锚杆加固散粒体形态不良工程地质体影响机理研究

散粒体是一种广泛存在于自然界的物质,研究以锚杆加固散粒体形态不良工程地质体为例,对锚杆分布间距、散粒体粒径、锚固面积比、预应力大小等指标影响散粒体形态不良工程地质体的效果和作用机理进行分析,旨在为该类型工程的施工提供借鉴。结果表明,锚杆之间的间距、散粒体粒径、预应力等因素都会在一定程度上影响锚固结构的强度,且这些元素之间还存在复杂的相互作用机理,当锚杆间距为100 mm、散粒体粒径为30~40 mm、预应力为0.383 kN时锚杆加固散粒体的综合效果最佳。

三峡成品油翻坝码头工程不良地质体稳定性评价及治理方案

宜昌港秭归港区茅坪作业区三峡成品油翻坝码头工程是三峡枢纽江南成品油翻坝项目的重要组成部分。综合前期地质调查和无人机勘察成果表明,宜昌港秭归港区茅坪作业区三峡成品油翻坝码头工程发育有3处危岩体、1处滑坡及1处崩岸共计5处不良地质体,对拟建水工结构物稳定性和未来运行安全有一定的影响。采用刚体极限平衡分析方法对危岩体和滑坡体的稳定性进行了量化分析,并对比研究了不同治理方案下的处置效果。在此基础上,对上述不良地质体分别给出了相应的防护设计方案和建议。

基于近景摄影测量技术的三峡翻坝码头不良地质体识别

三峡大坝蓄水至175m以来,长江上游航道改善,航运量快速增长,三峡翻坝转运模式的实施可在一定程度上缓解三峡枢纽船闸通过能力不足的矛盾。受地形地质条件限制,传统勘察手段在三峡翻坝码头中的应用具有一定的局限性。采用无人机三维影像技术进行不良地质体航拍识别,可以弥补传统调查存在安全风险、调查观测不全面、卫星影像资料分辨率低等缺陷。文章结合工程实例对应用无人机摄影技术进行危岩体勘察进行了介绍,可以为库区不良地质体的勘测设计工作提供参考。

综合物探方法在高寒高海拔地区隧道不良地质体勘查中的应用研究——以玛沁隧道为例

隧道地质工程勘察中对地下岩体的破碎和隐伏断裂勘探是一项必要的工作手段。玛沁地区属典型的高寒高海拔地区,单一物探方法因存在多解性而不能较准确地表征勘查区的不良地质体发育情况。为查明玛沁隧道浅地表强分化层的厚度、隐伏断层位置及影响带、破碎软弱带及岩体完整性等不良地质体的分布情况,应用音频大地电磁法和高密度电阻率法等综合物探方法对玛沁隧道发育的不良地质体进行勘探。综合勘查区地质特征和综合物探研究成果表明,综合物探方法在高寒高海拔地区隧道勘查中不仅能够有效识别浅地表强分化层和破碎软弱带等不良地质体,而且可提高物探解释的精度。

高密度电阻率法在高速公路边坡及隧道不良地质体勘查中的应用

高密度电阻率法在工程物探勘查中应用广泛,是一种经济、快速、有效的探测方法。文章以四川省甘孜州某拟建高速公路周边部分边坡及沿线隧道不良地质体勘查为例,介绍了高密度电阻率法的工作原理,分析了工区的地质及地球物理特征,选取温纳装置对目标体进行了测量。高密度电阻率法对边坡及隧道不良地质体分辨明显,能清晰判别出覆盖层厚度及潜在滑坡的滑体、滑床、滑动带;结合剖面电性结构及地质资料,能有效划分岩性,推断断层位置及倾向,并对边坡稳定性、堆积体对隧道的影响程度作出评价,且提出了针对性建议,为下一步工作提供物探依据。

综合物探技术在城市轨道交通不良地质体探测中的应用分析

不良地质体将会对地铁施工带来安全风险。由于常规地质钻探不可能做到连续、全面揭露地质情况,必然存在地质空白区和遗漏区,辅以综合物探手段加以查明极其必要。本次研究以广州地铁勘察项目为例,结合前期勘察成果,首先采用微动探测和等值反磁通瞬变电磁法对某地铁分支两处可能发育复合型断裂并与线路相交的区域进行针对性的施工勘察,最终确定了该隐伏分支复合型断裂与在建地铁线路的位置关系。然后采用地震CT(Computed Tomography,CT)和钻孔验证相结合的方式对某线路某车站进行岩溶探测,通过对比分析地震CT与钻探验证成果,得出本次成果划分的基岩面与验证结果基本一致;地震CT成果圈定的溶洞位置和规模(高度)与钻探验证孔实际揭示吻合度较高,误差均在正常范围内。本次研究表明,采用综合勘察技术,可以更有针对性地查明场地内地质情况,优化设计及施工方案,以保证地铁施工和后续运营的安全。

隧道施工中不良地质体探测技术应用研究

隧道施工中不良地质体极易引发塌方、突水、围岩大变形等地质灾害,给现场施工人员带来了严重的安全威胁。针对上述问题,实施了隧道施工中不良地质体探测技术应用研究,以某隧道工程为例,利用TGP超前预报仪判断隧道掘进面前方是否存在不良地质体,并明确地质体性质以及围岩等级;通过探地雷达进一步验证TGP超前预报仪探测结果,并精准确定不良地质体位置及其特征。结果表明,隧道3段存在不良地质体,地质体性质为断层、破碎带,位置在隧道掘进面前方50~100 m、深度为10~15 m处。

探地雷达在岩溶区高速公路下方不良地质体探测中的应用

探地雷达是一种无损、高效的地球物理探测方法,该方法在岩溶探测方面有着较好的表现。在湖南某高速公路项目中,利用探地雷达结合工程地质调查,查明该段路基范围内岩溶等不良地质体的走向、规模、形状等,认定该路基属覆盖型岩溶区,岩溶发育中等,岩溶形态主要为溶蚀裂隙,其次为溶洞;在测线范围内,推测共有两个溶洞与7处溶蚀裂隙发育区。

机载激光雷达测量在北方山区高速公路不良地质体识别中的应用

高速公路工程常常要穿越各种不同的地形、地貌单元,尤其是山岭重丘区的高速公路,采空区、滑坡、崩塌、危岩体等不良地质现象众多且高位分布,机载激光雷达测量技术能对不良地质体进行有效的识别,详细介绍了机载激光雷达测量在北方山区高速公路不良地质体识别中的应用。

凹山采场不良地质体回采技术研究

为了更大程度地利用采场空间内的资源,提高矿山经济效益,对凹山采场开采末期固定边帮存在的不良地质体进行回采技术研究。通过对凹山采场空间状况和资源分布特征研究,基于减震爆破技术、边坡多元耦合在线监测系统、资源综合利用技术和边坡生态再造技术,确定了挂帮矿开采部位及相应的开采方案;从矿山经济效益和生产作业两方面对技术方案的实施效果进行了论证,对不良地质体回采技术的创新性进行了总结。研究结果表明,提出的技术方案既可有效治理采场露天边坡,也为采场后续空间综合利用提供了保障,有效解决了不良地质体对开采安全影响的问题,实现了凹山采场开采末期的生产安全。

地铁不良地质体的勘察与应对措施

地铁是人们出行的重要工具,地铁的构建是一个城市的重大工程项目。地铁不良地质的勘察工作是地铁工程项目建设其中的一个重要环节,前期的勘察工作是为了给后期的工程施工提供详细的数据,推动地铁建设工作的顺利进行。本文从地铁不良地质体勘察的重要性,地铁不良地质体勘察过程中需要重视的部分以及不良地质体勘察过程中存在的问题进行研究,提出地铁不良地质体的勘察应用措施,希望能推动地铁建设事业的进一步发展。

向家坝左岸坝后厂房尾水渠不良地质体深齿槽快速处理技术

为保证向家坝水电站左岸坝后厂房整体施工进度,通过对尾水渠现场开挖边界条件和总体施工规划进行综合考虑,尾水渠开挖过程中形成的不良地质体深齿槽采用碾压混凝土快速回填至设计高程,避免了因地质缺陷处理影响尾水平台门机轨道形成,从而保证了左岸坝后厂房整体施工进度。碾压混凝土单仓浇筑方量大,施工速度快,研究不良地质体形成的深齿槽回填处理时采用碾压混凝土施工技术,可以为同条件的其他类型水电站项目提供借鉴。

一种隧道水体不良地质体超前地质预报方法——瞬变电磁法

本文在现有隧道超前地质预报方法的基础上,引进了一种新的隧道超前地质预报的方法—瞬变电磁法。该法对低阻含水断层、充泥充水溶洞、含水含泥破碎带等水体不良地质体反映灵敏。通过对瞬变电磁法在隧道探测中关键技术的研究,解决了隧道背景影响和装置自身过渡过程影响等关键技术问题,成功地将瞬变电磁法用于隧道超前地质预报。通过对实例验证结果表明,应用瞬变电磁法进行隧道水体不良地质体超前地质预报是有效的。

钻孔雷达探测地下不良地质体的正演模拟及其复信号分析

在工程建设中经常会遇到诸如溶洞、裂隙带和断层破碎带等不良地质体,如果不能提前探明地下是否存在不良地质体及其含水情况,将会埋下严重的安全隐患。钻孔雷达是一种十分有效的探测方法,但迄今,尚未见有针对典型不良地质体进行正演模拟并进行复信号分析的工作。结合复信号分析技术,利用振幅、相位和频率等瞬时信息对钻孔雷达探测结果进行综合分析,能够提高解译的精度和准确性。针对溶洞、裂隙和断层等典型不良地质体无水和含水的情况分别建立了数值模型,利用地质雷达正演软件GprMax对数值模型进行了正演模拟,并使用复信号分析技术对正演结果进行了分析,获取了典型不良地质体的响应特征,且当不良地质体含水时,反射信号振幅增强、相位反转、频率降低。结合工程实例对钻孔雷达探测数据进行了复信号分析,正演模拟和工程实例都表明,利用复信号分析技术,可以更加方便地对地质异常体的形态分布及其含水情况进行分析,提高了钻孔雷达解译的精度和准确性。

点状不良地质体钻孔雷达响应特征的形状效应正演分析

针对钻孔地质雷达探测工作中常见的空洞、岩溶和地下埋藏物等点状不良地质体,利用时域有限差分数值模拟方法,对岩土体内不同形状和不同埋深的目标地质体进行了雷达响应正演模型研究,并分析了这些模型的实际分辨能力和应用条件。结果表明,对于不同的探测任务,应根据感兴趣目标体的几何尺寸、分辨率要求等来选择合适的天线频率;不同几何形状的点状不良地质体所呈现的雷达剖面形式各异,且雷达反射信号强弱也不同;同一频率天线其探测分辨能力随空洞埋藏深度而变化,同一埋深下,天线频率越高,高度分辨能力效果越好。研究结果可为钻孔雷达用于岩体工程勘察、灾害隐患探测提供模拟图像认知和数据判读支持。

点状不良地质体钻孔雷达响应特征——围岩及充填效应正演分析

钻孔地质雷达探测是一种有效获取高分辨率深部岩体信息的井中地球物理方法。针对钻孔地质雷达探测工作中常见的空洞、岩溶和地下埋藏物等点状不良地质体,利用时域有限差分数值模拟方法,对岩土体内点状不良地质体围岩介质和充填状况进行了雷达响应正演研究,分析了这些点状不良地质体围岩介质和充填状况对钻孔地质雷达反射信号的影响。研究结果表明,围岩与空洞内充填物的相对介电常数相对值,决定着雷达反射剖面信号的强弱对比,介电常数相对值较大时,更易确定目标地质体的前、后部界面位置,而低阻围岩的雷达波信号大部分被围岩介质吸收,通过单孔反射方法几乎不可能探测到空洞的存在。通过反射信号强度和正负相反射特性及其强弱变化,可以定性地判断空洞内填充物质的性质。

隧道底部不良地质体的地质雷达探测数值模拟及应用

地质雷达在探明隧道底部不良地质体情况时有着重要作用,掌握隧道底部各种不良地质体在地质雷达图像上的响应特征是有效实施探测的基础。文章通过建立隧道底部复杂地质地电模型,利用时域有限差分法(FDTD)进行了数值模拟,对隧道底部存在岩溶、断层、破碎带等不同地质情况下的地质雷达图像响应特征进行了分析,为隧道底部地质雷达探测图像的精确解释提供了依据;结合某客运专线隧道底部岩溶及破碎带探测地质雷达实例,证明了地质雷达在探测隧道底部不良地质体中应用的准确性。

基于卷积神经网络的不良地质体识别与分类

西部大开发战略实施以来,西部地区,尤其是新疆等地,修建高速公路成为近年来的首要任务。但是,西部海拔较高,地理环境恶劣,像沙害、盐渍土、冻土和荒漠等特殊地质体广泛分布。以新疆尉犁县罗布人村寨为研究区域,针对当地典型的不良地质体遥感影像特征,重点探讨了深度学习算法中的卷积神经网络方法在不良地质体识别与分类中的应用,实验结果对比分析表明:与K-均值分类器、SVM分类器和贝叶斯分类器对比分类精度,当样本数量较少时卷积神经网络方法优势不明显,当训练样本足够大时,其分类精度达到90%左右,优势非常明显。

典型不良地质体地质雷达探测正演试验研究

地质雷达(GPR)作为一种常规探测方法已经被广泛应用在隧道超前地质预报中。由于隧道空间狭小,受洞内施工器具及探测结果多解性的影响,准确预报隧道不良地质体具有的一定的复杂性和难度。基于此,文章利用二维时域有限差分法正演模拟隧道典型不良地质体地质雷达剖面记录,分析了隧道空间不良地质体雷达剖面特征,获取了实测雷达资料解译的理论依据。通过在安江高速公路3座岩溶隧道施工中进行大量地质雷达探测现场试验,并结合施工现场掌子面地质素描资料,成功预报了含水溶洞、空腔溶洞、溶蚀破碎带等不良地质体。该研究提高了地质雷达法在隧道空间内探测不良地质体的精度,为隧道工程施工提供了安全保证。

隧道超前地质预报中不良地质体的瞬变电磁响应特征

采用电磁场有限元方法,模拟计算隧道中瞬变电磁法预报不良地质体的视电阻率,研究视电阻率等值线图中断层、溶洞等不良地质体的瞬变电磁响应特征。研究结果表明:在不良地质体周围,视电阻率等值线相对密集,在不良地质体内部或者周围岩体,等值线相对稀疏;由此可根据等值线密集带和视电阻率相对大小,初步判断不良地质体的位置和大小。当掌子面前方存在富水溶洞时,溶洞部位视电阻率明显偏低且等值线密集;存在富水断层时,断层部位等值线密集且出现规则排列的塔形低阻区;存在干燥溶洞时,溶洞部位呈高阻区,且高阻区内部呈多个三角形组合分布;存在干燥断层时,断层部位出现近直线平行的视电阻率等值线密集高阻带。干燥溶洞和干燥断层的响应特征不易识别,需要结合地质资料进行更为细致的分析判断。部分响应特征已在实际工程中得到了应用和验证。