基于BP神经网络的隧道超前地质预报资料综合解译技术研究

为提高超前地质预报资料综合解译的准确性,本次研究通过大量预报工作实践与持续开挖验证,建立了一套基于隧道掌子面地质调查法、地震波反射法和电磁波反射法于一体的隧道超前地质预报资料的综合解译规则。其中,一级综合解译基于掌子面地质编录一项指标和超前地质预报探测的四项指标分析得到,包含70条一级综合解译结果;二级综合解译在一级综合解译的基础上增加了地质雷达探测资料的两项指标,包含117条二级综合解译结果;二级综合解译比一级综合解译更详细、具体,降低了多解性出现的概率。同时,选取了70组训练样本,采用Back Propagation神经网络分析方法训练解译规则,形成了一套隧道超前地质预报综合解译技术。最后,以大巴山脉某公路隧道预报为应用实例,提出方法的预报准确率在80%以上,证明了该综合解译技术的有效性,研究可为隧道综合超前地质预报资料解译提供参考。

综合超前地质预报技术在格莱村隧道中的应用

随着我国西南地区岩溶隧道建设数量的逐年增加,隧道施工过程中经常遇见坍塌掉块、突水涌泥等病害,给隧道施工造成了较大的困扰。因此,利用地质调查法、地质雷达法、地震波反射法、超前钻探法、综合预报法相结合的综合超前地质预报技术,对格莱村隧道掌子面前方及洞周影响范围内的工程地质特性和水文地质条件进行勘探,以确保岩溶隧道施工安全。结果表明:格莱村隧道综合超前地质预报效果良好,充分发挥了各超前地质预报方法的优势,提高了超前地质预报的精准度,有效预防了坍塌、掉块、突水、突泥等地质灾害的发生,降低了岩溶隧道的施工风险。

敞开式小直径TBM隧洞综合超前地质预报技术研究与应用

TBM在掘进过程中面临复杂地质、超小直径、超小转弯半径以及坡度大、隧洞长等诸多技术难题,卡机和突水突泥时有发生。为解决TBM在小半径隧洞施工中所面临的重大风险,提出基于TBM隧洞的双震源系统与激电二极三维相结合的综合超前地质预报技术;以安徽桐城抽水蓄能电站自流排水洞TBM项目为例,实现预报设备与小直径TBM相搭载;通过智能图谱识别及全空间多场信息融合与深度学习反演成像,实时预报掘进过程中掌子面前方地质状况。该应用切实解决了小直径TBM隧洞超前地质探测难题,可为同类工程TBM高效掘进提供参考。

兰州水源地双护盾TBM综合超前地质预报技术与应用

双护盾隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)对不良地质的适应性较差,如遇突泥涌水、围岩破碎垮塌等不良地质灾害时,极易发生TBM卡机,造成工期延误和经济损失。以兰州水源地工程为研究背景,结合双护盾TBM施工特点,分析电磁干扰、护盾较长、管片支护等因素影响,利用TBM刀盘孔和管片注浆孔,结合辅助装置,改进地震波法和电阻率法观测系统,提出了适用于双护盾TBM综合预报体系。研究结果表明:综合超前地质体系较好地适应了双护盾TBM施工特点,且能有效识别前方破碎带和地下水的发育情况,结合现场应用实例,验证了该方法的可行性和有效性,可供同类工程借鉴与参考。

岩溶隧道超前地质预报综合预报技术

为了给岩溶隧道超前地质预报提供一些参考,利用案例分析法,以一个高瓦斯富水岩溶隧道为例,介绍了岩溶隧道超前地质预报综合预先报告技术方案,论述了岩溶隧道超前地质预报综合预先报告技术实施要点,并汇总了预先报告结果。得出:在高瓦斯富水岩溶隧道超前地质预先报告中综合运用地质雷达、地震波反射法、超前钻探法等技术,可以获得精确地质预先报告结果,助力隧道前期处理及后期运营方案的针对性优化。

基于模糊综合评价的隧道超前地质预报研究

以天峨至巴马高速公路段某隧道的超前地质预报为研究背景,基于TSP技术、GPR技术、红外探测技术的探测结果,采用模糊综合评价法对掌子面前方地质进行综合评价。以岩层完整性和地下水发育程度两因素为例,对隧道前方地质状况进行综合评价,实际开挖结果与综合评价结果基本一致,证明该综合超前地质预报体系能准确预报隧道前方地质状况,为实际隧道施工提供指导性意见。

综合超前地质预报方法在喀斯特隧道中的应用

隧道施工过程中存在众多不良地质体,喀斯特地区隧道不良地质体常常出现涌水、涌泥、涌沙、地下暗河、溶洞等地质灾害,给隧道施工人员和机械设备造成巨大的危害。然而喀斯特隧道成灾不良地质体的预报难度非常大,单一的预报方式很难进行定性和定量预测。文章主要论述了综合超前地质预报方法在喀斯特隧道中的应用,包括地质调查法、地质超前预报、地质雷达、超前钻探。结果表明:综合超前地质预报可以较准确地预测掌子面前方喀斯特的发育和分布情况,有效降低施工风险,为不良地质的处置和设计变更提供可靠依据。

TBM施工隧洞综合超前地质预报及现场应用研究

不良地质的准确预测是深埋长大隧洞TBM安全高效施工的重要保障,文中针对TBM施工深埋长大隧洞不良地质探测难题,以新疆某引水隧洞项目为研究背景,依据三维地震波法和三维激发极化法探测技术原理,提出了相应的综合超前地质预报实施流程,成功实现了TBM隧洞掌子面前方不良地质的准确预测,并通过TBM隧洞51+052里程现场探测对实际开挖揭露情况进行了验证。研究成果为类似工程施工提供了参考。

超前地质预报技术在隧道施工中的组合及应用

在复杂地质条件下的隧道施工过程中,富水构造、断层破碎带及蚀变带等不良地质不仅制约了隧道正常施工,且在不同程度上影响着隧道的施工安全。本文选用“地质调查法+TSP+瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method,TEM)+地质雷达法+超前钻探”综合地质预报方法对侵入岩地区的某隧道开展综合地质预报,分析了掌子面工程地质与水文地质条件,为该隧道前方掌子面安全施工提供了可靠的地质资料支撑,具有十分重要的现实意义。

综合超前地质预报在水封洞库施工中的应用

为了准确了解水封洞库地下洞室掌子面前方的地质情况,借鉴在交通隧道工程中的综合超前地质预报体系,长距离预报与短距离预报相结合、物探与地质调查分析相结合等方法,弥补了单一预报手段的精度不足,多种方法相互验证。结合国内某水封石洞油库工程在穿越不良地质段时采用的综合超前预报的探测参数,能够有效分析掌子面前方地质条件,及时对现场施工作业进行指导,防范了不良地质段出现地质灾害,证明其具有可行性和准确性。

隧道断层破碎带三维综合超前预报应用研究

隧道内断层破碎带是一种致灾性极高的不良地质体,施工过程中对其精准探测一直都是隧道超前地质预报的重难点。为有效预防因断层破碎带引发的隧道坍塌、突水、涌泥等事故,提出了基于TGP法+瞬变电磁法+地质雷达法的三维综合探测方法,并用于实际隧道工程中,取得了良好的探测效果。结果表明:1)TGP法、瞬变电磁法及地质雷达法优化组合形成的综合超前预报方法,不仅能有效提高探测的准确性,还能获取更全面的地质信息;2)采用三维探测及可视化技术能更直观、准确地展示断层破碎带的发育规模、性质以及与隧道的空间关系,为隧道建设提供更形象的预报成果。

综合超前地质预报技术在下穿水库隧道中的应用

在复杂地质条件下对隧道进行超前地质预报时,单一的预报方法预测结果不能全面、准确地反映隧道围岩和地下水的变化情况,为了保证隧道的施工安全,有必要采取综合超前地质预报技术。本文以龙水镇至珠溪镇城镇饮用水源污水截流管网工程2#隧道C段(K2+863)掌子面涌水为例,根据下穿水库隧道的地质和水文情况,采用地质调查、超前地质钻探、瞬变电磁、地质雷达、水化学分析五种超前地质预报技术进行超前探测。综合超前地质预报结果表明,瞬变电磁法探测水平切面图上在隧道前方向左45°方向上30 m以内存在低阻异常区,隧道水平方向往隧道上部视电阻率值逐渐降低。得出:掌子面左前方砂岩层裂隙发育,3号孔突水水源为砂岩层裂隙水,工作面左45°左右前方张扭性裂隙与水库相连,主要通过中-细砂岩层间裂隙水沟通,进入隧道。地质雷达、瞬变电磁法、水化学分析互相补充,相互验证,成果可靠。预报结论为提前采取施工措施提供了依据,有效避免了地质灾害对工程的不利影响,对于类似工程具有一定的借鉴意义。

试论隧道工程综合超前地质预报技术体系的构建与实践

文章通过对综合超前地质预报技术体系构建的论述,结合在实际工程中的实践应用成果,提出了以地质为中枢,长距离、中距离、短距离、临兆预报有机地结合的地(质)物(探)钻(水平钻探)三结合综合超前地质预报技术体系。

综合超前地质预报技术在牡佳高铁某隧道应用研究

为克服单一超前地质预报技术存在精度不足、准确率不高的问题,提出采用短、中、长预报距离相结合的综合超前地质预报体系。该方法对牡佳高铁某隧道里程段穿越断层的预报信息,得到开挖揭示的成功验证。结果表明:地质调查法、超前水平钻探法和TSP地震波反射法相结合的预报方法,对隧道内不良地质的分布、规模和围岩工程地质以及水文地质信息的预报有极高的准确度,为工程安全建设提供真实有效的地质资料,对各种复杂地质环境下超前地质预报方法在隧道工程中的选择和运用具有实践参考价值。

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。

综合超前地质预报技术在某岩溶隧道中的应用研究

在我国西南地区岩溶隧道施工过程中极易发生突泥、突水等地质灾害,为了保证隧道施工安全,需要利用超前地质预报技术来查清开挖工作面前方不良地质情况。结合四川某岩溶隧道超前地质预报工作,采用宏观地质分析法、地震波反射法、地质雷达法与超前地质钻孔法相结合的综合超前地质预报技术,探明了隧道掌子面前方溶蚀管道、溶洞及隐伏含水体的空间位置分布情况,提高了地质预报精确度,降低了隧道施工风险。

浅析超前地质预报技术在富水隧道的综合应用

窝子沟隧道穿越马路断裂F1、莲峰断裂F2等多条断层破碎带,存在软硬岩互层、涌水等复杂地质条件,施工难度大。超前地质预报是隧道施工过程中必不可少的工序环节,在隧道信息化施工中发挥着重要作用。本文以窝子沟隧道建设工程为依托,建立以地质调查为基础,物探和超前地质钻探等多种方法相结合的隧道综合超前地质预报工作体系,综合地质预报法在富水段等复杂地质条件下,能够实现较为全面、准确的预测,为隧道施工修正支护参数,实现顺利贯通提供了科学、准确的技术支撑。

综合物探方法在隧道地质超前预报中的应用

隧道建设对于完善我国道路基础设施具有关键作用,在地质环境复杂的区域进行隧道建设极易受到断层、岩溶等情况的影响,严重威胁隧道施工安全及施工质量。基于此,研究综合物探方法在隧道地质超前预报中的应用,分析了隧道地质灾害的常见类型及预报方法,结合各物探法的特点对隧道工程应用进行分析,提出将TSP法、探地雷达法及瞬变电磁法三种方式相结合开展综合物探,从探测深度、预测精度、适用范围等方面互补。结果表明,超前预报结果与实际情况基本相符。

三维综合超前地质预报在某引水隧道中的应用

隧道工程中富水高压、断层等复杂地质条件下,超前地质预报具有不确定性和复杂性,某个单一(或单次)隧道超前地质预报探测由于与现场观测系统布设有关,很难准确把握不良地质体的大致范围与形态。某引水工程隧道斜井某桩号发生突泥涌水,在高压注浆管棚法与小导管注浆结合处理后仍掘进困难,需修改线路开挖绕行。接到探测任务后,采用了TGS反射波、反磁通瞬变电磁和地质雷达对原线路边墙和绕行线路掌子面进行了多方法综合探测,最终将边墙和绕行掌子面两次的TGS探测成果进行了三维综合成像且进行联合解译,三维解译成果直观,探测成果与后续验证钻孔资料对应,设计方最终根据探测到的不良地质体优化修改了绕行路线。此次预报为业主提供了准确的安全风险分析,优化了路线节约工程成本。

综合超前地质预报法在某引水工程中的应用

常规超前地质预报方法通常采用单一物探方法,单一物探方法均有自身的局限性,预报精度相对较低,很难满足工程需求。选择多种物探方法结合地质调查资料以及超前钻探法进行综合预报分析,通过多方法优势互补,降低物探多解性,提高预报精度,更好地查明掌子面前方不良地质体,从而指导隧洞安全掘进。在分析对比常见的超前地质预报方法优缺点的基础上,提出了一套综合超前地质预报方法体系。并在某引水工程实例中,采用综合超前地质预报法精确地预报了掌子面前方岩溶管道,为施工单位采取有效的避灾措施提供了指导依据,从而避免了隧洞突水灾害,保障了隧洞安全掘进,也可为今后的隧洞高风险洞段超前地质预报工作提供参考。