散射地震波CT技術在某隧道超前地質(zhì)預報中的應用

tsp是一種新型的隧道地震探測儀器,通過高靈敏度的檢波器記錄的反射信號,判別隧道洞身圍巖類別、完整性及保水性,主要用于隧道超前地質(zhì)預報。介紹了該系統(tǒng)的工作原理、數(shù)據(jù)理論基礎及成果判釋,以及該系統(tǒng)目前存在的優(yōu)點及缺點,并介紹了該系統(tǒng)在實際工程中的應用。

TSP超前地質(zhì)預報地震波反射特性研究

地震波ct是一種新的地球物理方法,具有分辨率高、可靠性強、信息量大、圖像直觀的特點。本文詳細介紹了地震波ct勘測技術在某隧道中的探測應用情況,按照規(guī)范的方法對所設計的方案進行了勘測,經(jīng)過野外數(shù)據(jù)采集、室內(nèi)資料處理和地質(zhì)解釋等階段的細致工作,本次勘探取得了預期的成果,說明了物探技術在隧道地質(zhì)病害診治中能發(fā)揮重要作用。

引水隧洞施工過程中,破碎巖體、斷層、含水溶洞、地下暗河等是常見的賦存災害源的不良地質(zhì)體,在開挖揭露或施工擾動的作用下,容易導致塌方、突水涌泥等地質(zhì)災害,傳統(tǒng)的地球物理探測技術與儀器根本無法適用。采用三維地震波法探測方法在引水隧洞工程施工隧道中開展了實際的探測工作,通過實例驗證其預報良好效果,三維地震波法探測是一種可以用在引水隧洞施工隧道中超前地質(zhì)預報方法,具有廣泛的應用前景。

興義i號隧道位于汕昆高速公路貴州境內(nèi),隧道巖溶發(fā)育,地質(zhì)構造復雜,巖體破碎。為了確保施工安全,減少和避免地質(zhì)災害發(fā)生,采用了tst技術對隧道進行超前預報。結果表明:tst技術采用空間觀測系統(tǒng)和最大能量掃描技術有效地提高了速度分析精度和構造定位精度,應用二維方向濾波技術有效地消除了側向回波和面波,成功地解決了斷層、破碎帶及含水帶的地質(zhì)超前預報問題,為該技術在隧道施工地質(zhì)災害的預報中提供了很好的指導意義。

地震視負速度法是一種快速、有效、經(jīng)濟的物探法超前地質(zhì)預報技術,其本質(zhì)是利用物性差異來解決地質(zhì)問題的一種勘查方法。本文闡述了地震視負速度法技術,結合實例介紹了該方法在探明隧道掌子面前方一定距離內(nèi)的地質(zhì)情況的應用中所取得的實際效果,并提出了在實際應用中部分需要注意的問題。說明采用地震視負速度法從事隧道超前地質(zhì)預報是一種行之有效的方法。

本文以tsp-203為例,對tsp系統(tǒng)的基本原理、主要組成、技術特點、儀器參數(shù)以及數(shù)據(jù)的處理方法進行了介紹,并列舉了工程實例對tsp的評價方法進行了說明,最后對tsp的應用進行了總結。

隨著我國鐵路的建設，鐵路隧道施工數(shù)量越來越多。由于隧道地表勘察不能完全掌控隧道掌子面前方的地質(zhì)情況，為保證隧道施工的安全，必須對隧道前方的地質(zhì)變化情況進行準確實時的超前地質(zhì)預報工作。tsp（tunnelseismicprediction）是一種預報精度較高、效率快、采集處理智能化的方法，它能夠預報隧道掌子面前方100～150m圍巖地質(zhì)體的性質(zhì)、位置和規(guī)模，并可以計算巖石的物理學參數(shù)。

文章簡要介紹了hsp聲波反射法的工作原理,并以杜家山隧道為例,利用hsp聲波反射法并結合工程地質(zhì)方法對隧道前方圍巖進行了預測,對隧道實際開挖進行現(xiàn)場跟蹤。并將預報成果和實際揭露資料進行對比,驗證了hsp聲波反射法在超前地質(zhì)預報中的實用性。

采用地質(zhì)雷達進行數(shù)據(jù)采集，介紹地質(zhì)雷達探測的工作原理，實施的準備階段。探測階段，并對探測結果作出分析和判斷，以了解隧道的地質(zhì)情況。

隧道在施工中不可避免地會遇到諸如溶洞、突水、坍塌等常見的地質(zhì)災害。為了將地質(zhì)災害影響程度降到最低,施工前進行超前地質(zhì)預報是十分必要的。介紹反射波法的原理和滬蓉西主干線扁擔埡隧道現(xiàn)場實際應用情況,預報結果印證該方法能夠取得令人較為滿意的效果。

1 隧道超前地質(zhì)預報技術 中鐵一局集團施技部解振師 1概述 在我國鐵路、公路、水電等建筑市場上，長大隧道建設越來越多， 地質(zhì)條件越來越復雜，技術要求越來越高，施工難度越來越大。同時， 由于隧道內(nèi)可供觀測的空間位置有限，觀測方案受到限制。如何采取 措施、采取何種措施來化解風險、保證施工安全和進度、降低成本， 已成為復雜地質(zhì)隧道施工的研究方向。 在國外，瑞士、日本等發(fā)達國家進行隧道修建過程中，隧道施工 地質(zhì)預測工作都是重要的、不可缺少的一環(huán)。在設計圖紙上明確要求 在施工過程中做好超前地質(zhì)預報和圍巖量測工作，我國現(xiàn)在亦然。重 視隧道地質(zhì)預報工作已經(jīng)成為管理者和廣大工程技術人員的共識。 在隧道工程發(fā)包中，采用國際慣例做法，一次性投資。即投資中 已包括了風險投資在內(nèi)。若在以后施工中出現(xiàn)各種風險，均由施工單 位或承包商承擔，業(yè)主或發(fā)包商不再追加投資。由于隧道施工中地質(zhì) 工作和高水平的隧道施工地

礦井巷道地質(zhì)條件復雜,不良地質(zhì)體已成為威脅巷道掘進施工安全的主因之一。為改善礦井施工安全狀況,實現(xiàn)巷道高效掘進,將trt系統(tǒng)應用到地下礦山巷道掘進超前預報中。結合湖南省某礦8#礦脈760階段某平巷工程案例,設計了狹窄空間條件下礦井巷道trt超前探測方案并實地探測,結果表明：trt6000系統(tǒng)能輸出指定地質(zhì)區(qū)域反射地震波的三維層析圖像,根據(jù)三維空間波場信息解譯結果來預報掌子面前方某區(qū)域不良地質(zhì)構造,巷道開挖實際情況較好地驗證了超前預報結果。巷道掘進方案根據(jù)預報分析結果提出的建議進行及時調(diào)整,能有效保障施工安全并提高施工效率。

收稿日期： 作者簡介：許振浩（1985.2-），男，土家族，湖北恩施人，碩士研究生，主要從事高風險巖溶隧道不良地質(zhì)超前預 報與綜合治理方面的研究。e-mail：issacxuzhenhao@163.com 基金項目：國家863計劃(2007aa11z131),國家973計劃專題(2007cb209407),國家自然科學基金委重點項目 （5072790450539080）和山東省科技攻關項目(2006gg2208011)。 文章編號： tsp超前地質(zhì)預報地震波反射特性研究 許振浩 1 ，李術才 1 ，張慶松 1 ，劉斌 1 ，張霄 1 ，葛顏慧 1,2 (1.山東大學巖土與結構工程研究中心，濟南250012；2.山東交通學院土木工程系，濟南250023) 摘要：深埋隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復雜多變，盲目施工常會造成突水、突泥(涌砂)

由于北京地鐵八號線三期工程六營門站—五福堂站盾構段區(qū)間特殊的工程環(huán)境及工藝,使得傳統(tǒng)的預報方法難以開展實施。以盾構刀盤切削震動為震源,以地震波反射法為原理進行地震波相位特性和振幅特性的解析,提出了基于地震波反射法的盾構施工超前地質(zhì)預報方法,并進行超前預報及跟蹤對比工作?，F(xiàn)場試驗表明:基于地震波反射法的盾構施工超前地質(zhì)預報系統(tǒng)布設簡單、操作方便,且不影響作業(yè)面推進;基于地震波反射法的盾構施工超前地質(zhì)預報系統(tǒng)能較好地反映地下介質(zhì)體的形狀與輪廓,圖像判譯結果基本與地質(zhì)資料吻合,與開挖跟蹤結果一致。

本文針對瞬變電磁隧道超前地質(zhì)預報，首先介紹了瞬變電磁超前地質(zhì)預報原理，其次介紹了trt在yk107＋530-yk107＋660的應用，驗證了探測結果和實際工程情況基本吻合，可以為類似隧道工程超前地質(zhì)預報設備選擇提供參考。該方法對于隧道掌子面前方的含水、軟弱夾層及軟風化夾層具有明顯的效果。

隧道超前地質(zhì)預報中的地震反射波及應用——隧道是一項地下隱蔽性工程，工程質(zhì)量在于人們對圍巖條件的掌握程度。在前期設計中，需要沿隧道軸線作地質(zhì)勘探，這種勘測在實際生產(chǎn)中難以準確地描繪和預測局部圍巖地質(zhì)條件，很多時候不能反映圍巖真實情況。因此，隧道...

在對地震映像法的基本原理、野外數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及資料解釋等進行全面分析研究的基礎上,提出了地震映像法在隧道超前預報中的應用方法,并采用fdp204pda動測儀,在齊心坪公路隧道超前地質(zhì)預報之中進行了驗證,實踐證明,預報結果能夠取得令人滿意的效果。

隧道是一項地下隱蔽性工程,工程質(zhì)量在于人們對圍巖條件的掌握程度。在前期設計中,需要沿隧道軸線作地質(zhì)勘探,這種勘測在實際生產(chǎn)中難以準確地描繪和預測局部圍巖地質(zhì)條件,很多時候不能反映圍巖真實情況。因此,隧道中的超前地質(zhì)預報尤為重要,而超前地質(zhì)預報所用物探法中依托的一個重要手段正是地震反射波。通過反射波多波反映信息,綜合分析,可以取得良好的預報效果。通過超前地質(zhì)預報以及前期勘探和施工中的量測,達到對圍巖條件性質(zhì)的綜合了解。

在隧道超前地質(zhì)預報中,較常用且預測準確性較高的預測手段是采用地質(zhì)雷達對開挖掌子面前方的不良地質(zhì)情況進行預測。以廣大雙線鐵路下莊1號隧道為例,通過現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集以及后期的數(shù)據(jù)優(yōu)化處理,可以生成地質(zhì)雷達圖像來較直觀地預測掌子面前方的地質(zhì)情況。預測結果與現(xiàn)場開挖驗證情況較為吻合,表明通過地質(zhì)雷達數(shù)據(jù)點的優(yōu)化處理提高了對開挖掌子面前方的地質(zhì)情況進行預測的準確性。

結合工程實際,分析地質(zhì)雷達在探測襯砌后裂隙及裂隙水方面的適用性。

地質(zhì)雷達在隧道超前地質(zhì)預報中的應用