瞬变电磁法指导复杂地质隧道超前水平钻探应用

云南山区地质条件复杂,隧道施工中经常发生突泥涌水等地质灾害。隧道超前地质预报是预防隧道施工地质灾害的重要手段。合理布置和实施超前水平钻孔,可以有效地揭示隧道掌子面前方的地质情况,预防重大突泥涌水地质灾害的发生。但对岩溶等不规则地质体,有限的1～2个超前水平钻孔不一定能揭示出这些地质体,给隧道施工造成重大安全风险。充分利用物探超前预报资料,特别是瞬变电磁法对突泥涌水等低阻地质体敏感的特性,指导超前水平钻孔的布置,对提高超前水平钻孔的预报效果有重要意义。本文以玉磨铁路扬武隧道为例,通过瞬变电磁法资料分析,指导超前水平钻孔布置,再与钻孔和施工开挖结果进行对比分析,说明瞬变电磁法预报和指导超前水平钻孔是有效的,并对今后瞬变电磁法结合超前水平钻孔进行隧道超前地质预报工作提出了建议。     

综合超前地质预报在西南溶岩隧道施工中的应用

在分析铁路隧道建设中常用的超前地质预报方法的基础上,通过地质调查对云南省某在建铁路隧道进行风险定级,并采用与风险等级相应的综合预报方案,准确地预报了该隧道潜在的地质灾害.根据预报结果及时调整了施工和应急方案,有效地预防了施工事故,减少了工程损失,保证了施工安全.     

隧道施工地质超前预报工作方法

论述了隧道施工地质预报的内容、隧道设计与实际造成隧道地质灾害及造成地质勘察资料精度不高原因,提出了通过资料收集、勘察成果整理分析、熟悉设计文件、资料与图纸和隧道施工地质预报阶段补充地质调查,确定隧道施工地质预报重点段,进行洞内地质调查和掌子面地质素描、物探方法的选择和现场实施掌子面探测、探测成果分析、报告提交及施工验证的隧道施工地质超前预报工作方法。     

超前预测预报在笔架山隧道施工中的应用

由于地质条件的复杂性,隧道施工中难免会遇到诸如岩溶突水、岩爆、围岩大变形、塌方等地质灾害问题。超前预测预报技术作为隧道勘察结果的进一步认识和补充,在隧道施工减灾、防灾方面发挥着重要的作用。以笔架山隧道为例子,针对该隧道复杂的地质条件,采用工程地质方法和物探方法相结合,以隧道内地质观测分析与设备测试相结合的超前预测预报技术,成功地预报了掌子面前方的地质信息,有效地指导了该隧道的安全施工。     

TGS360超前地质预报正演模拟及应用

隧道超前地质预报是对施工掌子面前方地质情况进行探测,预报掌子面前方不良地质体的位置、产状及其围岩结构的完整性与含水的可能性。超前地质预报常用的物探方法有很多,随着物探设备探测精度的提高,解译、解释技术的发展,近些年来出现和引进了很多弹性波类的超前地质预报方法(如TSP、TRT、TGS360等)。这里利用Tesseral2D正演软件对典型不良地质情况进行建模,用TGS360处理软件对正演数据进行了反演和解译分析,总结了数据处理、解译的初步经验。利用该方法对临沧某开挖公路隧道进行了超前地质预报探测,预报结果与现场开挖验证情况较为吻合,为今后TGS360超前预报法在公路预报中的应用提供借鉴。     

贵阳市政 BJ-1 隧道施工地质超前预报及监控量测技术

BJ-1隧道为一浅埋、偏压的市政隧道,泥、页岩风化严重,岩体破碎,岩溶及地下水发育,地下管线和地表建筑物密集,施工安全风险极大。为确保隧道施工安全、保障地表建筑物及居民安全,隧道的施工地质超前预报和监控量测工作非常重要。在分析隧道可能存在的主要工程地质问题的基础上,结合地质预报重点及难点,以地质法为基础、以地质雷达和HSP声波反射法为主要物探手段,对隧道进行了综合地质预报。根据施工安全控制需要,制定BJ-1隧道施工监测实施大纲,重点实施隧道净空收敛、拱顶下沉、地表沉降和爆破振动等监测工作,建立隧道工程监测预警制度。对超前地质预报及隧道监测成果进行综合分析,为本隧道工程的安全施工决策提供了可靠依据,有效地避免了隧道施工过程中危险事件的发生。本研究方法对同类城市隧道工程设计、施工具有重要参考价值。     

TGP隧道地震波预报系统与技术

隧道工程是铁路、公路和水利水电等大型工程项目中的重要部分,因地质条件不明造成隧道施工事故的危害是巨大的,加强隧道施工地质超前预报工作是非常必要的。国内外对隧道地震波超前预报技术研究已多年,笔者就这方面的现状及及问题进行了讨论,指出了TSP技术存在的不足,阐述了克服盲目性,提高科学预报的重要性,介绍了新开发的TGP隧道地震预报系统与技术及应用效果。     

某公路瓦斯隧道综合勘察技术应用

瓦斯赋存位置的确定和瓦斯动态监测是瓦斯隧道勘察的两大关键问题。针对某公路隧道掘进过程中发现的瓦斯气体,采用地质调绘、施工地质预报（物探、地质超前钻探）、瓦斯监测等手段进行综合勘察,研究瓦斯储气构造,分析瓦斯成因,并对该隧道未开挖洞段的围岩瓦斯特征进行了预测预报,提出瓦斯风险段落。研究表明,虽然该隧道具有充分的瓦斯形成地质背景,但瓦斯赋存特点是分散型、浓度低、储量低;瓦斯通过单斜构造中的岩石裂隙、孔隙富集运移,分析认为,该地区不具备大量瓦斯生成的地质构造条件。综合勘察技术的应用有助于提高预报精度,为保证隧道施工安全提供了可靠的地质依据,对类似隧道工程建设具有一定的指导作用。     

综合超前地质预报技术在马桑哨隧道中的应用研究

马桑哨隧道通过地段岩溶发育、水流量大、断层破碎带多,地质条件十分复杂。施工过程中采用了包括TSP203、地质雷达、地面调查、地质素描和超前水平钻孔多种方法相互印证、相互补充的综合地质预报技术。以马桑哨隧道超前地质预报为例,通过开挖后揭示的信息与预报结果对照,表明了综合超前地质预报的准确性。对类似工程的超前地质预报工作具有一定的指导和借鉴意义。     

超前地质预报系统的提出及其发展方向

总结了超前地质预报的作用和发展现状,分析了超前地质预报认识上的误区和各种探测设备存在的问题。提出了超前地质预报系统的概念,阐述了隧道所在地区地质分析技术、隧道不良地质体超前预报技术、重大施工地质灾害临近警报技术包含的内容。系统的工作步骤为,利用地质分析技术结论以及地质复杂程度分级标准对探测区段的围岩进行地质复杂程度分级,针对不同级别的地质复杂程度,制定与其对应的超前地质预报系统方案,并注意现场工作中动态控制的应用。以厦门海底隧道F3风化深槽为例,对超前地质预报系统的内容及工作步骤进行了应用。提出了超前地质预报系统的发展方向。研究旨在完善超前地质预报工作,使超前地质预报结果在现场施工过程中能真正起到指导性的作用,最大程度地减少地质灾害造成的人员伤亡和财产损失     

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。     

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。     

TSP203在雪峰山隧道施工地质超前预报中的应用研究

介绍了地质超前预报的研究进展和TSP203的工作原理、数据处理、解译技术及其在雪峰山隧道施工地质超前预报中的应用.通过对比分析验证了预报结果的准确性,展示了TSP203探测系统在隧道施工地质超前预报中的广阔前景.     

隧道综合参数超前地质预报技术研究

本文介绍一种新型的隧道施工综合超前地质预报系统USEP,该系统采用综合参数法进行超前地质预报,综合参数为"波速+电阻率".其中波速探测采用角度偏移和位置偏移的联合体系,电阻率探测采用瞬变脉冲电磁法重叠回线装置在掌子面进行扫描,最终实现综合参数及空间超前地质预报.文章利用课题组研发的USEP系统,结合108国道北京南村隧道的探测预报实例详细说明隧道综合参数及空间超前地质预报工作的原理与效果,并总结在复杂地质条件下采用"波速+电阻率"综合预报的必要性,它对隧道及地下工程施工超前地质预报工作有广泛的指导作用.     

岩溶隧道超前地质预报综合预报技术的应用效果分析

复杂岩溶隧道在施工中存在突水、突泥、塌方、隧道变形等工程灾害风险;运营存在隧道变形、漏水等风险。预报掌子面前方地质情况,可降低地质灾害发生和危害程度,为正确选择开挖方法、支护措施,优化工程设计及施工方案提供地质依据。通过某复杂岩溶道采用地质调查、地震波反射法、地质雷达法、超前钻孔（含加深炮孔）等综合方法开展超前预报,较准确预报掌子面前方地质情况,对类似工程具有借鉴意义。     

隧道超前地质预报水平冲击钻探取心技术

隧道超前地质预报是隧道施工中必不可少的环节。在分析目前钻探取心工艺的基础上,结合隧道施工的实际情况,提出采用冲击钻探取心技术来实现隧道超前地质预报。从隧道水平冲击钻进施工设备改进完善和三重管取心钻具研制2个方面来进行研究,通过对现有钻机的改进完善满足了隧道水平冲击钻探取心施工的要求,根据冲击取心钻进的特点,设计出的三重管取心钻具解决了水平冲击钻探取心的难题。多个工程实践应用,水平冲击钻进施工速度快,岩心采取率高,能满足隧道超前地质预报的要求。有望在川藏铁路施工中发挥重要作用。     

隧道施工不良地质应急预案研究

在充分研究隧道施工常见不良地质类型和超前地质预报技术的基础上,将隧道施工常见的不良地质分类与不同阶段超前地质预报技术的精度结合提出隧道施工不良地质预警分级及预案。隧道施工超前地质预报因方法不同其预报精度不等,且各种不良地质与隧道的空间关系不同而对隧道施工的危害也不同。考虑到预报精度和不良地质类型,作者将隧道施工不良地质进行了预警分级。针对某级某类不良地质体建立了相应的防控预案,以防为主,紧急情况有相应的处治措施。并以绿、蓝、黄、红四种颜色代表不同的危险等级在洞口标示起到警示作用,加强施工人员的安全意识,从而保证隧道施工过程的安全。     

隧道施工期洞身段滑坡的超前地质预报

针对隧道施工期洞身段的滑坡超前地质预报, 以某高速公路某座隧道为例进行技术探讨, 介绍了隧道工程概况及滑坡区域基本工程地质条件。采用地质法中的趋势外推法、地质雷达波反射法、超前钻孔法, 对滑坡在隧道穿越区的延伸、规模、物质组成、工程和物理力学特性及其与隧道的空间位置关系进行了分析预测。得出了超前地质预报的综合评判结论, 减小甚至规避了单一方法的缺陷, 并提出了针对性的施工处治思路。实践证明本隧道洞身段滑坡超前地质预报是成功的, 对类似工程具有一定的参考价值。     

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。     

不同物探手段的超前地质预报效果研究——以藏东南某大埋深双护盾TBM隧洞为例

受双护盾TBM设备、施工工艺等的影响,目前钻爆法或其他形式TBM（全断面隧道掘进机）施工环境运用较为普遍的物探预报手段在双护盾TBM使用时适宜性有差异。根据双护盾TBM设备的技术特点,以藏东南地区某大埋深隧洞为背景,分析了不同物探预报手段在双护盾TBM施工的适宜性。研究EH4（高频大地电磁法）、ISP（综合地震成像系统法）、HSP（水平声波反射法）和改进的TRT（隧道反射成像法）4种物探手段在该隧洞超前预报的运用效果,EH4作为宏观预报手段,能够发现较大规模的不良地质体;ISP、HSP作为主动源和被动源手段,对隧道前方岩体条件进行预判分析具有一定的可靠度,且两种手段具较好的一致性;改进的TRT手段解决了双护盾环境下震源锤击激发和检波器的安装问题,能够发现隧洞前方的不良地质体,且TRT方法获取的波速曲线和正负反射界面信息更利于地质人员的分析和判断。研究成果表明,以EH4为宏观预报手段、ISP、HSP与TRT相结合的综合物探手段在藏东南大埋深的隧洞中超前地质预报效果良好,可为工程施工与技术处理提供依据。