地质雷达探测隧底溶洞机理简析及应用实例

应用AKULA 9000C地质雷达,对云南省玉磨铁路新平村#2隧道基底溶洞进行探测,并简要分析了地质雷达探测隧道基底溶洞的机理。结果表明,隧底地质钻探情况与地质雷达预测结果大致相符,地质雷达探测法具有快速、准确定位空洞的优势。     

地质雷达探测技术在象山隧道岩溶段的应用

被评为高风险隧道的龙厦铁路象山隧道地质复杂,尤其是1,2#斜井间溶洞区域,地质情况极其复杂,地下水很发育,安全风险高,施工压力大。象山隧道采取多种探测手段综合地质预报,而其中地质雷达在短距离溶洞探测方面相对准确。就地质雷达探测的方法特点、优势进行阐述,并对地质雷达在1#斜井左线溶洞段的应用进行分析、总结及与开挖情况对比,说明地质雷达预报整体的效果。     

地质雷达探测溶洞等地质体机理研究及实例分析

阐述了地质雷达的探测原理，对雷达探测溶洞等地质体的可行性进行了分析，提出了提高雷达判别准确度的相关措施。对雷探技术用于隧道短距离超前地质预报有一定的借鉴。     

地面穿透雷达检测公路路基岩溶洞穴的应用研究

主要采用公路隧道中最常用的地质雷达法(GPR)进行,通过对其使用原理、优缺点、应用条件的分析,以湖南某隧道工程为例,采用有限差分方法对岩溶地质灾害进行数值模拟,结果表明,如果某地区存在较大的电解质差异性,最终能够通过各种手段得到较好的雷达探测效果。溶洞的探地雷达具有较强的反应,空洞、填充溶洞或者基岩的电常数具有较大差异,溶洞界面很可能将导致探地雷达出现弧形,并且造成比较强的反射。雷达同相轴的散乱、不连续等情况也经常出现再裂隙发育、岩体破碎等状况,同时其反射能量非常强,在评价岩体完整性的过程中需要综合上述指标进行操作。     

掌子面前方边墙溶洞的地质雷达探测方法研究

由于电磁衰减和足印的限制,导致掌子面前方5 m范围内的边墙溶洞往往难以被地质雷达所识别,从而影响地质预报的精度和施工安全.针对目前对其探测方法的研究较为少见的特点,为了能实现有效地对其进行探测,以广西六寨至宜州高速公路40座公路隧道为依托,进行了大量的现场探测,总结出探测该范围内边墙溶洞的方法,现场开挖验证表明:该方法能较为准确地探测出边墙溶洞,从而降低施工中的风险.研究成果为提高超前地质预报的探测精度提供了新的方法,对地质雷达现场探测具有一定的参考意义.     

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。     

地质雷达多频率参数探测隧道下部结构状况的应用

隧道下部在施工期间或施工后,对于局部地质较为复杂地段和施工工艺复杂段,需进行加强和补充探查.探查方法是使用地质雷达进行大面积覆盖式探测,以期查明路基、路面下方有关情况,如15 m内有无较大溶洞及含水情况、仰拱充填层密实情况等,然后根据探测结果决定是否采取钻探验证.主要阐述采用多频率地质雷达并结合钻孔验证进行隧道下部探测.     

贵广高速铁路上寨隧道溶洞处理技术

以贵广高铁上寨隧道岩溶工程地质特征及隧道结构加强措施为例,对采用大管棚支护穿越坍方地段、堆积物充填大型溶洞段等软弱破碎围岩施工方法和旋喷桩对岩溶发育地段隧道底部进行加固处理的施工技术进行介绍。由于岩溶地质条件的复杂性,施工过程中进行超前地质预报并根据围岩地质条件进行动态设计,可有效降低施工安全风险及隧道结构安全风险;大管棚结合小导管注浆超前支护是穿越坍方地段、堆积物充填大型溶洞段的有效手段;且隧道底部较大较深溶洞采用旋喷柱加固效果良好。     

地质雷达在隧道灰岩地层施工中的应用

隧道施工过程中遇到不良地质段、特别是岩溶地段,若事先没了解掌子面前方地质情况,施工过程中很可能发生塌方、涌水等事故。岩溶经常形成于可溶性灰岩地层,多沿岩层层面或断层破碎带形成溶洞。探地雷达作为一种无损伤检测技术,在隧道超前地质预报中的应用日益成熟,而岩溶洞穴与其周围围岩之间,介电常数、导电率等具有较大差异,因此可用地质雷达探测灰岩地层来动态指导隧道施工。     

大董岭隧道穿越大型溶洞处治方案设计

溶洞是公路隧道典型不良地质情况之一。以大董岭隧道施工中所遇大型溶洞处理方案的比选,介绍在该类溶洞处理过程中的一些方法,供类似隧道溶洞处理参考。     

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。     

地质雷达在公路隧道施工风险识别与防控中的应用

在岩溶地区公路隧道施工中,常常遇到溶洞、断层等岩溶风险,为了更好地规避这些风险,保障施工安全,本文以广西六寨至宜州高速公路关西隧道为依托,采用地质雷达预报的方法对前方围岩进行探测,识别出施工中所存在的潜在风险。在风险识别的基础上,采取相应的防控措施以保障施工安全。工程实际表明：利用地质雷达预报识别出隧道施工中潜在风险的方法,能为提前采取防控措施、采取何种措施提供针对性的指导,避免了施工中的盲目性,降低了风险所造成的损失,达到了为施工作业提供有效指导的目的。     

地质雷达在隧道施工短期超前地质预报中的应用

在简述地质雷达基本工作原理和方法的基础上,以地质雷达在正坑隧道施工中的应用为例,通过对地质雷达的测线布置、探测,对探测数据和地质雷达扫描图像的研究、分析,以及同隧道掌子面实际开挖地质情况的对照。说明地质雷达是隧道施工短期超前地质预报的一种安全、有效的方法,其实用性强,对隧道施工具有较好的指导作用。     

湾田3号隧道岩溶处治方案设计

溶洞是公路隧道典型不良地质情况之一.以湾田3号隧道在施工中所遇溶洞处理方案设计为例,介绍在该类溶洞处理过程中的一些方法,供类似隧道溶洞处理参考.     

隧道底板下富水溶洞处治技术

为了解决南阳一隧道YK37+930底板下大型富水溶洞处治难题,通过超前地质预报、钻探和人工洞下查看等探测技术,采集了溶洞区域的地质资料,进行了溶洞形态描述。对溶洞区域内的水文、地貌、落水洞分布等情况进行了调查研究,依据收集到的资料提出了对隧道底板下富水溶洞采用地表落水洞封堵和洞内拱桥跨越相结合的处理方案,介绍了富水溶洞隧道洞内施工关键点。经过运营监测,证明溶洞的处理方案及施工方法都是正确的,可为今后类似工程提供借鉴。     

地质雷达在岩溶隧道地质超前预报中的应用

岩溶地区隧道施工中对掌子面前方一定范围的地质情况进行超前预报是保证隧道施工安全的关键。六宜高速公路共有33座隧道,均处于岩溶地区。在建设过程中均采用了地质雷达对隧道进行全程跟踪超前地质预报,针对地质雷达的特点,总结了地质雷达岩溶预报的规律,一共揭露岩溶灾害不下数百起,有效的指导了岩溶隧道施工。文章以加底峒隧道为例,具体阐述了SIR-20型地质雷达系统的基本工作原理及其在岩溶隧道超前地质预报中的测试方法,并针对岩溶预报雷达图像进行了具体的解译。     

地质雷达在勐远3号隧道超前地质预报中的应用

超前地质预报是保证隧道施工安全的重要环节,文中以云南小磨高速公路勐远3号隧道为工程背景,采用RIS-K2型地质雷达进行超前地质预报,阐述了地质雷达的工作原理及使用方法,通过对现场采集的雷达图像进行分析,并用Reflexw软件进行后处理,结合掌子面地质情况,对不同开挖断面进行了分析研究。以斜向节理面及富水带为例,地质预报结果与现场开挖结果较吻合,证实了隧道施工过程中采用地质雷达进行超前地质预报较准确可行。     

山区高速公路隧道穿越特大型溶洞施工技术

为解决隧道穿越特大溶洞施工中存在的技术难点,保证隧道工程的实体质量,以白须公隧道为研究对象,通过对溶洞岩体地质状况实施勘测,对岩体的岩层走向和节理分布情况实地调查,根据溶洞的实际状况和收集的数据确定溶洞的处理方案。提出溶洞底部采用桩基处理,在基础上构建承台及支撑墙,溶洞底与隧道结合处采用横向联系梁连接,对溶洞靠隧道一侧的侧壁及顶部围岩采用清理和喷锚加固等处理措施,有效解决了隧道穿越特大溶洞技术难题。     

强降雨条件下岩溶地质环境因素对隧道安全性的影响序列研究

为探究岩溶地质环境因素对隧道工程安全性的影响序列问题,采用室内模型试验方法,考虑岩溶隧道的溶洞布置形态、节理面倾角、溶洞直径、溶洞与隧道间距等地质环境因素,以湘粤岩溶地区典型公路隧道为依托进行试验研究。主要结论如下： 1）隧道衬砌表面孔隙水压力主要受到节理面倾角和溶洞布置形态的影响,且节理面倾角的作用要强于溶洞布置形态,竖向正交布置溶洞截面孔隙水压力变化区间约为斜向布置截面的10倍,而衬砌0°测点位置孔隙水压力变化区间约为180°测点位置的10倍; 2）衬砌表面土压力的影响序列为溶洞布置形态、节理面倾角、溶洞直径、溶洞与隧道间距; 3）节理面倾角和溶洞直径的增大均导致土压力的减小,溶洞距离和倾角之间符合l<-0.4θ+30时,衬砌顶部有明显的受压增大趋势。研究结果对岩溶区隧道灾害的研究具有一定的参考意义。     

地质雷达在赐儿山隧道超前地质预报中的应用

采用瑞典MALA CUⅢ型地质雷达,在赐儿山隧道进行超前地质预报。通过对施工现场采集的雷达剖面图的研究和对雷达软件采集的数据的分析,并与隧道掌子面施工现场地质情况进行比较,说明在隧道的超前地质预报中地质雷达探测法是一种十分便捷、准确且经济的办法,对隧道安全、快速的施工具有较好的指导作用。同时,地质雷达现场探测时,需减少各种干扰因素的影响,提高雷达图像的识别精度。