散射地震波CT技術(shù)在某隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

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

TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)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(qiáng)、信息量大、圖像直觀的特點(diǎn)。本文詳細(xì)介紹了地震波ct勘測(cè)技術(shù)在某隧道中的探測(cè)應(yīng)用情況,按照規(guī)范的方法對(duì)所設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行了勘測(cè),經(jīng)過(guò)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(xì)致工作,本次勘探取得了預(yù)期的成果,說(shuō)明了物探技術(shù)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(guò)程中,破碎巖體、斷層、含水溶洞、地下暗河等是常見(jiàn)的賦存災(zāi)害源的不良地質(zhì)體,在開(kāi)挖揭露或施工擾動(dòng)的作用下,容易導(dǎo)致塌方、突水涌泥等地質(zhì)災(zāi)害,傳統(tǒng)的地球物理探測(cè)技術(shù)與儀器根本無(wú)法適用。采用三維地震波法探測(cè)方法在引水隧洞工程施工隧道中開(kāi)展了實(shí)際的探測(cè)工作,通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證其預(yù)報(bào)良好效果,三維地震波法探測(cè)是一種可以用在引水隧洞施工隧道中超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法,具有廣泛的應(yīng)用前景。

興義i號(hào)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(gòu)造復(fù)雜,巖體破碎。為了確保施工安全,減少和避免地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生,采用了tst技術(shù)對(duì)隧道進(jìn)行超前預(yù)報(bào)。結(jié)果表明:tst技術(shù)采用空間觀測(cè)系統(tǒng)和最大能量掃描技術(shù)有效地提高了速度分析精度和構(gòu)造定位精度,應(yīng)用二維方向?yàn)V波技術(shù)有效地消除了側(cè)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(yù)報(bào)問(wèn)題,為該技術(shù)在隧道施工地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)中提供了很好的指導(dǎo)意義。

地震視負(fù)速度法是一種快速、有效、經(jīng)濟(jì)的物探法超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù),其本質(zhì)是利用物性差異來(lái)解決地質(zhì)問(wèn)題的一種勘查方法。本文闡述了地震視負(fù)速度法技術(shù),結(jié)合實(shí)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(yīng)用中所取得的實(shí)際效果,并提出了在實(shí)際應(yīng)用中部分需要注意的問(wèn)題。說(shuō)明采用地震視負(fù)速度法從事隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是一種行之有效的方法。

本文以tsp-203為例,對(duì)tsp系統(tǒng)的基本原理、主要組成、技術(shù)特點(diǎn)、儀器參數(shù)以及數(shù)據(jù)的處理方法進(jìn)行了介紹,并列舉了工程實(shí)例對(duì)tsp的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了說(shuō)明,最后對(duì)tsp的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。

隨著我國(guó)鐵路的建設(shè)，鐵路隧道施工數(shù)量越來(lái)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(duì)隧道前方的地質(zhì)變化情況進(jìn)行準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。tsp（tunnelseismicprediction）是一種預(yù)報(bào)精度較高、效率快、采集處理智能化的方法，它能夠預(yù)報(bào)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(jì)算巖石的物理學(xué)參數(shù)。

文章簡(jiǎn)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(jié)合工程地質(zhì)方法對(duì)隧道前方圍巖進(jìn)行了預(yù)測(cè),對(duì)隧道實(shí)際開(kāi)挖進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟蹤。并將預(yù)報(bào)成果和實(shí)際揭露資料進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了hsp聲波反射法在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的實(shí)用性。

采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，介紹地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)的工作原理，實(shí)施的準(zhǔn)備階段。探測(cè)階段，并對(duì)探測(cè)結(jié)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(huì)遇到諸如溶洞、突水、坍塌等常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。為了將地質(zhì)災(zāi)害影響程度降到最低,施工前進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是十分必要的。介紹反射波法的原理和滬蓉西主干線扁擔(dān)埡隧道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用情況,預(yù)報(bào)結(jié)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(yù)報(bào)技術(shù) 中鐵一局集團(tuán)施技部解振師 1概述 在我國(guó)鐵路、公路、水電等建筑市場(chǎng)上，長(zhǎng)大隧道建設(shè)越來(lái)越多， 地質(zhì)條件越來(lái)越復(fù)雜，技術(shù)要求越來(lái)越高，施工難度越來(lái)越大。同時(shí)， 由于隧道內(nèi)可供觀測(cè)的空間位置有限，觀測(cè)方案受到限制。如何采取 措施、采取何種措施來(lái)化解風(fēng)險(xiǎn)、保證施工安全和進(jìn)度、降低成本， 已成為復(fù)雜地質(zhì)隧道施工的研究方向。 在國(guó)外，瑞士、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行隧道修建過(guò)程中，隧道施工 地質(zhì)預(yù)測(cè)工作都是重要的、不可缺少的一環(huán)。在設(shè)計(jì)圖紙上明確要求 在施工過(guò)程中做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和圍巖量測(cè)工作，我國(guó)現(xiàn)在亦然。重 視隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)工作已經(jīng)成為管理者和廣大工程技術(shù)人員的共識(shí)。 在隧道工程發(fā)包中，采用國(guó)際慣例做法，一次性投資。即投資中 已包括了風(fēng)險(xiǎn)投資在內(nèi)。若在以后施工中出現(xiàn)各種風(fēng)險(xiǎn)，均由施工單 位或承包商承擔(dān)，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(fù)雜,不良地質(zhì)體已成為威脅巷道掘進(jìn)施工安全的主因之一。為改善礦井施工安全狀況,實(shí)現(xiàn)巷道高效掘進(jìn),將trt系統(tǒng)應(yīng)用到地下礦山巷道掘進(jìn)超前預(yù)報(bào)中。結(jié)合湖南省某礦8#礦脈760階段某平巷工程案例,設(shè)計(jì)了狹窄空間條件下礦井巷道trt超前探測(cè)方案并實(shí)地探測(cè),結(jié)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(chǎng)信息解譯結(jié)果來(lái)預(yù)報(bào)掌子面前方某區(qū)域不良地質(zhì)構(gòu)造,巷道開(kāi)挖實(shí)際情況較好地驗(yàn)證了超前預(yù)報(bào)結(jié)果。巷道掘進(jìn)方案根據(jù)預(yù)報(bào)分析結(jié)果提出的建議進(jìn)行及時(shí)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(jiǎn)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(fēng)險(xiǎn)巖溶隧道不良地質(zhì)超前預(yù) 報(bào)與綜合治理方面的研究。e-mail：issacxuzhenhao@163.com 基金項(xiàng)目：國(guó)家863計(jì)劃(2007aa11z131),國(guó)家973計(jì)劃專(zhuān)題(2007cb209407),國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目 （5072790450539080）和山東省科技攻關(guān)項(xiàng)目(2006gg2208011)。 文章編號(hào)： tsp超前地質(zhì)預(yù)報(bào)地震波反射特性研究 許振浩 1 ，李術(shù)才 1 ，張慶松 1 ，劉斌 1 ，張霄 1 ，葛顏慧 1,2 (1.山東大學(xué)巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心，濟(jì)南250012；2.山東交通學(xué)院土木工程系，濟(jì)南250023) 摘要：深埋隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變，盲目施工常會(huì)造成突水、突泥(涌砂)

由于北京地鐵八號(hào)線三期工程六營(yíng)門(mén)站—五福堂站盾構(gòu)段區(qū)間特殊的工程環(huán)境及工藝,使得傳統(tǒng)的預(yù)報(bào)方法難以開(kāi)展實(shí)施。以盾構(gòu)刀盤(pán)切削震動(dòng)為震源,以地震波反射法為原理進(jìn)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(gòu)施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法,并進(jìn)行超前預(yù)報(bào)及跟蹤對(duì)比工作?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明:基于地震波反射法的盾構(gòu)施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)布設(shè)簡(jiǎn)單、操作方便,且不影響作業(yè)面推進(jìn);基于地震波反射法的盾構(gòu)施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)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(jié)果基本與地質(zhì)資料吻合,與開(kāi)挖跟蹤結(jié)果一致。

本文針對(duì)瞬變電磁隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，首先介紹了瞬變電磁超前地質(zhì)預(yù)報(bào)原理，其次介紹了trt在yk107＋530-yk107＋660的應(yīng)用，驗(yàn)證了探測(cè)結(jié)果和實(shí)際工程情況基本吻合，可以為類(lèi)似隧道工程超前地質(zhì)預(yù)報(bào)設(shè)備選擇提供參考。該方法對(duì)于隧道掌子面前方的含水、軟弱夾層及軟風(fēng)化夾層具有明顯的效果。

隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的地震反射波及應(yīng)用——隧道是一項(xiàng)地下隱蔽性工程，工程質(zhì)量在于人們對(duì)圍巖條件的掌握程度。在前期設(shè)計(jì)中，需要沿隧道軸線作地質(zhì)勘探，這種勘測(cè)在實(shí)際生產(chǎn)中難以準(zhǔn)確地描繪和預(yù)測(cè)局部圍巖地質(zhì)條件，很多時(shí)候不能反映圍巖真實(shí)情況。因此，隧道...

在對(duì)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(jìn)行全面分析研究的基礎(chǔ)上,提出了地震映像法在隧道超前預(yù)報(bào)中的應(yīng)用方法,并采用fdp204pda動(dòng)測(cè)儀,在齊心坪公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)之中進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)踐證明,預(yù)報(bào)結(jié)果能夠取得令人滿意的效果。

隧道是一項(xiàng)地下隱蔽性工程,工程質(zhì)量在于人們對(duì)圍巖條件的掌握程度。在前期設(shè)計(jì)中,需要沿隧道軸線作地質(zhì)勘探,這種勘測(cè)在實(shí)際生產(chǎn)中難以準(zhǔn)確地描繪和預(yù)測(cè)局部圍巖地質(zhì)條件,很多時(shí)候不能反映圍巖真實(shí)情況。因此,隧道中的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)尤為重要,而超前地質(zhì)預(yù)報(bào)所用物探法中依托的一個(gè)重要手段正是地震反射波。通過(guò)反射波多波反映信息,綜合分析,可以取得良好的預(yù)報(bào)效果。通過(guò)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)以及前期勘探和施工中的量測(cè),達(dá)到對(duì)圍巖條件性質(zhì)的綜合了解。

在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中,較常用且預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性較高的預(yù)測(cè)手段是采用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)開(kāi)挖掌子面前方的不良地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。以廣大雙線鐵路下莊1號(hào)隧道為例,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(dá)圖像來(lái)較直觀地預(yù)測(cè)掌子面前方的地質(zhì)情況。預(yù)測(cè)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖驗(yàn)證情況較為吻合,表明通過(guò)地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)點(diǎn)的優(yōu)化處理提高了對(duì)開(kāi)挖掌子面前方的地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

結(jié)合工程實(shí)際,分析地質(zhì)雷達(dá)在探測(cè)襯砌后裂隙及裂隙水方面的適用性。

地質(zhì)雷達(dá)在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用