综合地质超前预报技术在岩溶隧道中的应用分析

隧道工程施工期超前地质预报是防治隧道地质灾害的主要手段,但是单一的超前地质预报技术往往存在诸多弊端或效果不佳.依托新建沪昆高速铁路大独山隧道工程,结合隧址区现场地质调查资料,综合分析TST超前地质预报、TRT6000超前地质预报、红外探测、地质雷达超前地质预报成果,对大独山隧道施工过程中可能遇到的断层破碎带、高压富水带、岩溶裂隙发育状况等进行了综合地质超前预报,并结合实际开挖情况验证了综合地质超前预报技术的可行性和实用性.     

青岛胶州湾海底隧道TSP203~+超前预报应用探讨

青岛胶州湾海底隧道工程,地质条件复杂,构造发育,洞身共穿越18条断层,岩体较为破碎,为避免工程措施不当引发的塌方和海水倒灌灾害,施工期间开展超前地质预报工作尤为必要。本隧道海底全程应用TSP203+技术,并利用专门的TSPwin物探分析软件对TSP203+成果进行解译、分析,对前端地质做出超前预报,经施工验证比较,预报结果符合现场实际情况。地下工程合理利用TSP203+技术,可以针对围岩的完整、风化、破碎情况和断层破碎带分布等做出超前预报。它是地勘工作在施工阶段的重要补充和延续,也是设计变更的重要依据。可靠的预报结果,可以为快速、及时、有效地规避隧道施工风险提供可靠的保障。     

隧道断层破碎带综合超前地质预报及塌方防治技术

通过分析常用超前地质预报方法的优缺点与适用条件,从长距离与短距离探测相结合的角度,建立"以地质分析为基础,地震波反射法与探地雷达法相结合并利用超前钻探进行验证"的断层破碎带综合超前地质预报体系。在西南某隧道建设中的应用表明,本体系预报结果与开挖结果吻合较好,预报结果较为准确。通过对依托工程内断层破碎带的开挖风险进行评价分析,提出了防治隧道断层破碎带塌方灾害的技术措施,为同类型工程提供参考。     

地质雷达在隧道超前地质预报中的应用

随着我国铁路建设的大发展,新建铁路隧道施工越来越多。为保证隧道施工的安全和隧道施工的进度,必须对隧道前方的地质变化情况进行准确实时的了解,这就要求做好隧道的超前地质预报工作。地质雷达是一种扫描速度快、操作简单、分辨率高、抗干扰能力强的无损预报方法,它对于隧道施工中经常遇到的地质问题,岩溶、断层破碎带、节理裂隙发育带、特殊岩土和富水地层等都具有良好的预报效果。     

探地雷达在梅大隧道地质超前预报的应用

在隧道施工过程中,对掌子面前面的岩体构造分布进行比较准确的预报,能有效地防止工程事故,加快施工进度和保证工程质量。由于不同的介质对应的电导率和介电常数差异明显,当地质雷达向目标岩体发射高频带宽短脉冲时,发射的电磁波遇到不同的介质就会发生反射和散射,根据接收到的发射信号,用配套软件分析处理后再进行地质解译,得到探测隧道前方的地质岩层预报。本研究结合梅大隧道施工过程地质超前预报的工程实践,对地质雷达超前预报的原理、测线布置方法、技术参数选择等进行了探讨,并对完整岩体、裂隙发育带、富水区等地质体的雷达图像进行了地质解译,归纳总结了一些预报成果和经验,为探地雷达在工程中的应用提供参考和建议。     

天河山隧道断层破碎带施工处理技术研究

根据天河山隧道正洞进出口及1#斜井断层破碎带工程地质、水文条件情况,采取超前地质预报、断层破碎带施工及监控量测处理技术,为实现现阶段隧道穿越断层破碎带快速、安全施工创造了条件。     

喀拉萨依隧道断层破碎带综合监测技术研究

断层破碎带是隧道工程中难度大、极容易出现事故的地段。本文结合新疆喀拉萨依隧道工程,运用综合超前地质预报技术对该隧道F7断层破碎带区域地质特征进行了精度较高的地质预报,并制定了相应的开挖支护方案。同时,对该断层破碎带施工过程中围岩变形、拱顶下沉等进行量测和数据分析,并将分析结果及时反馈于施工过程,最终实现喀拉萨依隧道安全、快速穿越该断层破碎带。其成果可以为隧道穿越类似断层破碎带的设计施工提供参考。     

TSP超前地质预报系统在隧道工程中的应用

在近几年的隧道工程施工实践中,利用TSP超前地质预报系统进行有效地预测预报掌子面前方的地质情况,已经得到我国隧道工程技术人员的广泛的认同.根据TSP的探测原理、最新的技术发展和工程实例的应用情况,总结了TSP在应用过程中应该注意的问题,供设计人员和现场预报人员参考.     

超前地质预报中地质钻机的应用与优化

超前钻孔是超前地质预报技术的一项重要内容,是探测岩溶、断层破碎带、软弱围岩、突水突泥等地质灾害的重要手段,其投入小、操作简单、预报效果直观,已经广泛应用于岩溶隧道施工中.地质钻机是超前钻孔采用的主要工具,决定了预报效果、钻孔速度以及经济效益.以宜万铁路白云山隧道的超前地质预报为例,介绍地质钻机的选型、改进及工艺优化,以充分发挥地质钻机的作用.     

胶州湾隧道穿越海底断层破碎带施工方案探讨

研究目的:胶州湾隧道需穿越海底断层破碎带,因工程地质勘察手段的局限性,决定了勘测阶段的地质资料不足.海底隧道施工又具备无限的水源,涌水的通道(断层裂隙),水压和施工扰动4大突水条件,施工中稍有不慎很可能导致沉陷坍塌、涌突水事故发生,产生灾难性后果,因此,制定切实可行的施工方案是关键.研究结论: (1) 采用超前地质预报摸清断层破碎带的位置、性质、规模及其海水连通性,为隧道施工提供预报信息.(2) 采用帷幕注浆加固是海底隧道施工的灵魂性技术,是工程成败的关键.(3) 设置防水闸门作为最后对水的防线,是海底隧道施工最重要的安全设施.(4)制定施工紧急预案,遇到问题即可迅速采取相应对策,以使海底隧道的施工做到万无一失.     

铁路隧道断层破碎带超前地质综合预报应用——以浦梅铁路莲花山隧道F_(14)断层预报为例

为解决在隧道勘察阶段难以准确确定断层破碎带位置的问题,采用地质调查、物探、超前钻探等多种手段,对浦梅铁路控制性高风险工程莲花山隧道F_(14)大型断层破碎带进行勘测,研究表明:(1)超前地质综合预报能够准确查明断层破碎带的位置,在F_(14)断层与原地勘资料偏差100 m情况下,采用超前预报对其进行了准确定位;(2)超前地质预报中,可以依靠经验确认断层破碎带等不良地质解译标志,但由于个人认知的局限性和地质条件的复杂性,还需要地质工作者依靠经验但不唯经验去判断。     

壁板坡隧道富水逆断层综合超前地质预报实践

壁板坡隧道为沪昆客运专线最长隧道,洞身被3条逆断层带切割,围岩破碎,地下水发育,工程地质条件复杂,针对壁板坡隧道富水逆断层带,建立超前地质预报体系。在分析总结已有超前地质预报成功经验的基础上,从短距离预报和中、长距离预报的角度,建立适用于壁板坡隧道复杂地质条件的超前地质预报体系。在隧道大角度穿越杨梅山-小达村逆断层中,以TSP长距离预测、红外探水短距离预测、超前地质钻探复核预测的方式,准确探知施工中可能出现的富水破碎带的位置和富水程度,为防范施工风险,确保施工安全提供了可靠依据,验证了该超前地质预报体系的可靠性及其效果。     

综合超前地质预报在涌水隧道中的应用研究

随着我国铁路建设的大发展,长大隧道数量越来越多,在没有探明隧道前方地质情况的条件下开挖极易导致塌陷、突泥、涌水等地质灾害发生,因此隧道超前地质预报越来越多地应用到隧道施工中。和顺铁路天河山隧道全长11 695 m,穿越太行山山脉及河北省邢台国家级地质公园天河山园区,最大埋深615 m,洞身共穿越21条断层破碎带。断层破碎带发育大量裂隙水,开挖过程易引发坍塌、涌水涌泥等问题。根据天河山隧道地质情况,采用地质雷达、弹性波反射法(TSP)和隧道超前孔内电视对天河山隧道进行综合超前地质预报。先使用弹性波反射法推断掌子面前方断层及破碎带位置,再根据地质雷达结果进一步推断前方含水、含泥情况,最后首次将孔内电视应用于隧道超前地质预报进一步验证预报结果,以保证结果准确可靠。     

复杂地质条件下长大隧道超前地质预报技术

以龙厦铁路象山特长隧道为例,系统地介绍了复杂地质条件下长大隧道综合超前地质预报的方案、实施方法,岩溶、断层破碎带、采空区等不良地质体的预报方法,以及其工程地质前兆标志、物探异常特征和提高地质预报效率的组织措施。     

八字岭隧道超前地质预报

以八字岭隧道超前地质预报为例,探讨了如何综合使用不同的地球物理探测方法解决隧道超前地质预报问题,其中包括岩石破碎带陆地声纳法预报、岩体溶蚀程度地质雷达预报,岩水含水程度红外线探测等,并提出了几点认识.     

岩溶隧道地质雷达超前预报及典型图像分析

地质雷达因其探测快速等优点,在隧道超前地质预报中得到广泛应用。地质雷达能够对岩溶隧道施工过程中常见的溶蚀裂隙带、溶洞和富水岩溶管道等进行有效预报。本文简要阐述了地质雷达在超前地质预报过程中的注意事项,并结合几个典型实例,分析地质雷达图像中波形、振幅和频率等特征,探索了雷达图像与隧道岩溶地质现象的相关关系。研究结果表明,溶蚀裂隙带、溶洞和富水岩溶管道的雷达图像,在波形均一性、振幅和频率变化及信号能量衰减等方面表现出不同的特征,这为进一步地质解释提供了较可靠的参考依据。     

提高TSP超前地质预报精度的方法研究

由于岩溶问题的复杂性、多变性和不确定性,地质预报准确率较低,这是国内外隧道施工地质界尚未攻克的技术难题.TSP( Tunnel Seismic Prediction)作为一项成熟的长距离超前预报技术,在预报软弱地层的分布、断层及其影响带和裂隙发育带等方面有许多成功的案例.简要介绍了TSP系统的原理及工作方法,并结合方都山隧道施工,从不同的方面研究如何提高TSP的探测精度.     

胶州湾海底隧道综合超前地质预报与注浆方案选择

研究目的:胶州湾海底隧道为我国在建的第二条海底隧道,隧道围岩复杂多变,地下水与海水有水力联系,其中海域段穿越10条断层破碎带,断层破碎带及其影响带内围岩破碎、裂隙水发育,如何准确探测不良地质体及对其进行有效处理,是保证隧道安全如期建成的关键,因此,对不同地质体应采取有针对的地质预报和处理措施.研究结论:(1) 根据地质风险分析结果,采取了针对性的综合超前地质预报技术,保证了探测方法的合理性和结果的可靠性;(2) 为了准确探测不良地质体,建立了完善的超前探测程序和管理方式;(3) 根据超前探测结果结合水量和水压大小,提出了注浆堵水方案选择标准及效果评价方法,保证了安全经济地处理不良地质体.     

隧道综合超前预报法在北京地铁施工中的应用研究

针对北京地铁矿山法施工中存在的主要地质问题,提出采用地质雷达法、瞬变电磁法及地质分析法相结合的综合隧道超前预报技术预测、预报隧道开挖工作面前方的地质构造,准确查出隧道掘进方向的围岩性状、结构面发育情况,特别是断层、破碎带和含水情况,减少隧道施工的盲目性。通过两个工程实例验证了该方法的有效性和可行性。     

TSP 203在隧道施工中的应用

研究目的:太行山隧道地形地质条件极为复杂,工期紧。为确保工期,加快施工速度,本文通过对隧道超前预测预报技术TSP 203的使用方法、工作内容、工作程序和数据分析方法的研究,以达到TSP 203能够迅速、准确地探明隧道前方的工程地质和水文地质情况的目的。研究结论:TSP 203能够准确地预测隧道前方100～150 m处围岩地质体的性质、位置和规模,特别是溶洞、断层和破碎带等不良地质。隧道施工通过TSP 203超前地质超前预测预报系统提前预知隧道前方围岩情况,可减少隧道施工的盲目性,避免隧道施工过程中可能的重大不良地质或灾害地质发生,进而有效地防止工程事故,加快施工进度。