑一定的地震作用附加内力等方式处理地震液化;(4)该研究成果可应用于城市轨道交通车站及隧道工程方案的经济比选及设计中。     

基于红外热成像的朔黄铁路隧道衬砌渗漏水检测技术

总结并对比了人工目视检查、分布式光纤测温检测、地质雷达检测、红外热成像检测等国内外常用隧道衬砌渗漏水检测方法的优缺点。鉴于红外热成像检测优势明显,本文详细介绍了应用红外热成像检测隧道衬砌渗漏水的技术原理及方法,并设计了图像处理算法。在朔黄铁路5座渗漏水隧道中的检测实践表明,红外热成像技术检测速度快,准确率高,不仅能够准确检测出渗漏水位置,而且能够计算出渗漏水区域面积,建议大范围推广应用。     

超声多波检测自动定量确定列车车轴的裂纹

应用工程多波地震勘探的理论和方法,使用高频DC4型多波检测仪和单分量、三分量换能器,在有裂纹实物车轴模型上进行了多波观测试验,探索出了一套适用于检测列车车轴裂纹的新方法:超声换能器网阵自动定量多波检测法。用研制成功的多波检测计算机三维成像软件系统对观测数据进行处理,其成像结果与已知模型基本相符。该检测法为今后金属无损探伤中对损伤位置、几何形状及尺度等参数的确定开辟了新的方法,有着广阔的应用前景。     

基于综合地质勘探方法的海域活动断裂探测——以桑浦山断裂带为例

汕头湾主航道窄、流速急、水深大、通航密度高,造成探测海域活动断裂难度较大。某铁路隧道穿越桑浦山断裂带,突水涌泥风险大,需探明桑浦山断裂带在鹿屿水道中的准确位置和活动特征,在海上采用浅层地震反射波法、瞬变电磁法等地球物理方法以及钻孔联合地质剖面,通过对地震法反射波组连续性和振幅强弱、瞬变电磁法电阻率等值线、钻孔联合地质剖面地层厚度和连续性进行分析,得出桑浦山断裂在鹿屿水道部分为NE向倾斜的正断层,倾角70°,晚更新世以来垂向断距约为12 m。研究表明,在环境条件复杂的海域地区,传统地质勘察手段难以对水下地层、断裂构造等进行有效勘察,而利用多种地球物理勘探方法与钻探方法相结合的综合地质勘察方法,能准确对地质体进行解译,有效规避多解性对探测结果的影响,对探测海域复杂环境下的断裂,具有较好的效果。     

可液化砂土地层盾构隧道地震响应研究

研究目的:本文以佛山地铁2号线盾构区间工程为依托,现场取样砂土,通过动三轴试验获取原状土体和加固土体计算参数,运用有限元分析软件ANSYS进行计算分析,对可液化砂土地层盾构隧道在横向地震波激励下的动力响应和地层加固减震效果进行量化研究与评价。研究结论:(1)在横向地震荷载作用下,地层与结构的地震响应峰值与地震波峰值在时间上并不同步,且地层与结构的地震响应发展规律差异亦较大,衬砌第一主应力最大值1.69 MPa;(2)隧道周围地层采取加固措施后,地层强度参数越大,管片位移降幅越大,主应力增(减)幅越大,可满足隧道强度和运营要求;(3)考虑到盾构掘进过程对邻近建筑物的影响,建议砂土地层地基加固采用每立方米掺入400 kg超细水泥的加固方案;(4)本研究结果可应用于可液化砂土地层盾构隧道抗震设计和选取加固措施。     

地震CT结合地震映像法综合物探应用研究

研究目的:在铁路勘察过程中,经常遇到诸如采空区等地质隐患。对于这类不规则的地质隐患,物探勘探是一种有效的勘探方法。本文以地震映像法和地震CT法综合应用为例,为充分发挥两种物探方法的优点并互相补充,在测区先开展地震映像法以快速确定采空区的粗略空间展布,再依据地震映像成果布置钻孔,开展地震CT工作,精细探查采空的空间展布。结合工程实例,探讨方法的有效性。研究结论:(1)地震映像法和地震CT法各有优缺点:地震映像法能够高效快捷地确定采空区的平面位置,深度范围误差较大;地震C T分辨率高、可靠性好、图像直观、但需要借助钻探孔才能开展;(2)充分发挥两种物探方法的优点,能够有的放矢,在减少钻孔数量的同时,提高勘探的精度;(3)将两种物探方法综合应用在采空区勘探中是合理的、可行的,对类似的物探工作具有一定的指导意义。     

深部岩层不良地质构造地震层析成像技术研究

以中铝公司铝土矿运输巷道和金川公司镍矿978探矿道为工程背景,对TRT6000地震层析成像技术检测原理、识图方法、巷道工程概况进行介绍,对不良地质构造进行定性、定量的预报,为巷道快速掘进和稳定性分析提供详细的地质依据。探测结果与巷道后期开挖情况对比表明：TRT6000超前探测技术对不良地质构造灵敏度高,探测距离远,勘测结果准确、直观、全面。初步探讨TRT6000在深部巷道探测方面的局限性,同时指出在深部巷道超前探测试验中,TRT6000地震层析成像技术需注意的问题,研究结果对类似工程实践具有一定的参考价值。     

基于简化模型的不等高墩CRTSⅡ板式无砟桥-轨系统地震研究

为研究高速铁路CRTSⅡ板式无砟轨道-桥梁系统中不等高墩桥跨SUHP(Span of Unequal Height Pier)在地震作用下的地震响应特性,提出一种高速铁路CRTSⅡ板式无砟轨道-桥梁系统简化分析模型,结合不同工况下的多个算例对比分析全桥精细有限元模型和简化模型的地震响应计算结果,验证所提出的简化分析模型的有效性。基于简化分析模型,研究SUHP位置对高速铁路轨道-桥梁系统地震响应的影响规律,获取SUHP对高速铁路轨道-桥梁系统地震响应最不利的位置,分析SUHP在最不利位置下墩高比对高速铁路轨道-桥梁系统地震响应的敏感性,得到了5跨、7跨和9跨高速铁路轨道-桥梁系统地震响应参数随墩高比增加的变化规律。研究结果表明：提出的简化模型既可准确分析不等高高速铁路轨道-桥梁系统在地震作用下的全桥动力响应,又可对其任意桥跨进行局部分析,且具有较高的计算效率和精度;不等高墩桥跨显著增大了高速铁路轨道-桥梁系统的地震响应,地震作用下SUHP在轨道-桥梁系统中的最不利位置位于中间跨处;高速铁路轨道-简支梁桥系统的主梁最大位移、钢轨最大位移、普通墩的墩底剪力均随桥梁跨数及特殊墩墩高比的增大而显...     

井间地震层析成像在铁道勘察中的应用研究

岩溶对铁路桥梁、路基建设影响较大,在铁路勘察中必须将岩溶规模、边界探测准确。可以利用井间地震层析成像进行两孔间的岩溶勘察,即通过两个钻孔之间进行地震层析成像测试,得到孔间岩体弹性波速度情况,圈定溶洞的位置、规模、埋深。通过与声波测井及钻探资料的对比,确定井间地震层析成像反演结果是准确、可靠的。     

东北与华北铁路工程地质特征与成就

本章扼要介绍东北与华北地区自然地理、地层岩性、地质构造、新构造断裂运动与地震活动、水文地质等地质环境特征及地震、形成机理;结合工程实际研究论述东北与华北地区的不良地质现象及工程地质问题;紧密联系铁路选线技术、工程地质勘察与测试技术、地质综合勘探技术等的应用研究与实践,系统总结东北与华北铁路工程地质50年的发展、成就与经验.     

中南华东华南地区铁路工程地质特征及成就

本章简要介绍中南华东华南地区自然地理、地层岩性、地质构造、新构造断裂运动与地震活动、水文地质等地质环境特征及地震、形成机理;结合工程实际研究论述中南华东地区常见的不良地质现象及工程地质问题;紧密联系山区铁路选线技术、工程地质勘察与测试技术、地质综合勘探技术及地质灾害防治技术等的应用研究与实践,系统总结了中南华东华南铁路工程地质50年的发展、成就与经验.     

坡体结构对地震滑坡发育贡献率研究

根据地震滑坡数据资料,基于贡献率分析法和极差分析法,分析了坡体组成、坡度、坡型、斜坡坡向与地层倾向差以及斜坡坡角与地层倾角差共五个坡体结构因素对地震滑坡发育的贡献率。研究表明:坡体结构不仅决定着滑坡的空间分布,而且控制着地震滑坡面积、体积及变形长度;斜坡坡角与地层倾角差、坡度的贡献程度最高,坡体组成的贡献程度中等,坡型、斜坡坡向与地层倾向差的贡献程度最低。研究结果可为以后的滑坡研究及防治提供借鉴参考。     

地质灾害雷达遥感应用潜力分析

综合了我国地质灾害遥感的应用现状 ,着重分析了成像雷达遥感在地质灾害调查识别、监测、预警中具有的独特优势 ,特别是随着新型成像雷达遥感技术 (极化、干涉雷达 )的发展 ,基于干涉雷达发展的差分干涉测量技术能以厘米量级甚至更小尺度测量地表形变 ,在地质灾害研究中能提供定量的动态信息 ,为地质灾害遥感应用研究注入了新的活力。并指出以雷达 (SAR)遥感信息为主的多源信息复合解译能为地质灾害的调查提供更为方便、准确、及时、动态的信息