综合法超前地质预报在天成山隧道中的应用

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综合超前地质预报在隧道工程中的应用 王浩

综合超前地质预报在隧道工程中的应用 王浩

综合超前地质预报在隧道工程中的应用王浩摘要:新时期发展下我国隧道工程建设水平不断提高,隧道工程为我国交通运输、产业发展等方面奠定了稳定基础。

文章通过对综合超前地质预报进行分析,探讨综合超前地质预报在隧道工程中的应用和实际效果,希望通过文章论述能够为相关工作提供一些帮助。

关键词:综合预报;超前预报;超前地质;隧道工程引言近些年我国西部高速公路建设飞速发展,其中隧道工程数量众多。

重庆地处四川盆地边缘,以山地丘陵为主,地质条件复杂,且地质灾害频发,严重影响隧道施工安全。

通过超前地质预报,查清隧道开挖掌子面前方一定范围内围岩的地质条件,进而预测掌子面前方不良地质的位置、规模,降低地质灾害发生的几率和危害程度。

对初期支护后的隧道进行监控量测,能对围岩的稳定性进行数据化分析。

将两者相结合,相互印证,科学系统地指导施工,确保隧道施工顺利进行。

1综合超前地质预测相关概述我国幅员辽阔,地形、地貌复杂,隧道工程建设已成为铁路、公路、市政、水利等基础设施建设中的核心工程。

其中越来越多的深埋长大隧道正在建设中或已经建成,在这些隧道施工过程中往往会遇到各种复杂的地质情况,如穿越断层破碎带、软弱地层、节理裂隙发育带、岩溶发育段落等不良地质,可能导致塌方、突泥突水等地质灾害,突发重大安全事故,造成经济损失和工期延长。

由于地质勘察手段有限,在隧道勘察设计阶段不能完全探明深埋隧道的地质情况,多数隐伏断层和溶洞都是在隧道开挖后得以揭露。

因此在隧道施工过程中开展超前地质预报工作显得尤为重要,通过超前地质预报,提前较准确地判定地质构造、不良地质体、富水区的位置和规模,以指导施工单位进一步采取措施,确保施工安全。

隧道超前地质预报成果还是隧道动态设计施工的重要依据,根据超前预报结论并结合开挖地质情况,及时调整隧道围岩级别和支护参数,对优化工程设计,节约工程投资有重要意义。

常用的隧道超前地质预报方法主要分为地质方法和物探方法,其中物探方法是根据隧道掌子面前方岩体的物性差异而开展的数据信息化采集、处理和分析的物理探测方法。

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用发表时间:2017-03-23T11:13:25.420Z 来源:《基层建设》2016年35期作者:周陈婴[导读] 摘要:在地质复杂区修建隧道时,为降低施工灾害发生频率,确保施工安全,施工前有必要进行超前地质预报。

(中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉 430056)摘要:在地质复杂区修建隧道时,为降低施工灾害发生频率,确保施工安全,施工前有必要进行超前地质预报。

以某隧道为依托,通过地质分析,运用TSP-203、GPR等物探手段进行了探测,探测结果与现场实际揭露情况基本吻合,对隧道施工起到了积极作用,降低了施工风险,保证了安全。

关键词:超前地质预报、地质雷达、TSP、GPR引言随着我国交通事业的快速发展,铁路建设进入高速发展阶段。

我国已成为世界上隧道修建规模与难度最大的国家。

特别是随着重大工程建设重心向地形地质极端复杂的西部山区与岩溶地区转移,正在或即将修建大量的高风险深长隧道工程。

由于深长隧道(洞)在施工前期难以全部查清沿线不良地质情况,导致施工过程中往往遭遇突水突泥、塌方、大变形等重大地质灾害,造成人员伤亡,机械设备报废,部分隧道被迫停建或改线,环境破坏严重,经济损失巨大。

1超前地质预报发展现状及基本原理1.1 TSP超前地质预报TSP超前预报系统采用地震波反射原理,地震波由24个爆破点上的小剂量炸药爆炸产生,当爆炸产生的地震入射波遇到岩体结构有变化的岩层时,在不同介质的分界面上,部分入射波被反射,采用电子传感器接收。

因地震波在岩体中以固定的速度传播,所以反射波的到达时间和入射波到达不同岩体分界面的距离成正比,故能间接测量地质变化带和测点之间的距离,预测隧道掌子面前方的地质结构及围岩地质状况。

1.2 地质雷达探测法地质雷达探测法基本原理是由发射机发射脉冲电磁波,其中一部分是沿着掌子面传播的直达波,经过时间t1后达到接收机;另一部分电磁波传入岩体中,在波的传播过程中遇到电性不同的岩体时,电磁波会发生发射,经过时间t2后达到接收机,然后根据两种波传播时间的差值来确定掌子面前方不同岩体的具体位置[3]。

浅谈综合超前地质预报在隧道工程中的应用

浅谈综合超前地质预报在隧道工程中的应用

浅谈综合超前地质预报在隧道工程中的应用隧道工程作为一种复杂地下工程,开展地质调查工作仅仅采用一种预报方法显然无法满足实际施工要求,因此还需要将多种预报手段有效结合起来,形成综合超前地质预报系统,在优化组合和相互补充下,地质预报精确度、预报成果利用效率也会得到极大提升,并为不良地质地段施工方案设计和优化提供有力数据支撑,同时保证隧道工程施工安全、顺利完成。

基于此,本文对综合超前地质预报在隧道工程中的应用进行分析和探讨。

标签:隧道工程;综合超前地质预报;应用;探讨在隧道工程施工中,容易受到地质勘察精度、工期、经费等因素影响,导致依据勘察资料制定的施工计划无法满足实际施工需要,进而引发隧洞塌方、岩爆涌泥等灾害发生,对隧道工程施工安全和质量构成极大威胁,侧面也反映出实施超前地质预报十分有必要,不仅可以获取详细地质条件状况,指导预防措施提前制定,还能够对现行施工方案进行完善和优化,确保工程施工顺利、高效进行[1]。

本文也联系隧道施工地质灾害预报方法,通过实际工程案例对综合超前地质预报应用及效果进行详尽探讨,也希望文章所阐述内容能够为类似工程提供参考。

1、隧道施工地质灾害预报方法在开展隧道地质调查工作时,可对以下方法进行应用:(1)地质素描,作为最早的超前地质预报方法,对其进行使用可以对隧道地层岩性、结构面产状、出水状态等信息资料进行全面揭露,并且随着开挖面不断延伸,结合已经得到的勘测资料也能够对开挖面前方地质条件进行有效预测,进而为围岩级别改变提供有力数据支撑,并且整个操作十分简单方便,也不会对隧道施工时间进行占用;(2)超前导坑法,对该种方法进行应用可以根据施工平行隧道遇到地质情况,对隧道将会遇到的地质情况进行有效预测,若两平行隧道间距足够小取得应用效果也会更佳;(3)风钻超前探测,通过对风钻进行有效利用,使之通过隧道掌子面钻小孔径浅孔,以对相关地质信息加以掌握,实践应用时也具有操作方便、设备简单和成本低等优势特点,实际操作中还能够与爆破孔进行同时施工;(4)超前钻探,通过钻孔钻进速度测试和钻孔岩心观察,可以对岩体强度、地层岩性、地下水状况等资料进行获取,在水工、公路等隧道中应用较多;(5)TSP203超前地质预报系统,通过对地震波的有效利用,以获取不均匀地层地质变化情况,尤其是在不良地质体定位上,位置判别精度超过90%,并能够对有无地下水、弱富水等进行准确辨识;(6)红外探测,通过HY-303红外探水仪可以对20~30m内地下水状况进行有效探测,若探测范围内存在灾害源,就会产生红外异常场,具有全空间探测、资料分析直观等特点[2]。

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用
Applc to o m pr he i e Ad nc d ol g c lFo e a t Te hno og i i a i n f Co e ns v va e Ge o i a r c s c l y n Tunne l Cons r t o t uc i n
焦 莉
【 键 词 】 道 ; 合 地 质 预 报 ; 测 技 术 ; 术 特 点 关 隧 综 探 技 【 e r s】u n lc mpe e sv e l i loe a td t cintc n lg ;e h i l h rcei i K y wo d t n e; o r h n i g oo c rc s; ee t e h oo y t c nc aa tr t e g af o ac sc
隧道 施 工 提供 指 导与 借鉴 。
【 src Ab ta t】 C m bn dwi h p laino d a c dg oo i loe a ttc n lg ig a h nT n e c n o ie t tea pi t fa v n e e l c r c s e h oo yi Jn u s a u n l o — h c o g af n
1 工程概 况
金 瓜 山隧 道 起 于 福 建 省 永 泰 县 , 于 闽 侯 县 , 长 止 全
成 支 护结 构 变形 。 人 员 和设 备 受到 伤 害 。 前 地质 预 报 使 超 是 利 用 一 定 的 技 术 方 法 和 手 段 探 明 施 工 掌 子 面 前 方 的 工 程 地 质 和 水 文 地 质 情 况 ,对 可 能 引 发 隧 道 地 质 灾 害 的 不
由于隧 道 深埋 于 山体 中 , 质 条件 复 杂 , 地质 勘 探 系 的设计 思 想 及所 选 用 方法 的具 体应 用 。 地 受 技 术 水 平 限 制 , 施 工 中 存 在 许 多 潜 在 和 不 确 定 的 地 质 因

综合地质超前地质预报方法在隧道工程中的运用

综合地质超前地质预报方法在隧道工程中的运用

且 场地 条件 许可 时 , 量采 用 中心 频率低 的天 线 。如 尽
要求的空间分辨率为 ( , m) 围岩相对介电常数为 e , 隧道超 前 预报一 般可 采用 中心频 率为 10MHz 右 0 左
的天线 进行 主要 测量 , 预报 范 围一 般能 够达 到掌子 面 前方 2 ~ 5 n 另 外 , 可 以选 配 一 个 中心 频 率 在 O 0r; 还 50Hz 右 的天 线做 辅 助 测 量 , 0 左 准确 查 清 掌 子 面前
综 合 地 质超 前 地 质 预 报方 法在 隧道 工程 中的运 用
夭 止 王 吴 正 生
( 安徽省 交通规划设计研究 院, 安徽 合肥

208 ) 3 0 8
要: 文章对 TGP 0 2 6及探地雷达的原理及方法进行 了系统介绍 , 通过 : 程实例验证 _这两项超前 预报技术 的预报成果 , 『 并得
线布 置段 和 隧道掌 子 面岩体 进行地 质 描述 。 采集 的 TG P数 据 , 过 软 件 进 行 处 理 , 得 P 通 获 波 、 H 波 、V 波 的 时 间剖 面 、 关 偏 移 归 位 剖 面 等 S S 相 成果 。在 成果 分析解 释 中遵 循 以下 准 则口 ]① 基 本 : 图件 除原 始记 录 以外 , 果 图均 以 同侧 为 主 。图件如 成 何 摆放 更 好 、 资料 清楚 和 图文 并 茂 为 原 则 。② 以 以 同侧 成果 资料 解释 为 主 、 以对 侧成 果 资料解 释 为辅 的 原则 。③ 以纵 波 成 果 资 料 解 释 为 主 、 以横 波 成 果 资
破 产 生 的地 震 波在岩 石 中以球 面波形 式传播 , 当地震 波遇 到弹性 波 阻抗差 异界 面时 , 一部分 地震 信号 被反

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用

交通世界TRANSPOWORLD收稿日期:2019-04-26作者简介:张勇(1981—),男(土家族),贵州贵阳人,高级工程师,硕士,研究方向为隧道检测、监控量测、地质预报。

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用张勇(贵州宏信创达工程检测咨询有限公司,贵州贵阳550014)摘要:介绍了综合超前地质预报原则以及几种隧道综合超前地质预报方法,并分析了超前地质预报的主要内容和工作方法。

然后以加里东期工程为例,使用综合超前地质预报技术对此隧道工程进行断层预测。

通过制订并实施预报方案,预测出断层的具体位置和情况,而在其后的实际开挖中,对预测结果进行了验证,表明此预报技术准确性较高,可以促进施工作业的顺利实施。

关键词:综合超前地质预报技术;隧道施工;断层预测中图分类号:U455.4文献标识码:B0引言隧道地质地形条件复杂,对铁路、公路施工造成影响,另外施工中还要考虑自然灾害对工程的不利影响,采取必要的防护措施。

因此,隧道施工中要严格规避各种不利风险。

当前,综合超前地质预报技术在隧道施工中得到越来越普遍的应用,基于地质预报的准确性,使得工程的风险因素得到合理的控制,有利于保证施工的顺利进行,并严格控制工程质量,为工程建设提供了可靠的保证。

1综合超前地质预报的原则隧道施工技术的发展也促进了预报手段的提高,从传统的单一地质分析发展为地质分析与物理探测相结合的综合预报手段,确保了隧道工程进度与质量。

当前综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用较广,根据综合预报结果,可以制订相关的解决方案。

综合超前地质预报坚持“物探先行、综合验证、有掘必探、先探后掘”的方针,主要包括以下方面。

(1)水文地质勘察与物探相结合将水文地质的实际勘察结果与物探技术所获得的数据进行比较与分析,得出施工地的实际情况,从而掌握隧道掌子面前方的水文地质情况,为工程提供参考。

(2)地面与地下、洞内与洞外相结合这种方式可以将隧道内外部施工环境的地质地貌情况进行详细分析,保证在后期进行物探预报时,能够根据已有的预报情况进行地质情况的预测,地面与地下、洞内与洞外的结合预报,能够在一定程度上提高预报的准确性。

综合超前预报技术在隧道施工中的应用

综合超前预报技术在隧道施工中的应用

综合超前预报技术在隧道施工中的应用摘要:本文从综合超前预报技术的基本原理出发,介绍了其在隧道施工中的应用方法,并在实践应用后对其实施后的效果进行评价。

关键词:隧道综合超前预报1 引言隧道在施工中往往会遇到复杂的水文地质情况,在施工过程中常会遇到塌方,岩爆,涌水,等不良地质情况,这些问题严重制约了施工的正常进展,工程造价提高,施工的风险也明显增大,甚至造成重大施工事故,因此在隧道施工中对前方地质情况的提前预测显得尤为重要。

2 综合超前预报技术的基本原理隧道超前地质预报法分为地质调查方法、地球物理方法和超前钻探三种预报形式。

地质调查预测法是由地质工程师根据区域地质知识和经验,通过对隧道地质勘查资料的综合分析判断,结合在隧道开挖时快速收集掌子面及掌子面附近洞顶、洞壁的地质信息,通过适当的方法弄清围岩构造型式,岩性及构造分布规律,获得不稳块体的大小、位置、分布规律等信息,进而进行施工预报,是超前预报技术的基础[1]。

以地质钻探为主要手段的超前钻探预报技术,是最直接也是最有效的预报手段,分为取芯钻探和不取芯钻探,取芯钻探要耗费较大的人力和时间,操作复杂,容易出现卡钻的情况,不利于隧道的快速掘进;不取芯钻探耗时较少,可以相对较快的获得掌子面前方短距离内的地质情况,但对于岩溶及暗河的判别不够精确。

相对而言,物理探测法常用的设备有TGP探测仪器及地质雷达、瞬变电磁仪等,以其参数设置灵活,现场数据采集快捷,占用较少的人力和物力,图形的判别较为简单,同时预报精度较高,从而得到了广泛的使用。

3 综合超前预报技术方案及实施方法综合测试方案:采用循环测试的方式进行预报,即TGP测试区间-瞬变电磁仪测试区间-地质雷达测试区间的测试顺序。

在对掘进超过50m的隧道深埋段进行测试时,采用三种仪器综合使用,对三种物理探测手段进行如下测区划分,首先采用TGP超前预报仪进行长距离探测(一般预报距离为200m),以对隧道掌子面前方围岩进行大致的分段,及大致确定不良地质体的范围;然后根据TGP 的探测成果,采用瞬变电磁仪进行有针对性的探测以进一步确定断层破碎带等不良地质体的位置和范围(预报距离一般为100m);最后采用地质雷达进行短距离探测,以确定掌子面前方30m内不良地质体的准确位置及对其危害等级,从而确定围岩等级。

综合超前地质预报在隧道施工中的应用

综合超前地质预报在隧道施工中的应用

130总471期2018年第21期(7月 下)0 引言社会的发展与进步,基础建设工程数量持续增加,隧道工程因此也被大量的建设,并且逐渐向埋深大、长度长的方向发展。

隧道工程中,因为受到了地质条件、施工因素等多个方面的影响,导致了在施工的过程中容易与设计方案存在一些偏差,导致了很多隧道工程中都不可避免地存在涌水、涌泥的情况,对整个工程安全造成极为严重的影响。

在工程实践中,需要优先考虑到可能存在的灾害问题,并且及时的进行分析研究,以将风险降到最低。

1 TSP 基本原理TSP 技术的工作原理就是在施工中根据要求需要在左右墙体位置处设置24个炮点,并且装入少量的炸药来产生地震波。

在岩体结构上,地震波通过都会以球面型的方式传播出去,一旦遇到了岩体结构部分就会发生反射,紧接着将信号传输到另外一侧介质内。

反射之后的地震信号被工作人员的检波器接受,这部分信号数据偶读是原始的TSP 数据,在系统中将所有数据进行处理,可以获取整个隧道工程的地质信息,可以准确地进行施工[1]。

2 TSP 技术在隧道工程中的应用2.1 工程概况某高速公路的隧道埋深达到了80m 以上,最深处为145m ,并且整个施工的过程中总计出现了8次突泥涌水的情况,根据工程的实际情况选择使用地质钻探、TSP 法进行检测,从而可以更加准确地获取施工数据信息。

经过发现,该区域属于剥蚀分化地貌,地质环境也比较复杂,地形条件变化较大。

2.2 TSP 探测工程开始之前,应该先运用TSP 超前地质预报技术对D2K194+690~D2K194+810位置实施探测,并且在D2K194+633位置处设置检波器来获取最终的信息。

为了全面提升预测结果的准确性,可以选择使用灵敏度更高的三分量(x-y-z 分量)来接收信息数据。

通过系统进行数据处理之后就可以在计算机中显示出深度偏移图、反射提取图以及结果的2D 图。

隧道围岩分级中,需要充分考虑到具体岩石特性以及物理性质,还要了解地下水的分部情况。

超前地质预报技术在隧道施工中的应用

 超前地质预报技术在隧道施工中的应用

超前地质预报技术在隧道施工中的应用一、引言隧道施工作为一项综合性大型工程,在建设过程中所面对的地质条件多种多样,极易带来巨大的风险和损失。

因此,超前地质预报技术在隧道施工中得到了越来越广泛的应用,它能帮助工程团队及时发现隧道施工中可能出现的地质灾害,从而采取相应措施加以应对。

二、研究背景隧道施工中的地质灾害是由随机变化的地质构造和地质体性质以及施工工艺等因素综合作用引起的,具有不确定性和难以预测性。

在以往隧道施工中,因为不能准确预测隧道所在地的地质状况而导致了许多任务滞后、突发事件难以控制的情况。

超前地质预报技术是一种可以将地质情况在所需时间内预报的方法,能够提高施工过程中地质预报的精度,为施工提供更多的信息并减少风险,同时也为隧道施工的进展提供了科学化的方案指导以及参考意见。

三、超前地质预报技术的应用1.实时监测技术在隧道施工过程中,实时监测技术可以通过现场观测、数据记录以及数据分析等方式,及时识别出地质变化和隧道内部的稳定性情况,帮助工程团队提前预计和解决地质问题。

实时监测技术可以使用遥感、激光测量、地下水位监测等多项技术手段实现,既可以监测现场状况,也可以提供数据参考。

2.先进的地质探测器超前地质预报技术越来越注重提高观测技术和方法,同时应用先进的地质探测器也是其应用的重要方面之一。

各种地质探测器的出现极大地拓宽了隧道施工工程地质预报的思路,大大提高了地质探测的能力,从而为隧道施工过程中的地质探警告提供更加准确和完善的信息支持。

3.高分辨率地质发掘技术高分辨率地质发掘技术具有高精度和多参考性等特点,可以将地质发掘的范围、深度等进行准确评估,同时提供详细的地质信息,从而帮助工程团队更快、更准确地完成地质数据收集、评估、分析等工作。

高分辨率地质发掘技术的应用可以使施工方便捷,并且将工程风险升到最小值。

四、未来展望技术的更新换代不是一日之功,超前地质预报技术在隧道施工中的运用还存在许多问题和挑战。

综合超前地质预报在隧道工程中的应用

综合超前地质预报在隧道工程中的应用

综合超前地质预报在隧道工程中的应用摘要:从超前地质预报的原则入手,介绍了超前地质预报的方法,如地质分析法、地质雷达法、弹性波反射法等,对比分析了几个方法的优缺点,并结合崤山隧道项目进行分析,详细研究了各类超前地质预报方法在其中的运用,以期为相关工程带来借鉴。

关键词:超前地质预报;隧道工程;地质雷达近年来,随着国家经济与技术的快速发展、共建“一带一路”的推进以及川藏铁路重大工程的开展,隧道工程及地下空间技术水平也发生显著的提高,我国将成为世界上隧道建设数量最多、难题最大、难度最高的国家。

据统计,中国投入运营的铁路隧道就有16000余座,总长度达到18041km,长度超过20km以上的特长铁路隧道共有11座,累计长度262km,其中西格线上的新关角隧道长度达到32.69km,中国已经成为名副其实的高速铁路大国、隧道大国[1-2]。

随着公路、铁路、水利、矿山、跨海等高难度隧道工程的发展,其距离特长、埋深特深、地质条件特复杂等问题随之增多,由于地质条件的复杂性,地下工程与地下空间建设过程中岩爆、大变形与大面积塌方、突水、地表沉陷等地质与工程灾害事故频发,造成人员伤亡、设备损失、工期延误和工程失效等。

在众多隧道工程案例中,正是由于没有做好充分、准确的超前预报措施,致使导致严重的隧道事故。

圆梁山隧道是渝怀铁路线上最长的隧道,全长11.068km,为已建和在建铁路隧道中施工难度最大的工程之一,由于受高压、富水、岩溶等诱导因素的影响,多次发生突水事故,施工难度较大,造成严重的安全事故。

马鹿箐隧道全长7.9km,最大埋深660m,地质条件极其复杂,地下岩溶高压富水溶腔等不良地质体广布,在建期间多次遭遇岩溶溶腔特大型突泥突水事故。

兰渝铁路穿越西秦岭,通过软弱围岩地段高达70%,穿越地区断裂和褶曲构造极为发育,地层岩性变化大,地应力状态复杂,隧道施工过程中经常发生长时间的持续变形,支护开裂等现象。

目前,川藏铁路重大工程已经开始施工,其地处地球多圈层内外动力强烈耦合作用区,是目前世界上地质地貌条件最为复杂和最难修建的隧道工程,因此在隧道建设过程中针对裂隙、断层、溶洞、地下水、破碎带等复杂地质条件的超前地质预技术也将面临巨大挑战。

综合超前地质预报在隧道施工中的应用

综合超前地质预报在隧道施工中的应用

综合超前地质预报在隧道施工中的应用The Application of Comprehensive Advanced Geological Prediction in Tunnel Construction■ 邓继慧 ■ Deng Jihui[摘 要] 本文就隧道施工中的地质预报工作做了较为详细 地分析与阐述,旨在于为今后隧道施工的开展提供一定的 参考与帮助。

[关键词] 超前地质预报 隧道 TSP 钻探 分析 [Abstract] In this article, the author makes a more detailed analysis and exposition of geological prediction in tunnel construction work aims to provide some reference and help to carry out the future tunnel construction. [Keywords] advanced geological prediction, tunnels, TSP, drilling, analysis半径 0.2 m 范围内钻孔。

在不稳定的岩层中钻炮孔, 应防止炮孔围岩坍塌,可以利用薄壁的塑料管(外 径应与孔径一致)放入孔中加以保护。

(4)TSP 预报系统启动。

用装药杆通过 PVC 管 将炸药包装入孔中,炸药采用二号岩石乳化炸药, 雷管采用瞬发雷管。

引爆前启动记录单元,在操作 面板上标有 POWER。

通过按黑色的 ON 开关启动记录 单元,电压显示至少应为 6 V。

起爆和记录成功后, 将地震数据从记录单元缓冲储存上载到电脑储存。

(5)地震数据采集及数据处理。

建立 TSPwin 文件,确定数据采集参数、噪音检查、数据记录。

通过检查显示地震道特征做好野外数据质量控制, 并回放地震炮记录,用于比较和检查保存在计算机 中的数据。

超前地质预报技术在隧道施工中的应用

超前地质预报技术在隧道施工中的应用

超前地质预报技术在隧道施工中的应用摘要:超前地质预报技术在国已经成为一个热点技术,引起了隧道以及地下工程界的很大重视。

超前地质预测可以降低地质灾害发生的机率,并且可以为工程施工提供地质依据,可以进一步的预测由于前期地质勘察工作的局限而导致的、隐伏的重大地质问题,进而指导工程施工的顺利进行。

那么经常采用的预报手段到底有哪些、原理是什么、有哪些优缺点、适用范围如何、在工程中该如何选择、工艺流程及操作要点等,本文主要是介绍和讲解这些问题。

关键词:隧道、超前地质预测、施工Abstract: the advanceofgeological forecast technology in China has become a hot technology,arousing the tunnel and underground engineering great attention. Advance geological forecast can reduce the risk of geological disaster, and canprovide the geological basis for engineering construction, can further forecast the major geological problems due to the limitations of the geological survey, concealed, and guide the engineering construction smoothly. So frequently used forecast means what do, what is the principle, advantages and disadvantages, scope of what how in engineering, how should choose, process and key operation, etc, this paper is to introduce and explain the problem.Key Words: tunnel, early geological forecast, construction一、超前地质预报技术存在的问题超前地质预报技术还存在很多问题。

综合地质预报技术在隧道施工中的应用

综合地质预报技术在隧道施工中的应用

综合地质预报技术在隧道施工中的应用1 前言公路隧道在设计时,一般先做地质勘察获得地质资料,进行技术设计。

但是,在隧道施工时,上述地质资料,尚不能完全反映出实际地质状况。

特别是在复杂地质条件时,对于开挖面前方地质情况,如果事先不明,当遇到不良地质,一旦发生突泥涌水、塌方病害,必然措手不及,不仅给施工带来巨大困难,还时常导致人身伤亡、设备损失、延误工期,造成巨大的经济损失。

因此,在隧道开挖过程中,应当采用相应的探测手段,实施地质超前预报,探测前方围岩状况,为开挖作业提供信息,做到有备无患。

目前的超前预报在实践中已经积累了很多成功的经验,也暴露出了应用单一预报方法产生的误判、漏判等问题。

方法技术研究和预报实践都表明,采用综合预报技术,洞内探测与地表物探相结合、地球物理探测与地质研究相结合,会大大提高预报的准确性,减小预报的风险。

这一做理念法正逐渐被专业队伍和业主接受。

比较有效的地表物探方法有高密度电法、EH4、瞬变电磁等,可以与隧道内的地质雷达、TSP技术等相结合,发挥综合物探的优势。

现就综合预报方法的有关技术要点和应用效果说明如下。

2综合地质预报探测方法及原理在xx路隧道群施工中,先后采用了高密度电阻率法,地质调查法, TSP(隧道地震探测)法,GPR(雷达探测方法),个别地质条件极复杂的隧道还采用坑内超前钻探。

2.1高密度电法高密度电阻率勘探法,实际上是一种阵列勘探方法,也称自动电阻率系统。

它是对直流电法的发展,其功能相当于三极测深与电剖面法的结合。

其勘探原理是:通过电极向地下供电,形成地下人工电场。

在地下,人工电场分布状况与地下岩土介质电阻率ρ密切相关,然后,再通过对地表人工电场测量,便掌握了地下介质视电阻率ρs的分布;根据岩土介质视电阻率的分布,推断解释地质体结构状况。

这种方法原理简单,应用历史较长,是一种成熟的物探方法。

特别是随着数据采集技术的改进和发展,加快了勘探速度,增大了剖面覆盖面积。

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用研究

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用研究

文章编号:1671-7244(2018)04-0355-06王立军(宁夏公路工程监理咨询公司,宁夏银川750001)摘要:为预防隧道施工过程中发生相关地质灾害,超前地质预报技术越来越多地应用到隧道的建设过程中。

以某隧道项目预测为例,针对高风险段复杂多变的地质情况,综合利用高密度电阻率法、隧道地震预报TSP法、TR T6000隧道超前地质预报系统及地质雷达等多种方法进行探测,对预报结果进行了详细论述。

最终提出需采用地面与地下结合、“长短结合”等优势互补的综合超前地质预报技术,才能为隧道施工方案制定和实时的设计参数动态调整提供可靠的依据。

关键词:综合超前地质预报技术;高风险;隧道施工中图分类号:U452.1文献标志码:A近年来,在某些隧道施工中出现了一些不安全因素及事故,这多是由于对隧道围岩特征认识不足所导致,因此在开挖前要求必须对隧道及其掌子面前部可能出现的灾害类型开展准确的探测和预报。

超前地质预报作为隧道施工的前期准备工作,是保障施工安全和工期顺利完成的重要因素,已成为隧道施工和建设中一个必不可少的关键技术和作业操作,这对工段的正常施工和顺利贯通以及人员设备安全都有着举足轻重的意义[1]。

现今,多种超前地质预报技术在国内不同地区的隧道施工中得到了广泛的应用。

较为常见的地质预报技术包括TR T6000隧道超前地质预报系统、极小偏移距地震波法、隧道地震预报(TSP)法等,以及部分自主研发技术,包括H SP水平声波反射法、TST隧道地质超前预报系统等[4—6],还包括电磁法原理的诸如地质雷达法、隧道瞬变电磁法等,甚至包括如红外探水法等其他物探技术和方法。

在实际施工和探测过程中,为保障探测的准确度,尤其是在面临的地质条件比较复杂时,任何一种单一的方法都很难满足需要,这就要充分了解多种探测仪器及设备的工作原理和适用范围才能准确研判使用。

如何合理选择预报方法并进行准确的综合探测,有以下几点原则值得同行和建设管理者参考:(1)综合应用水文地质与物探技术。

超前地质预报综合技术在隧道施工中的应用研究

超前地质预报综合技术在隧道施工中的应用研究

超前地质预报综合技术在隧道施工中的应用研究摘要:由于超前预报技术现场数据采集的环境干扰因素影响不确定性,以及数据分析人员的地质知识局限性,导致物探预测结论具有多解性,任何单一的预报方法的预报准确度并不十分可靠,同时不同的方法对不同的地质灾害预报效果却不尽相同。

综合利用几种不同的超前地质预报技术可以提高地质预报的准确性,更好的为隧道施工提供安全保障。

关键词:超前地质预报;隧道;应用中图分类号:U456.3 文献标识码:AResearch on the application of advanced geological forecasting technique in tunnel construction.Chen Xuewen(Guangdong Provvincial Changda Highway Engineering Co., Ltd, Guangzhou, Guangdong, 510620, China)Abstract:Because of advanced prediction technology of field data acquisition environment interference factors affecting uncertainty, as well as the geological knowledge limitation of data analyst, lead to geophysical prospecting prediction results are multiple solutions, any single forecast method of forecast accuracy is not very reliable, at the same time, different methods for different geological disaster forecast effect is different. Comprehensive utilization of several different advanced geological prediction technology can improve the accuracy of geological prediction, better to provide security for the tunnel construction.Key words:advance geology forecast; tunnel; application1 引言岩溶隧道以其特殊的构造特征,通常以充填黏土、黏土加块石地段的围岩变形破坏较为严重,岩溶涌水、涌泥、地表塌陷及地表水源枯竭等伴生地质灾害尤为突出。

综合超前地质预报在隧道施工中的应用

综合超前地质预报在隧道施工中的应用

综合超前地质预报在隧道施工中的应用发布时间:2022-04-15T06:40:11.899Z 来源:《新型城镇化》2022年6期作者:高晓多[导读] 根据拟建隧道实际工程概况和可能存在的地质问题,采用地质雷达法和TSP地震波法对拟建隧道右线出口前方围岩进行综合超前地质预报,结果揭示围岩松散、破碎,节理裂隙发育明显,隧道局部易发生掉块或塌方。

中铁建工集团有限公司北京路桥分公司北京 100043摘要:根据拟建隧道实际工程概况和可能存在的地质问题,采用地质雷达法和TSP地震波法对拟建隧道右线出口前方围岩进行综合超前地质预报,结果揭示围岩松散、破碎,节理裂隙发育明显,隧道局部易发生掉块或塌方。

为保证施工安全,进洞前进行超前管棚注浆预加固,正洞开挖后,通过监控量测曲线回归分析,建立累计沉降量(u)随时间(t)发展的时态函数u=t/(a+bt),发现监控量测在25d后即达预测变形量,且变形量均在规范规定范围内,施工安全建议继续施工。

关键词:综合性超前地质调查和预报;隧道;施工;应用1 引言隧道工程的开挖具有很高的隐蔽性,如不能及时地探查掌子面前方围岩情况,开挖过程中易发生安全事故。

目前国内外学者对超前地质预报已经进行了大量研究[1-5],研究结果表明应采用两种及以上的探测方法,可基本查明掌子面前方的围岩情况,进而指导施工。

本文以拟建隧道出口段施工为工程背景,对隧道出口段进行超前地质预报,通过综合超前地质预报探测其主要工程地质问题,制定进洞措施,保证施工的安全进行。

2 工程概况据拟建隧道前期地质勘察资料,隧址区内地层深度1000米范围内地层上覆的黄土地层被分类称为第四统一系统风带坡系冲积坡层黄土更新状态的地基,上层下更新的地层是第三统一带风系冲积坡厚黄土、中层下更新的地层是第四统风系冲积坡层黄土;下伏新近系砂质泥岩,早古生界黑云母片麻岩及华力西期侵入角闪石花岗岩。

3 综合超前地质预报3.1地质雷达法采用MALA(X3M)地质雷达(100MHZ)对拟建隧道出口段进行超前地质预报。

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用微探

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用微探

综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用微探文章结合具体的工程案例,以TSP以及地质雷达理论作为研究对象,探究以上技术在隧道工程中的具体运用。

文章首先,概述了相关工程内容。

其次,阐述了TSP系统以及地质雷达理论。

最后,提出了TSP系统和地质雷达在隧道施工中的具体应用。

标签:综合超前地质预报技术;隧道施工;应用微探1、工程简述以靖那二标段隧道出口为例,隧道出口右洞施工掌子面里程为K56+991,隧道穿越山体垭口,地表有落水洞分部,拱顶距地表埋深约40m。

隧道内与落水洞对应的部位极可能发育岩溶,为此采用超前地质预报。

近年来,在我国某些区域隧道施工过程中存在一系列的安全隐患,诱发人员伤亡,主要是由于作业人员对隧道围岩特征的认识不够全面导致的,在进行隧道开挖过程中,必须要做好各类灾害类型的分析和预报,使用超前地质预报技术,才能保证施工顺利进行。

目前,随着我国科学信息技术不断发展,多种超前地质预报技术在国内隧道时光中被广泛使用,常见的地质预报技术主要有隧道地震预报、也就是TSP法、超前地质预报系统、地质雷达等。

在实际施工勘探过程中,以上地质预报技术能满足勘探准确性、高效。

即使是在复杂的地质环境中也能广泛使用,不会影响勘探结果[1]。

2、TSP系统及地质雷达的理论概述2.1 TSP系统的基本原理2.1.1 TSP系统TSP是多分量,高分辨率地震反射法对反射的地震信号进行接收,然后通过数字记录仪放大做好记录输出工作,通过TSP win软件系统进行处理。

在进行地震波传输过程中,和正常岩体介质相比,它受到密度和传播弹性波的影响。

也就是说,岩体中两侧介质波阻抗差异越大,反射地震波的能力也就越强。

优点:探测预报的距离较远,一般为100米至200米之间,它的分辨率较高。

除此之外,具有较高的抗干扰性,在进行隧道施工过程中影响小。

缺点:在该技术使用过程中需要进行配合,钻孔使用工序较为复杂,一般是用放炮方式对信号进行激进。

然而,在进行溶洞大小、填充类型、断层位置等各方面探究过程中,它的反应效果不高,精确度较低。

综合超前地质预报在隧道工程中的应用

综合超前地质预报在隧道工程中的应用

综合超前地质预报在隧道工程中的应用摘要:本文以新安村一号隧道为工程实例,以雷达法和钻探法在隧道工程中的应用进行了互验互析。

旨在说明在复杂围岩条件下综合法可以提高预报精度。

为安全施工、节约创效提供了更加强有力的保障。

关键词:综合预报;铁路隧道;工程应用隧道具有隐蔽性高等特点,该隧道位于喀斯特地貌,岩溶发育,地质条件较为复杂。

为保证施工安全及进度,结合超前预报设计文件和现场已开挖掌子面实际地质情况,该段落选择雷达法和超前钻探法进行综合分析。

一、工程概况新安村一号隧道隶属于贵南高铁项目,位于贵州省黔东南州昌明镇,隧道总长760米。

段内岩溶中等~强烈发育,隧道施工中可能遇溶洞、溶腔等岩溶形态。

隧址区属云贵高原侵蚀、溶蚀中低山地貌,洞身水系丰富。

通过灰岩、白云质灰岩偶夹页岩(P1q+m)为主的可溶岩地层,长445米,岩溶中等~强烈发育;非可溶岩长约315米,为灰岩、硅质岩、页岩夹煤层(P2w+c),属低瓦斯段落。

该隧道下穿夏蓉高速,且施工需穿过新安村三号逆断层,施工风险较大。

二、方法应用2.1 超前水平钻探法超前水平钻探法具有直观性强,易于辨识前方围岩情况等优点;缺点是获取的地质信息较片面,容易以点代面,造成认知误差,且钻机体型巨大,钻探耗时长。

本次钻探采用BW-50钻机,该钻机扭力大,能克服复杂地质条件,较快速的完成钻进工作。

该隧道掘进方向为小里程,本次超前钻探的起始里程为DK29+536,钻孔位置为隧道中线延Y轴向上3.6米位置。

结果显示0-3米冲洗液呈灰色,钻速均匀,无突进,冲击声音清脆;3-21米冲洗液呈黄色,钻速较快,偶有卡钻,冲击声音沉闷(其中钻进至10.6米突进0.5米);21-35米冲洗液呈灰色,流量无变化,冲击声音清脆。

2.2 GPR地质雷达法2.2.1 探测原理及雷达图像的判读大自然中,不同介质的介电常数、导电性各不相同,地质雷达是利用接收到的反射信号差异性,经过滤波等科学手段的处理,将前方反射信号的振幅、相位、频率通过仪器处理得到波形图。

综合超前地质预报在天坪隧道施工中的应用

综合超前地质预报在天坪隧道施工中的应用

险特 点 , 采 用综合预 报 手段 , 为调 整 隧道设计 参数 和预 防地 质 灾害提供 依据 。
关键 词 : 隧道 施 工 超 前地质 预报 风 险 类型 适 用条件
中图分 类号 : U 4 5 2 . 1 ; U 4 5 6 . 3 3 文 献标 识码 : A D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / i . i s s n . 1 0 0 3 — 1 9 9 5 . 2 0 1 4 . 0 3 . 1 0
2 . 1 . 1 地 质 调 查 法
质条件 复 杂 , 集高瓦斯 、 刺激性气体 、 岩溶 、 断层 破 碎 带、 软 弱 围岩 、 大涌水 量 、 高应力 、 高 地温 、 危岩 、 落石 于

地 质调 查法是 根据 隧道 已有勘 察资 料 和洞 内地 质 素描 , 通 过地 层产 状 、 层序对比、 构 造 产 状 及 与 隧道 空 间位置 关 系 , 结合 隧道 开挖揭 示 的 围岩 岩性 、 产状 变化 来 推测 开挖 工作 面前 方地质 情况 的一种 超前 地质 预报 方 法 , 包括 地 表 地 质 调 查 和 洞 内地 质 素描 , 适 用 于
1 5 0 m 。其对 断层 、 较大 型 溶 洞 、 软 弱 围岩 接触 带等
带 状 软弱破 碎带 预报 较为 准确 , 而对 于小 规模 的裂 隙 、
软弱 夹层 、 岩溶 管道 等预报 精度 不高 , 容易 忽视 。 当施
T S P 2 0 3 、 红外探 测 、 地质 雷达 、 高分 辨直流 电法 。 T S P 2 0 3预报 是 通 过地 震 波 在 围岩 中 的传 播 与反 射来 预 报作业 面前 方地 质情 况 , 预报距 离一 般为 1 0 0~

综合法超前地质预报在天成山隧道中的应用

综合法超前地质预报在天成山隧道中的应用

综合法超前地质预报在天成山隧道中的应用马怀鹏;陈建祥;唐连权【摘要】以天成山隧道为例,采用综合法超前地质预报技术对隧道左洞工程地质条件进行预测分析,预测结果与开挖信息具有较好的一致性,提出在隧道工程施工中要加强超前地质预报工作,并采用合理有效的组合手段.【期刊名称】《现代交通技术》【年(卷),期】2014(011)002【总页数】4页(P41-44)【关键词】隧道工程;超前地质预报;突水;突泥【作者】马怀鹏;陈建祥;唐连权【作者单位】江苏省地下空间探测技术工程实验室,江苏南京211112;江苏省地下空间探测技术工程实验室,江苏南京211112;江苏省交通科学研究院股份有限公司,江苏南京211112【正文语种】中文【中图分类】U456.3+3天成山隧道左线全长3 372 m,右线全长3 390 m,属特长隧道,为厦成高速项目控制性工程。

隧址区位于构造剥蚀丘陵区,属南亚热带海洋季风气候,温暖湿润多雨,每年5~9月为雨季。

岩层属南园组凝灰岩及燕山期侵入花岗岩,最大埋深260 m。

该区域地质构造复杂,发育有多条断层破碎带和节理密集带,因此其富水性和导水性均较好。

且其中的裂隙水相当丰富,施工过程中出水量较大。

在天成山隧道右线施工中出现突泥涌水地质灾害,判定该段为断层破碎带,并推断该断层于左线连通。

为探明该断层在左线的具体位置及规模,避免左线施工中发生类似地质灾害,隧道左线开挖中采用了多种预报方法相结合的综合法进行超前地质预报工作,并取得了较好的预报效果。

2.1 突泥概况[1]天成山隧道右线YK22+136对应的地表地貌复杂多变,右线地表天坑位置位于两条沟谷交汇处。

天成山隧道右洞掌子面YK22+136上台阶开挖后进行初喷时,上断面左侧拱腰出现突泥现象,突泥体呈流砂状流出,突泥量约450 m3。

右洞掌子面在进行反压回填作业时,YK22+136处上断面左侧拱腰再次出现突泥现象,突泥体呈流砂状流出,突泥量约1 800 m3,淤泥掩没至下台阶。

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l 工 程概况 天成 山隧道左线全长 3 3 7 2 m, 右线全长 3 3 9 0 m, 属特 长 隧道 ,为厦成 高速项 目控 制性 工程 。隧址 区
2 突 泥情况及 形成机理
2 . 1 突泥 概 况 【 l j
天成 山隧道 右线 Y K 2 2 + 1 3 6对应 的地表 地貌 复 杂 多变 ,右 线地 表 天 坑位 置 位 于两 条 沟 谷交 汇 处 。 天成 山 隧道 右洞 掌子 面 Y K 2 2 + 1 3 6上 台阶开 挖后 进
挖信息具有较好的一致性 ,提 出在 隧道工程施 . X - 中要加强超前地质预报 工作 ,并采用合理有效的组合手段。
关键词 : 隧道 工 程 ; 超 前 地 质 预报 ; 突水 ; 突 泥
中 图分 类号 : U 4 5 6 . 3 3
文 献 标 识码 : B
文章编号 : 1 6 7 2— 9 8 8 9( 2 0 1 4 )0 2—0 0 4 1 — 0 4
t he c o mp r e h e n s i v e a d v a n c e d g e o l o g i c a l f o r e c a s t t e c h ni qu e .I t s ho we d t ha t t he f o r e c a s t r e s ul t s h a d a b e t t e r c o ns i s t e nc y wi t h t he
马怀鹏 ,陈建祥 ,唐连权
( 1 . 江苏省地下空间探测技术工程实验室 , 江苏 南京 2 1 1 1 1 2 ; 2 . 江苏省交通科学研究 院股份有限公 司,江苏 南京 2 1 1 1 1 综合 法超前地质预报技术对隧道左洞工程地质条件进行预测分析 ,预测 结果 与开
e x c a v a t i o n i n f o r ma t i o n . An d i t s h o u l d s t r e n g t h e n t h e g e o l o g i c a l f o r e c a s t wo r k a n d a d o p t r e a s o n a b l e c o mb i n a t o r i a l me t h o d i n t h e
位 于构 造 剥蚀 丘 陵 区 ,属 南 亚 热带 海 洋 季风 气候 , 温 暖湿润 多雨 ,每年 5 - 9月为雨 季 。岩层 属南 园组
凝灰 岩 及燕 山期侵 入 花 岗岩 ,最 大埋 深 2 6 0 m。该 区域 地质 构造 复杂 ,发 育有 多条 断层破 碎带 和节 理
行 初 喷时 ,上断 面左侧 拱腰 出现 突泥 现象 ,突泥 体
呈流砂 状 流 出 ,突泥 量约 4 5 0 m 。右洞 掌 子面在 进 行 反 压 回填作 业 时 ,Y K 2 2 + 1 3 6处 上 断 面左 侧 拱 腰
第 1 1卷 第 2期 2 0 1 4年 4月
现 代 交 通 技 术
Mo d e r n T r a n s p o r t a t i o n T e c h n o l o g y
VO I . 1 1 NO . 2
Ap r .2 0 1 4
综 合 法超 前 地质 预 报在 天成 山隧道 中的应 用
( 1 . J i a n g s u P r o v i n c e E n g i n e e r i n g L a b o r a t o r y o f U n d e r g r o u n d S p a c e E x p l o r a t i o n T e c h n o l o y, g N a n j i n g 2 1 1 1 1 2 , C h i n a ; 2 . J i a n g s u T r a n s p o r t a t i o n I n s t i t u t e , N a n j i n g 2 1 1 1 1 2 , C h i n a )
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Ab s t r a c t : T a k i n g T i a n c h e n g s h a n t u n n e l a s e n g i n e e r i n g b a c k ro g u n d ,t h e r e c o n n a i s s a n c e o f l e f t t u n n e l wa s c a r r i e d o u t b y u s i n g
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