长极距建场电激励下板状体隐患综合特征研究

为克服电法超前探测在巷道内供电不便、数据解译复杂等问题,拟采用地面或钻井供电的长极距大定源建场模式,测量电位差及激发极化率,并依据其异常变化判定地质灾害。为此以低阻板状体为例,进行物理模拟试验。结果表明:在迫近隐患时,测量电位差和极化率均不断减小,且极化率为负值。采用三维观测,根据各个方向的异常对比分析,可以实现对隐患的定位,实现实时预警。这种长极距定源超前探测方法对掌子面前方或附近异常体有一定的分辨能力,适用于煤矿井下巷道以及隧道的超前预报。     

破碎围岩条件下井巷工程综合超前地质预报实践

以羊场湾煤矿为研究与工程实践背景,在综合分析区域地质(震)特征、开采技术条件的基础上,进行了现场地质动力灾害调查.基于地质力学理论,并依据声发射、钻孔窥视、松动圈等围岩损伤与变形的多元信息监测手段,较深入地构建了井巷超前地质预报的概念和技术方案,深入分析复杂地质条件下松软破碎围岩局部化变形与演化失稳机理,并通过羊场湾掘进巷道的预报实践验证,证明了提出的相关理论和技术方法的正确性与可行性,为工程防灾和减灾提供科学依据.     

破碎围岩条件下井巷工程综合超前地质预报实践

以羊场湾煤矿为研究与工程实践背景,在综合分析区域地质(震)特征、开采技术条件的基础上,进行了现场地质动力灾害调查。基于地质力学理论,并依据声发射、钻孔窥视、松动圈等围岩损伤与变形的多元信息监测手段,较深入地构建了井巷超前地质预报的概念和技术方案,深入分析复杂地质条件下松软破碎围岩局部化变形与演化失稳机理,并通过羊场湾掘进巷道的预报实践验证,证明了提出的相关理论和技术方法的正确性与可行性,为工程防灾和减灾提供科学依据。     

TEM虚拟波场三维连续速度分析及其在隧道超前预报中的应用

针对当前隧道超前地质预报工作中不能对于掌子面前方的水患进行有效预报的情况,笔者提出一种基于浮动薄板理论的隧道掌子面前方不良地质体的瞬变电磁波场变换延拓成像的超前预报有效方法,引入比较合适的三维的虚拟速度连续分析方法,解决了偏移成像中对实测资料的速度提取问题。给出了瞬变电磁方法在隧道中适用的工作方法。对理论模型和应用实例都进行了分析计算,得到的结果与实际情况相符合,表明该速度分析方法是切实有效的。     

红外测温法和定点源梯度法在巷道掘进超前探测中的应用

采用ＨＤ－４００红外测温仪、Ｓ－３Ｂ型抗耦双频激电仪及ＤＺ－Ⅱ型防爆数字直流电法仪等进行探讨，测试内容实际包含了巷道迎头方位的地质及水文地质情况。这两种方法相辅要成，基本可以超前查明井下生产地区全方位的隐伏含水构造和含水体。通过多次探测，结合实际工作程验证，对仪器的性能、探测的效果、技术分析的方法等方面进行了评亭。     

TSP法在石柱槽隧道地质超前预报应用中的几点认识

简要介绍了隧道施工常见灾害及地质超前预报重点,通过工程实例,对TSP法的应用效果及相关技术问题提出了自己的认识。     

传统瞬变电磁法的改进及其在隧道超前地质预报中的应用

为保证施工人员和设备的安全,在隧道开挖过程中需要掌握掌子面前方含水不良地质体的发育情况。较为常用的探测含水不良地质体的物探方法为传统瞬变电磁法。由于以往没有重视探测装置与地质体间的耦合关系,传统瞬变电磁法沿单一测线进行数据采集的方式只能从单一角度发射磁场从而获得单一角度的探测结果,因此一直存在预报不准、漏报等问题。为了克服上述问题,提高预报的准确性,文章对传统瞬变电磁法进行了改进。基于探测装置与地质体间的良-强耦合关系,提出了一种能从水平和竖直方向进行多角度探测的共轴偶极法,通过转动探测装置从多个角度发射磁场,使单一角度无法探测的地质体也能与磁场达到良-强耦合效果,从而降低预报不准、漏报的可能性。共轴偶极法具有多个角度的探测结果,多个结果相互印证,具有比传统方法更高的准确性。在九绵高速公路天池隧道里程为YK223+135—YK223+035段内进行传统方法和共轴偶极法预报,开挖验证表明共轴偶极法对含水节理裂隙和岩溶裂隙等含水不良地质体的预报准确性比传统方法高,可为类似隧道超前地质预报工作提供一定参考。     

浅层地震反射波法在塌陷勘察中的超前预报

为了解决采盐区出现的突发性塌陷,利用浅层地震反射波法对塌陷坑及周边进行全方位探查.初步查明塌陷成因,科学圈定安全范围,并对一处隐患塌陷提前73天成功进行了预报,起到了很好的社会效益和经济效益.     

适合于TBM施工的HSP声波反射法地质超前预报

根据一般隧道地质超前预报方法无法在TBM工作面实施测试的情况、结合各种地质预报方法与TBM配合施工的优、缺点或应用效果基础上,开展适合于TBM施工的HSP快速地质超前预报技术研究。该技术利用TBM掘进机刀盘切割岩石所激发信号作为HSP声波反射法地质预报的激发信号,开展多次地质预报现场试验。实践证明,该技术在大伙房输水隧洞工程TBM施工地质预报的实践是基本成功的,实现了不停机条件下的TBM施工地质超前预报,对TBM施工起到了积极的指导作用。     

Simplified method for evaluating the response of existing tunnel induced by adjacent excavation

Adjacent excavation may have a negative influence on the existing tunnel underneath. Thus, it is important to evaluate the response of the tunnel due to adjacent excavation. However, there is little report about using the Kerr foundation model to simulate the tunnel-soil interaction. Meanwhile, the Timoshenko beam, which can take the tunnel shearing effect into consideration, is more suitable to estimate the behavior of the tunnel. To simulate the interaction between soil and tunnel, the existing tunnel is simplified as a Timoshenko beam lying on the Kerr foundation model, and a simplified theoretical method is proposed to calculate the response of the existing tunnel induced by adjacent excavation. The proposed method is validated by two field case studies. Results indicate that the predictions given by the proposed method show great agreement with field measurements and it is more accurate to evaluate the tunnel-soil interaction compared with the previous method. The further parametric study shows that the relative position between excavation and tunnel, the ground Young's modulus, the depth of existing tunnel centerline, and length and width of excavation are both significant factors governing the tunnel response induced by adjacent excavation, while the influence of tunnel shear stiffness and skew between tunnel and excavation are slight. The proposed method can be applied to predict the potential risk of existing tunnels induced by adjacent excavation in relevant engineering projects.     

基坑开挖对邻近隧道影响的耦合分析方法

为了更合理和快捷地评估基坑施工对邻近已建地铁隧道的影响,将隧道视为弹性的地下连续梁来分析隧道本身的受力和变形,推导了隧道与周围土体相互作用的有限元耦合平衡方程,并引入弹性半空间层状模型来分析基坑卸载对土体和隧道变形性能的影响,建立了层状地基中基坑开挖对邻近隧道影响的耦合分析方法;然后,将提出方法与两阶段方法进行了算例对比,并结合离心机试验结果和工程实测数据进行了验证。研究发现,与两阶段方法相比,耦合方法在能反映出非均质层状地基土体的应力和应变集中（或扩散）现象,不仅具有更好的计算精度,而且减少了计算参数的数量;提出方法的理论计算值与离心试验结果基本一致,与工程实测变形数据基本吻合,验证了方法的有效性;通过工程实际应用得出的一些有益结论,可为合理制定城市基坑施工对邻近隧道影响的保护措施提供一定的理论依据。     

中国古生界海相烃源岩生烃潜力评价标准与方法

中国古生界海相高、过成熟烃源岩原始生烃潜力评价问题是一个没有解决的老问题,至今没有可靠的评价方法与统一评价标准。低成熟元古宇—古生界海相泥岩/页岩与碳酸盐岩地球化学分析揭示,由于有机质组成不同,不同时代烃源岩的有机碳含量与热解生烃潜力之间存在着不同的线性关系。按照岩石热解生烃潜力来衡量,泥岩/页岩与碳酸盐岩作为有效烃源岩的有机质丰度下限没有本质区别,其有机碳含量必须大于0.5%;对于元古宇-下古生界海相烃源岩,达到中等生烃潜力的有机碳含量必须大于0.75%,好烃源岩的有机碳含量必须大于1.5%,很好烃源岩的有机碳含量大于2%,有机碳含量大于4%的属于极好的烃源岩;上古生界海相泥岩各级烃源岩相应的有机碳界线值高于下古生界泥岩。按照低成熟元古宇—古生界烃源岩有机碳含量与热解生烃潜力之间的关系方程,由有机碳含量基本上可以定量评价高、过成熟的元古宇—古生界烃源岩的原始生烃潜力。     

地球电化学法在中国-澳大利亚两国寻找隐伏铀矿中的对比研究

地球电化学法是一种借外加电场使活动态的金属离子定向迁移到特制的接收装置、分析装置中的电解物,从而发现与隐伏矿床有关的金属离子异常,达到找矿目的的新方法。通过在中国江西省乐安县湖溪某矿区、澳大利亚Four Mile East某矿区开展以地球电化学提取测量为主、土壤离子电导率测量为辅寻找隐伏铀矿的工作,结合相应矿区地质、地球化学特征对该集成技术的应用效果进行了对比研究,提出了地球电化学法寻找隐伏铀矿的理想异常模式。结果表明,地球电化学法不仅适用于厚层覆盖区寻找火山岩型铀矿,对砂岩型铀矿同样可以取得良好的找矿效果。     

地球电化学法在中国-澳大利亚两国寻找隐伏 铀矿中的对比研究

地球电化学法是一种借外加电场使活动态的金属离子定向迁移到特制的接收装置、分析装置中的电解物,从而发现与隐伏矿床有关的金属离子异常,达到找矿目的的新方法。通过在中国江西省乐安县湖溪某矿区、澳大利亚Four Mile East某矿区开展以地球电化学提取测量为主、土壤离子电导率测量为辅寻找隐伏铀矿的工作,结合相应矿区地质、地球化学特征对该集成技术的应用效果进行了对比研究,提出了地球电化学法寻找隐伏铀矿的理想异常模式。结果表明,地球电化学法不仅适用于厚层覆盖区寻找火山岩型铀矿,对砂岩型铀矿同样可以取得良好的找矿效果。