隧道超前地质预报技术及综合应用

隧道掘进过程中围岩地质条件复杂多变,单一的地质预报方法存在多解性,准确率较低。基于分析不同超前地质预报方法的适用范围,建立地质分析与物探长距离预报和短距离预报相结合的综合预报解译方法,并以某高速公路隧道超前地质预报为例,采用地质分析法、地震波反射法、电磁波反射法、瞬变电磁法进行了综合超前地质预报及工程应用。结果表明:综合超前地质预报能较准确查明掌子面前方不良地质体的分布范围及性质,可有效降低施工风险,为地质灾害处理和围岩设计变更提供依据。

瞬变电磁法三维可视化技术在隧道超前探测水害中的应用研究

随着我国隧道技术的进步,长大隧道的施工非常普遍,复杂的地质情况及水害的频发已成为长大隧道施工中影响安全的难题。现有瞬变电磁超前探测技术主要反映隧道掘进正前方的地质情况,无法对掌子面前方周围的信息进行反馈,故已很难满足施工现场的安全要求。以汕昆高速公路某隧道掌子面超前探测为例,对三维可视化技术进行介绍。该技术通过定点转角度布置测点的方式获取多个二维数据,并将二维数据反演后的深度数据组合成三维数据体,且通过三维可视化软件成图来实现含水体位置及形态的立体呈现。

公路隧道过火衬砌结构安全分析及处治措施探讨

为查明火灾对隧道衬砌的影响程度及采用何种处治措施较为有效,以历经火灾事故的淘金山隧道为例,对隧道过火衬砌进行外观病害检测,以及对衬砌内部承载力进行安全计算分析,基于表观检测和应力计算分析,采用喷射混凝土联合钢筋网对受损衬砌进行处治,以修复和加固受损二次衬砌,并对喷射混凝土及周边熏黑的段落进行人工打磨、平整表面,对外观进行修复改善。经处治后的受损衬砌安全系数达到公路隧道设计规范要求,该处治措施有效、快速、经济,确保隧道恢复安全营运。

公路隧道岩溶构造地质雷达正演与探测实例波形特征对比研究

公路隧道岩溶构造地质预报是地质雷达超前地质预报的重难点,而对岩溶构造的地质雷达反射波形特征识别是预报准确的重中之重。为了准确识别反射波形特征,通过对隧道围岩溶腔中不同填充介质的岩溶构造建立雷达正演模型,模拟研究雷达反射波波形特征。本次模型构建填充情况主要分为空溶腔(空气),充水的溶腔,充泥、砂的溶腔,混合填充的溶腔4类,对应得到其正演反射波形特征为2大类。将模拟结果与探测实例波形特征对比研究,其反射波波形特征作为地质雷达探测预报岩溶构造时可参考的波性特征,定性判别岩溶构造中不同的填充介质情况,以进一步提高预报结果的准确性。

公路隧道结构病害2D可视化方法及软件开发

为提高公路隧道管养工作的便捷性和高效性,提出了一套公路隧道结构病害2D可视化方法,包括隧道内轮廓平面展开方式、病害图例和2D图形与描述信息的相互转换规则。依据这套方法开发出了一套公路隧道结构病害2D采集与管理系统,并对开发过程中的关键技术进行了研究,结果表明:APP端和Web端的病害展布图均可通过画布和画笔来实现,且Web端采用实时渲染的方式是可靠的;基于Auto CAD脚本语言scr可将Web端病害展布图转化为CAD图纸;采用浏览器/服务器模式实现APP端离线采集和Web端浏览器访问,能够满足隧道结构病害检查的实际需求。初步应用表明,系统可大幅提高隧道结构检查工作效率和信息化、智能化水平,具有良好的社会和经济效益。

软弱围岩浅埋隧道洞口失稳数值分析

隧道洞口的修建一直是隧道建设过程中重要的一环节,它是否稳定,直接关系到隧道的建设工期,以及是否顺利地进洞或出洞。文章以广东某高速公路浅埋偏压隧道为依托工程,采用Midas GTS软件建立数值模型,对隧道洞口围岩变形、失稳进行数值分析研究。结果表明:在埋深浅的一侧施作偏压挡墙,有助于围岩稳定,对隧道偏压处治具有良好的效果;在浅埋一侧施作护拱对隧道偏压处治时,建议结合实际情况进行计算分析,再根据计算结果确定护拱合理的截面形状、布置坡率、厚度等参数,以确保能较好地减小对隧道的偏压作用,否则会增大隧道的偏压作用效应,加速围岩变形,不利于隧道偏压处治。