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。     

TBM施工隧道超前地质预报方法适宜性研究

研究目的:在TBM施工环境中,准确查明TBM掌子面前方不良地质体,可有效避免卡机、涌水突泥等地质问题。但是,受TBM施工极狭小空间、极复杂电磁干扰等特殊环境限制,传统超前地质预报手段难以有效实施。在大量TBM施工超前地质预报方法调研的基础之上,本文开展TBM施工环境多项预报技术的优缺点、准确率对比试验研究,建立极端复杂地质环境TBM施工综合超前地质预报体系,提出宽大断裂、强富水等复杂地质环境下超前地质预报解决方案。研究结论:(1)TBM施工条件地下水探测试验研究结果显示,激发极化探测方法对地下水体预测较为准确,并对TBM施工适宜性较好,可以有效解决复杂水文地质环境下地下水体探测问题;(2)极复杂地质环境TBM施工弹性波反射法类预报方法适宜性研究结果表明,HSP及三维地震(SAP)在TBM条件下对断层破碎带等不良地质体敏感性较强,且对隧道施工干扰较小,对TBM施工环境适宜性较好;(3)本研究成果可用于指导TBM施工隧道超前地质预报设计及施工,进一步降低施工风险。     

综合勘察与超前地质预报技术在兰渝铁路长寿山隧道中的应用研究

长寿山隧道为特长隧道,其工程规模大,埋深大,需勘察范围广,地形地质条件十分复杂,为了详细查清隧道的工程地质与水文地质条件,并及时对地质勘察资料进行补充和完善,指导并保证隧道施工的安全顺利进行,通过在勘察阶段采用遥感、大面积地质调绘、物探、钻探、综合试验、测试相结合的地质综合勘察技术,在施工阶段,采用地质编录、TSP、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等相结合的综合地质超前预报技术,提高勘察效率及质量,补充地质资料、指导及保证安全施工,取得很好的效果。实践证明,山区长大、深埋、地形地质复杂隧道,在勘察及施工阶段分别采用综合勘察与地质超前预报技术,其方法是必要、合理、恰当的。     

对隧道施工地质超前预报工作的反思与探讨

研究目的：寻找在隧道施工地质超前预报实践中存在的问题和预报重点,理清现阶段施工地质超前预报工作思路。研究方法：通过对隧道施工地质问题的回顾与地质预报工作现状调查,对主要的几种隧道施工超前地质预报手段及特点进行归纳,从手段和方法上对存在问题进行分析。研究结果：得出了隧道施工超前地质预报的工作重点是灾害性地质的预报,应结合地质理论对工程安全稳定性进行评价后作出,而不仅仅停留在对不良地质体的探测上;提出了地质超前预报纵、横向探测范围的建议值。研究结论：地质预报工作是信息化施工的延伸,预报应考虑施工过程在地质体上的作用,探测技术可尝试对开挖面前方地质体工程特性进行监测与控制等观点;提倡制定地质预报规程,统一作业水平,建立地质预报评价体系,进行多手段、多方法的协同预报思路。     

碎裂玄武岩夹凝灰岩型隧道超前地质预报技术探讨

研究目的:以大丽铁路禾洛山隧道为例,研究了碎裂玄武岩夹凝灰岩型隧道的超前地质预报技术,通过综合各种手段的超前预报资料,提出准确的预报结论和适宜的工程措施,及时指导隧道施工,减少和规避施工地质灾害风险.研究结论:(1)勘察期间,对隧道浅埋地段采用高密度电法、对隧道深埋地段采用CSAMT法进行地面的超前地质预报工作;施工期间,采用地质调查法、TSP法、超前水平钻等进行洞内的超前地质预报工作.(2)综合分析各阶段、各种方法手段的超前地质预报资料,提出最终预报结论和工程措施建议,及时指导施工.(3)提出了超前地质预报工作流程.     

新型隧道超前地质预报方法与技术研究

研究目的:结合地球物理勘探的各种排列装置讨论隧道施工三维地质灾害形状体的探测方法,并以108国道南村隧道工程为例详细介绍综合参数超前地质预报的工作方法、装备以及现场取得的实际效果.研究结论:通过对隧道施工综合参数以及空间超前地质预报方法和技术进行探讨,并结合课题组研发的USEP21型综合预报装备和大量的模拟实验、现场试验研究,得出:(1) 复杂地质条件下隧道施工超前地质预报最佳的"综合参数"为"波速+电阻率";(2) USEP21系统结合了地下工程施工的具体特点,受现场场地条件的影响小,已取得一系列成功的试验成果,它在隧道及地下工程建设中将有广泛的应用前景;(3) 综合参数和空间预报的技术、方法、理论是超前地质预报的必然趋势;(4) 以角度偏移的空间多分量探测装置是地下工程超前探测的最佳方法.     

TSP法超前预报数据分析及探测技术研究

研究目的:由于隧道是地下修建的线状结构物,围岩状况较复杂,再受勘察技术的限制,在设计阶段完全准确地判断前方地质条件很难做到。盲目施工会造成塌方、涌水、涌泥、有害气体等地质灾害或安全事故,因此在施工阶段开展有效的监控量测和超前地质预报工作非常必要,利用观测和超前预报结果及时修正设计和施工方法使之适合实际的围岩状况,确保施工的安全性和经济性。目前隧道施工过程中完善地质工作也是我们迫切要解决的问题之一。本文通过对几条铁路部分隧道超前地质预报数据分析及探测技术进行深入研究。研究结论:(1) TSP法对能给施工带来安全隐患的断层、软弱的含煤地层及采空区、岩溶强烈发育区、含水体、节理裂隙发育区等的预报是比较准确的;(2)目前TSP法还不能对溶洞的形态、含水体的含水量及水压、煤层的瓦斯含量等进行准确判断;(3)在埋设接收器导管时应采用环氧树脂或锚固剂进行耦合,绝不能采用黄油进行耦合,只有这样才能保证P波—纵波、SH波—横波、SV波—横波的正常接收;(4)由于物探方法的多解性及间接性(通过围岩的物性参数来推测围岩的结构)的影响,TSP法只能对掌子面前方的物探异常进行定性和半定量解释,为了使物探地质解译更准确,需要用少量的超前水平钻探(含加深炮眼探测)进行验证或多种物探手段结合建立综合超前地质预报体系;(5)本研究成果可为岩质隧道超前地质预报的精确判译提供参考。     

隧道施工超前地质预报可靠性研究

研究目的:隧道施工超前地质预报的可靠性一直困扰着工程技术人员,预报结果的准确与否,预报信息的精准程度对隧道施工非常关键.如果能正确认识现有预报方法与技术存在的问题,将有利于不断提高预报的技术水平.本文针对影响超前地质预报可靠性的几个主要影响因素展开论述,分别从预报方法、解释判译、空间定位、波速确定及探测能力等方面指出目前常见预报方法存在的问题与局限性.研究结论:(1)目前的大多数预报方法都具有局限性,需正确认识和分析预报结果;(2)复杂地质条件下隧道施工超前地质预报应进行综合预报,组合多种方法,相互印证与补充;(3)综合参数和空间预报理论、方法与技术可提高预报的可靠性和精度.     

贵广铁路坪山隧道岩溶发育情况分析

研究目的:通过对贵广铁路坪山隧道勘察与施工期间揭示的岩溶现象,分析该隧道岩溶发育情况及特点,提出地质勘察使用的勘察方法及施工阶段的工程措施意见,对类似地质条件的工程的勘察与施工提供一定的参考。研究结论:(1)线路尽量绕避岩溶强烈发育区,若无法绕避,线路应尽量远离典型岩溶微地貌单元区;(2)勘察时须充分利用区域地质资料开展大范围地质测绘,采用综合勘察手段进行隧道工程地质勘察,基本查清地表各种岩溶形态发育位置、高程、与线路关系等,有针对性布置勘探点及物探段落核实岩溶发育情况;(3)对于地下暗河附近的岩溶隧道,应充分调查研究暗河空间位置形态,分析暗河成因及特点,类比推测暗河对隧道洞身围岩稳定性的影响;(4)施工时可采取洞周超前预报、基底地质雷达探测及洞底地质钻孔相结合的方式进行。     

铁路隧道施工地质超前预测预报技术

本文介绍了施工地质超前预报的主要内容和采用的6种主要技术方法,分析探讨了地球物理方法的进展,重点评述了隧道地质预报研究及取得的主要成果.通过实践,工程地质界、隧道工程界共同认识到,成功的预测预报技术应是以地质法为基础、以多种地球物理探测方法为手段的隧道综合地质超前预报技术.