Kirchhoff深度偏移在隧道超前预报反射波提取中的应用

地震波法隧道超前预报受其施工条件的限制,具有调查对象与测线近似垂直的施工特点,构建该种条件下的偏移成像方法对于准确预报隧道开挖面前方的不良地质体是十分重要的.为了充分利用地震波场信息,采用三分量传感器进行地震波法隧道超前探测的地震数据采集,经过滤波、能量补偿、波场分离等处理步骤后,利用Kirchhoff积分深度偏移技术对P、SH、SV三个分量的地震数据进行计算成像,对隧道开挖面前方的地质构造等反射目标体在空间域成像,从而达到超前预报的目的.通过模型分析及工程实验表明,Kirchhoff深度偏移技术在隧道超     

鸿图嶂隧道突涌水预测及防治措施

预测复杂地质条件下深埋隧道施工掌子面前方水文特征对保障施工安全有着极为关键的作用。以广东省鸿图嶂隧道预测及防治隧道涌突水为例,将可控源音频大地电磁测深法应用于隧道开挖区域水文特征调查,确定可能发生的涌突水区域,并采用全断面超前帷幕注浆的方式进行防治。研究结果表明:可控源音频大地电磁法探测深度较大、抗干扰能力强、横向分辨率高。应用此方法预测到未来待施工的区段有5处存在较大涌突水可能,开挖结果显示可控源音频大地电磁探测很好地还原了埋深超过700 m的场地实际情况,解决了前期工作中其他技术方法不能很好地对断层的深部空间形态及其富水情况等特征进行准确判断的问题。针对探测结果和开挖情况,采用全断面超前帷幕注浆堵水方案对断层裂隙进行了有效封闭,达到了安全掘进和限量排放水的目的,从而降低了因隧道涌突水造成的不必要损失。这一方法的实践应用为隧道突涌水的预测做了很好的验证,并为相应的灾害防治提供了技术支撑。     

沪昆高速铁路朱砂堡1~#隧道超前地质预报方法研究

沪昆高速铁路朱砂堡1~#隧道不良地质问题及特殊岩土分布较多,特别是岩溶问题较为突出。为保证隧道施工安全,结合掌子面地质素描分析结果,分别采用地质雷达探测法、地震波预报技术(TSP)及红外探测法对朱砂堡1~#隧道开展超前地质预报工作。对比分析结果表明,三种预报方法对砂堡1~#隧道超前预报中准确性高低依次为:红外探测地质雷达TSP,但TSP的适用范围更为广泛;通过结合两种或两种以上预报方法进行预测,朱砂堡1~#隧道预报的成功率基本达到100%,开挖过程中没有发生一起围岩坍塌或突水突泥事件,取得了良好的预报效果,保障了隧道施工和工作人员的安全。     

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.     

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.     

岩溶区隧道暗河的综合预报及治理方案研究

为确保岩溶区隧道施工安全,利用综合预报分析方法可准确地对地质异常体进行预测,可明显减少发生灾害的可能性。以大广南高速公路紫荆山隧道为工程背景,通过地质分析研究了紫荆山隧道的岩溶发育特征,利用TSP（隧道地震预测）超前地质预报方法对ZK221+960处暗河位置进行了准确预报,并利用地质雷达对暗河的走向进行了短距离探测,探测结果与实际揭露走向基本吻合。针对紫荆山暗河,分析了各种暗河处治措施优缺点,最终制定了泄水洞方案。在保证隧道施工安全和工期的前提下,对泄水洞方案进行了优化处理,优化后的处理方案在紫荆山暗河治理中取得了较好的效果,其结果对类似工程具有一定的借鉴意义。     

滤波频带对TSP预报结果影响分析

TSP(tunnel seismic prediction)隧道地质超前预报技术因其探测距离长、预报精度较高,成为当前隧道超前地质预报最为常用的方法之一,TSP数据滤波频带范围的选择是决定预报结果可靠性和稳定性的关键环节。为了获得精确的TSP预报结果,通过对高速公路和铁路隧道681次TSP数据的滤波频带范围对预报结果的影响进行统计分析,并以软夹层、突水、破碎带、溶洞等5种典型的地质情况为例开展分析,结果表明,(1)数据信噪比高:应选择宽频带滤波(适当增加低通-高通或高切-低切的差值),以保证对异常体的精确定位和有效识别,一般可用1.5～2.5倍主频宽度作为滤波的低通值或高切值,但在异常体的发育尺寸大且异常强烈,应适当压缩滤波范围(缩小低通-高通的差值),以便突出异常,如果此时选择宽频带滤波则易导致对围岩地质情况及围岩级别的低估,从而引发施工风险,滤波范围可根据主频的有效宽度确定;(2)数据信噪比低:主频不明显或无主频时应选择窄频带滤波,以便剔除假异常,保留真实的地质情况,对滤波后仍存在的异常需结合其他超前预报方法进一步判定。主频明显时应选择宽频带滤波,避免因窄频滤波引起异常位置偏移而造成误判。文中的TSP数据滤波方法,对提高TSP预报结果的准确性和稳定性,指导隧道安全施工具有重要借鉴和实践意义。     

TSP203系统在芭蕉溪隧道超前预报中的应用

地球物理勘探方法应用于隧道掘进中的超前预报工作, 不仅具有快捷、准确的特点, 而且还能进行实时处理与显示。以上(海)瑞(丽)高速公路湖南境内邵(阳)—怀(化)段芭蕉溪隧道的超前预报为例, 通过TSP203探测, 可以及时、详细、准确地了解开挖掌子面前方的地质情况, 从而为施工单位合理安排施工作业进度、减少工程隐患提供了科学依据。     

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。     

山岭隧道工程综合地质勘察方法探讨

山岭隧道工程具有隐蔽性、施工复杂性、地层条件和周围环境不确定性等特点,采用科学的勘察方法,是查明隧道岩土体工程地质条件的有效手段。本文以海淀区西山隧道为依托,针对隧道工程勘察中的关键地质问题,运用工程地质测绘、钻探、工程物探、水文地质勘查等综合勘察方法,有效地查明隧址区的地质构造、岩土体结构和地下水分布特征,全面、客观地评价隧道进出口段边坡及仰坡稳定性、隧道围岩质量与稳定性、隧道涌水量、地应力及有害气体等工程地质问题,并针对不良地质现象提出防治对策,以期为工期紧张、地形困难且日趋增多的山岭隧道工程地质勘察,提供可以借鉴的模式和方法。     

隧道掘进综合信息智能监控系统研究

结合现代遥测技术,把选测断面传感器（频率类、电压电流类、开关量类、数字类等）数据采集、三维激光扫描、地质超前预报、爆破振动监测以及可视化监控融合在一起,实现隧道施工掌子面可视化实时显示与分析、隧道施工监测自动化数据采集与分析,形成隧道施工多元信息监测系统TIS(tunnel intelligentized monitoring system),确保复杂围岩地质条件下隧道施工安全。该系统测试项目的全面性、实时性和预警性对隧道施工的动态设计、施工管理以及提高施工过程的安全度等具有重要的现实意义。     

穿越古滑坡川主寺隧道施工地质问题及整治措施

由于在勘察设计阶段对地质条件的认识不足,或者因改善公路线型的要求,穿越大型古滑坡体的隧道工程难以避免。川主寺隧道即是一个穿越了大型古滑坡体的公路隧道。文章以该隧道赋存的地质条件为基础,初步讨论了古滑坡的基本特征,通过现场调研分析了穿越该古滑坡隧道建设中出现的洞口滑坡以及碎裂围岩坍塌等地质问题。并提出相应的整治措施。其研究成果对于穿越古滑坡隧道的修建具有重要的指导意义。     

福州地铁1号线工程特性及地质风险研究

福州地铁1号线全线为地下建设,地铁路线主体车站与区间隧道工程均在巨厚淤泥层、富水砂层和花岗岩残积土层等地层中施工,通过研究福州地区特有的工程地质、水文地质等条件综合分析,认为盾构机在软硬不均地层、孤石地层,断裂带、富水砂层中穿越是隧道施工的主要风险源。根据地层的不同工程特性分析了在施工中可能引发的风险事故,同时提出了与之对应的风险措施。     

吉沙引水隧洞工程地质条件初步分析及评价

吉沙水电站低压引水隧洞,位于青藏高原的东南端,地质环境条件复杂。通过勘查,对工程区的地貌特征、地层岩性、地质构造、水文地质、工程地质特征有了基本了解,对引水隧洞区存在的上覆岩体厚度问题,围岩稳定及施工涌水问题．隧洞外水压力问题以及岩体工程地质问题进行了分析与评价,并提出了工程处理建议。     

湖北鹤峰太坪隧道特大溶洞发育特征及稳定性评价

宜都至来凤高速公路太平隧道施工过程中揭露出特大型干溶洞,溶洞横穿左、右两幅隧道,沿隧道走向长约139m,宽约79m,体积约4.3×105m3,给隧道施工带来极大困难,隧道运营安全亦可能存在较高风险。通过对溶洞区的现场地质调查,分析了溶洞工程地质、水文地质条件,归纳总结了溶洞发育特征。通过数值模拟方法分析了溶洞围岩稳定性,结果表明,现状条件下整体基本稳定,但长期运营条件下整体稳定性安全储备不足。在此基础上,结合地质条件探讨了溶洞演化趋势,分析其对隧道工程稳定性的影响,并提出处治建议。     

翔安海底公路隧道陆域段变形控制措施研究

翔安隧道是我国第一条大跨公路海底隧道,其两端陆域段位于富水的强风化岩层中,地质条件极为复杂。隧道施工期间,部分断面发生了较大变形,超过了预留变形量,给二次衬砌的施工造成了影响,而且过大的变形有时还会导致隧道围岩失稳,应寻求一套合理的变形控制措施。基于现场监测数据和施工记录,并结合数值方法,对隧道施工过程中所采取的工程措施的作用效果进行了研究。结果表明,增设锁脚锚管、加强临时支护及管井降水等工程措施都可以在一定程度上减小隧道支护结构的变形,但在地质条件较差的富水强风化岩层中修建大跨公路隧道时,将两种或多种工程措施的组合起来使用效果更佳。例如,在采用降水（连续墙）＋加强临时支护＋锁脚锚管的组合方案后,隧道的拱顶下沉减小了46 %～60 %,水平收敛也减小了约30 %。这些措施可为今后类似工程提供一定的参考。     

如何提高TSP203系统在应用中的准确性

为了减少地质灾害对隧道施工的影响,采用TSP203超前地质预报系统对隧道掌子面前方进行探测,提供超前地质预报,为后续施工提供指导。但是,在实际应用中出现了很多误报、漏报或者准确性太低的情况,这些问题往往是由于数据采集和数据处理中的不足带来的。通过规范的数据采集和合理的数据处理,可以减少这些不足的不良影响,从而提高TSP203系统在超前地质预报应用中的准确性。     

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。