隧道超前地质预报技术及应用

在隧道开挖过程中,对掌子面前方的地质条件进行比较准确的预报,可有效地防止工程事故、加快施工进度以及保证工程质量。本文对隧道超前地质预报的一些常用方法及其优缺点做了简要的介绍和比较,并以某高速公路隧道建设为例,介绍了地质雷达在超前地质预报过程中的应用情况,为地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用积累了一些经验。     

岩溶地区隧道施工综合预报技术案例分析

由于岩溶地区隧道地质条件的复杂性,在隧道施工过程中实施准确及时的隧道综合地质超前预报是非常有必要的,并且对隧道内不同段落进行风险评价和风险分级,以实现和提高对岩溶隧道不良地质灾害的综合预报。此次研究以伊家岩隧道为工程背景,通过严格实施该综合超前地质预报方案,成功预报了隧道掌子面前方的岩溶,结合预报结果和实际揭露的对比分析,其综合预报准确率可到90%以上,证实了该综合预报方法具有较高的系统性和工作效率,有效地指导了隧道的安全施工,为同类工程提供了技术资料和经验。     

TSP超前地质预报方法在隧道工程中的应用研究

在隧道施工期地质超前预报中采用综合的预报方法对隧道开挖工作面前方地质条件（情况）进行及时准确的预报,TSP超前地质预报是目前应用最为广泛的长距离预报手段,本文主要从原理,数据采集和数据处理等方面进行了介绍,并结合工程实例分析说明其应用效果。     

下穿填埋场隧道综合超前预报与防控措施研究

深圳坂银通道鸡公山隧道的设计路线下穿了深圳下坪固体废弃物填埋场,由于钻孔分析等前期地质勘察无法在该区域开展,下穿填埋场隧道区段施工存在地质状况不明、填埋场渗滤液及填埋气泄露等风险,现有隧道施工超前预报体系不适用于隧道下穿填埋场引发环境灾害问题。针对该难题,本文基于地震预报法(TGP)、瞬变电磁法(TEM)、超前钻孔、取样化学分析等多种方法,构建了隧道下穿填埋场施工超前地质预报体系,并对下穿填埋场隧道区段的围岩质量和渗滤液、填埋气渗漏情况进行了探测与综合分析。结果表明:(1)综合超前预报方法能够提高隧道前方围岩级别判定准确性;(2)填埋场下方存在联通至隧道施工区域的潜在渗滤液渗流通道,但尚未有渗滤液下渗情况发生,隧道开挖过程也无有毒有害气体逸出;(3)针对渗滤液渗漏风险隧道区段,采取全包防水和提升防渗材料等级等方式,可有效保障隧道施工与运营安全。本文研究成果可为隧道穿越环境风险区域施工的超前预报工作提供参考借鉴。     

隧道超前地质灾害预报综述

隧道超前地质灾害预报在隧道施工中是十分重要的环节。文章对隧道超前地质灾害预报内容、原则、形式、方法、流程方面的研究现状进行了论述。着重对隧道超前地质灾害预报的各种方法进行了分析对比。隧道超前地质灾害预报的方法各有优缺点和局限性,应该取长补短,综合分析,根据实际情况确定应该采取的方法及其组合。在隧道超前地质灾害预报工作中,必须处理好与施工单位的关系。     

地质雷达在公路隧道短期地质超前预报中的应用

以西部开发贵州某高速公路隧道建设为例,阐述了地质雷达应用于公路隧道施工中地质超前预报的几个成功实例,说明了短期地质超前预报的重要性,为地质雷达在隧道短期地质超前预报积累了一定的经验。     

电阻率值的GM(1,1)灾变模型在南昆铁路铝厂隧道快速施工超前地质塌方范围预报中的应用

根据隧道掘进掌子面处突出性淹埋整个掌子面塌方的地质信息,建立ＧＭ（１,１）灾变模型,超前预报了其塌方的范围,经隧道掘进验证,预报较为准确。     

综合超前地质预报技术在西南某隧道的应用研究

在隧道地质条件复杂地段,及时开展综合超前地质预报,对提高隧道超前地质预报准确性及预防突发性地质灾害的发生具有十分重要的意义。这里总结了各种预报方法的原理及适用范围,提出在复杂地质地段采用以地质分析为基础,地震波探测法为主,地质雷达法为辅,必要时使用超前地质钻探法的综合超前地质预报技术指导隧道安全施工,并以西南某隧道为例,对其他地质复杂隧道的超前地质预报技术有借鉴意义。     

隧道掘进中掌子面前方岩石结构的超前预报

以地球物理勘探方法进行隧道掘进中前方岩石结构的超前预报,具有快捷、准确和实时处理及显示的优点。通过该方法可及时、详细地了解开挖掌子面前方岩石结构情况,为施工单位合理安排施工进度和减少工程隐患提供依据。以吉林省白山市石碑岭隧道掘进中所进行的超前预报为例,介绍了地质雷达和地震反射波法在这一领域里的应用。     

超前地质预报在歌乐山隧道施工中的应用

隧道在施工中不可避免地会遇到诸如溶洞、突水、坍塌等常见的地质灾害,为了将地质灾害影响程度降到最低,施工前进行超前地质预报是十分必要的.详细介绍了TSP超前预测预报方法的原理,并以歌乐山隧道为例子,针对该隧道复杂的地质条件,施工过程中采用超前预测预报和红外线探测技术相结合,成功地预报了掌子面前方的地质信息以及隧道涌水情况,有效地指导了该隧道的安全施工.     

盾构-矿山法隧道并行施工的相互扰动分析

盾构隧道和矿山法隧道的施工,对围岩扰动的形式和程度不同;并行近接情况下,对彼此的扰动也将不同。以南宁轨道交通地铁1号线百佛区间的盾构-矿山法隧道小净距并行施工为研究对象,根据实际施工进度情况建立监测分析系统,分析了盾构-矿山法施工在竖直和水平方向位移的相互扰动。盾构法隧道后行,盾构的挤推作用,导致先行矿山法隧道拱顶上升、净空收缩;盾构弱化围岩和盾构沉降影响区的作用,导致先行矿山法隧道拱顶下沉、净空扩容。矿山法隧道后行,矿山法隧道侧向卸荷作用,导致先行盾构隧道管片产生管片隆起和净空扩容。研究成果揭示了小净距并行施工时,盾构隧道-矿山法隧道相互间的扰动规律;可以为类似小净距并行隧道施工顺序的选择,及相应辅助施工措施的采用,提供技术支撑。     

卵砾石下伏中等膨胀岩地层土压平衡盾构姿态演化规律

南宁地铁1号线区间盾构隧道局部穿过卵砾石下伏中等膨胀岩地层,为得到盾构在该地层中掘进的姿态演化过程,通过现场实测数据分析了下部膨胀岩地层遇水膨胀后对盾构姿态变化的影响。研究表明:下部泥岩遇水膨胀后与同步浆液混合物包裹于盾构机下方,导致姿态控制困难;掘进过程中增大上部推力可使盾头姿态下降,但盾构中后部姿态会上升,停机拼装管片时遇水膨胀的泥岩会导致盾头姿态上升;掘进过程中应保持合理的上下推力差值,并配合采取其他控制技术。     

“ABC分析法”在罗家湾电站隧道施工材料管理中的应用

将罗家湾电站施工的材料按所占比重的不同,划分为A、B、C三个部分,分别给予重点、一般、次要等不同程度的相应管理,以达到最经济、最有效地使用人力、物力、财力的目的。对工程施工具有可借鉴的实用价值。     

四川邛崃宝珠山电站隧洞工程的快速掘进技术

针对在红色地层的砾岩层中掘进水工隧道的特点，总结了从设备选型，优选开挖方案，控制开挖断面，处理不良地质条件段，协调掘进与衬砌进度等方面所采用的一些主要技术措施，以及实现掘进进度大幅度提高，获得优质、高效、安全的经验。     

节理岩体中隧道开挖与支护的数值模拟

由于节理、断层等不连续面的存在造成岩体变形的不连续性,并且这些不连续面对岩体变形、应力等力学行为造成重要影响。对已有的非连续变形分析程序进行了两点改进,应用改进的程序模拟了节理岩体中隧洞开挖与支护的过程,研究了不同节理倾角岩体的应力分布特性、开挖后隧洞围岩的变形和应力分布规律以及支护后衬砌的变形与应力特点。研究结果表明,节理倾角对节理岩体系统的应力和变形有着直接的影响,并且影响着隧洞开挖后的内空收敛效应;隧洞开挖顺序对围岩的变形和稳定也有重要影响。改进后的非连续变形分析方法和程序可以用来分析复杂节理岩体系统中隧洞的开挖与支护。     

TBM施工岩巷掘探一体化技术研究进展与思考

煤矿岩巷全断面掘进机(TBM)施工,是满足集约化、现代化、智能化大型矿井深部高强度开发采掘平衡与高效建设生产的重要方法之一。但是,TBM掘进对于不良地质条件适应性较差,尤其是破碎带、断层、软弱岩层及富水区等复杂地质条件会造成坍塌、卡机、卡盾、涌水等问题,从而限制了其发展。为充分发挥TBM快速掘进效率,将超前探测仪器与TBM机械进行一体化设计,开展随掘探测是煤矿岩巷TBM掘进发展亟需突破的关键技术。从TBM施工岩巷的掘探一体化技术研究出发,回顾了近年来隧道、煤矿岩巷随掘探测技术新进展,介绍了包括随掘地震、随掘电法、随掘瞬变电磁等掘探一体化技术;围绕提高随掘超前探测精度,实现高精度异常体成像,论述了岩巷TBM掘探一体化技术的发展方向,包括超前探测数据采集系统、信号处理方法、巷道界面成像新方法新技术等。认为掘探一体化设备要向自动化、信息化、智能化方向发展,要形成以智能化控制系统为核心的掘进、探测、预报集成化管理平台,实现掘进参数的智能选取、超前探测数据的实时处理与叠加成像,形成掘探一体智能控制与地质条件融合判识系统,为深部煤炭资源的精准开发利用与煤矿智能化建设提供透明地质条件支撑。      

矿井瞬变电磁法在探查迎头前方构造中的应用

为探察矿井巷道掘进中的未知构造,防止瓦斯突出或突水事件,基于矿井瞬变电磁法全空间"烟圈效应"理论,根据巷道迎头周围空间有限和金属设施干扰大等探查环境,选择矿井瞬变电磁法进行超前探查巷道迎头前方地质构造,介绍了工作装置、探查技术及探查结果图形显示技术.实际应用表明,探查结果与巷道实际揭露情况基本吻合.     

地铁盾构隧道施工同步注浆参数控制

盾构是城市地铁最为有效的施工手段,在施工掘进参数设置合理的情况下,其关键技术之一是掘进过程中的同步注浆,通过设置合理的同步注浆参数,可以有效降低对地表周边环境的影响。通过定量分析同步注浆注浆量和注浆压力,提高盾构施工参数控制水平,所得的结论可以应用于依托工程,并可为其他相关工程提供参考。     

隧道开挖引起土层沉降槽曲线形态的分析与计算

假定由于隧道开挖在地表以下土层所形成的沉降槽的体积等于地层损失以及各土层沉降槽曲线仍可用正态分布函数表示。在此假定下,首次提出可以通过对隧道中心线以上土体的沉降值的分析,研究不同深度土层沉降槽曲线宽度系数,并且通过回归分析,提出用于计算不同深度土层沉降槽曲线宽度系数的公式,为计算隧道开挖引起的地表以下土体任一点的竖向沉降提供了一种有效方法,通过工程实例的计算证明了该方法的适用性。     

内昆铁路沿河谷地段主要工程地质问题与线路方案的地质比选研究

内昆铁路为国家I级单线铁路,北起成渝铁路的内江站、南至昆明,其中云南水富至贵州梅花山段为新建段,全长357.643 km。新建河谷段不良地质极其发育,主要分布于水富至大关段,影响和控制着线路方案选择的主要工程地质问题有滑坡、岩堆、危岩落石、泥石流、“顺层”等。内昆线在勘察设计中,对河谷(大型)不良地质体及集中发育分布地段线路方案进行了由浅入深、由宏观至局部的方案研究和比选,采取了“裁弯取直”、“内移作隧”、“外移设桥”等不同工程类型的方案比选,方案多采取绕避。对一些难以绕避的,采取对通过该处具体线位的比选,选择有利于稳定的方案,并采取桩、锚索、挡墙等工程防治措施;比选累计长度逾50 km,在线路方案选择中充分考虑地质因素,仅因地质问题提出的改线地段达20余处,充分体现了地质选线的重要性。内昆线施工开挖揭示及结合竣工工程现状,表明河谷地段线路方案的工程地质比选是合理的,工程措施是有效和可行的。