反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟研究

隧道施工安全常常由于复杂的地质情况面临着巨大的挑战,反射波法地震勘探具有探测深度大、抗干扰能力强等优点,是确保隧道施工安全的重要超前地质预报手段。反射地震波走时计算与地震数据处理中的纵横波分离、速度建模、偏移成像等多个步骤息息相关,直接影响着隧道地质预报的结果。本文将仿照反射波法隧道超前地质预报的实际施工区域进行速度建模,以求解程函方程为基础,结合快速推进法(FMM)中的迎风有限差分方法以及窄带扩展技术实现针对隧道模型的初至地震波走时模拟。并通过对隧道模型中反射界面位置信息的提取,构建反射波初始窄带以及结合窄带扩展技术实现针对隧道模型反射波走时的计算。通过数值分析以及复杂隧道模型计算表明,文中给出的反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟具有良好的计算精度以及较强的适应能力。

沙特NEOM隧道项目地震波法超前地质预报技术

沙特NEOM隧道项目采用钻爆法施工,采用超前水平钻探法进行地质预报。该项目工期要求非常紧张,如何优化施工工序、缩短每循环时间,是项目面临的一大挑战。隧道采用三臂台车超前钻孔时,钻进速度慢,容易出现跑钻、卡钻现象。为了进一步缩短时间,提高超前地质预报质量,经比选,最终考虑采用地震波法替代超前水平钻探法,缩短超前钻孔在每循中占用的时间约0.5h。同时,通过对地质素描、超前水平钻孔及地震波法预报结果进行对比分析,证明了采用地震波法超前地质预报方案可行。采用超前水平钻探法、地震波法相结合的预报方法,辅以地表地质调查、洞内地质素描,能够极大提高隧道内不良地质的分布及地下水的预测精度。

地震反射波法在隧道超前预报中的应用

该研究旨在探讨隧道开挖过程中使用地震反射波法技术的可行性,以预防不良地质条件引发的地质灾害。采用地震反射波法,通过观察地震波在隧道掌子面前方岩体内的传播情况,通过初至波拾取、速度分析、反射层提取等数据处理技术探测和描述岩体内的不良地质特征。研究结果表明,地震反射波法可有效探测掌子面前方不良地质体的位置,同时通过纵横波波速比得到探测区内的物性参数。因此,地震反射波法可作为一种有效的地质勘测工具,用于隧道施工前的地质预测。该研究针对锤击式震源进行探讨,其能够准确预测出隧道前方岩体完整性较差的区域分布情况,相较于其他震源,可提高勘探效率并降低探测成本。

TSP结合TEM在风险围岩隧道超前地质预报中的应用

为了排查隧道施工过程中潜在的地质风险、指导隧道安全开挖掘进,针对某高速铁路风险围岩隧道浅埋段和可溶岩段,利用TSP和TEM两种方法开展超前地质预报。TSP预报可对掌子面前方围岩状况进行远距离宏观预测,能划定断层、破碎带、地下水等不良地质体的位置和大致规模;TEM预报可在掌子面附近开展多角度、多方位测量,能判定开挖面前方一定空间范围内不良围岩特征,特别是地下水、岩溶的分布及规模。研究表明,TSP震波对应的负反射和低速异常突出反映围岩岩性变化及岩体破碎程度,依据纵、横波速起伏特征可大致判定地下水发育情况;TEM低阻异常直观体现围岩富水状态,并可推测岩溶发育及分布状况,视电阻率阻值变化密集区对应了围岩岩体破碎。研究结果表明,采用两种或多种方法结合开展综合预报,可提升预报结论的准确度和可靠度,TSP结合TEM成功预报的应用实例可为类似风险围岩隧道的超前地质预报提供参考和借鉴。

TSP202隧道地震波超前地质预报系统的应用

文章介绍了我国引进的一项新的用于隧道与地下工程的超前地质预报技术——TSP202隧道地震波超前地质预报系统,阐述了其原理、洞内数据采集、室内计算机资料的分析与应用以及仪器应用的研究成果,列举了在我国隧道工程施工中成功应用的实例。

地震波反射法(TSP)在杨家峪隧道超前预报中的应用

隧道施工超前地质预报应是以地质分析法为基础,对预报目的和复杂地段地质情况,应当从技术和经济层面进行分析比较以便选出符合现场实际情况的方法或是多种方法的合理组合,以实现准确、高效、经济性的目标。本文结合张唐铁路杨家峪隧道的现场实际情况,甄选了采用地震波反射法的施工方法来达到超前预报目的施工方法。

三维地震波层析成像技术在隧道超前地质预报中的应用

超前地质预报是隧道施工中不可或缺的必要步骤,是降低施工过程地质灾害发生、减少灾害损失的重要手段.三维地震波层析成像技术是利用地震波反射原理,采用地震层析成像及全息岩土成像技术的新型超前地质预报技术,在国内应用较少.文中介绍了三维地震波层析成像技术的工作原理及方法,并结合工程地质类比法,对新建大瑞铁路尖山岭隧道进行了超前地质预报.研究结果表明,三维地震波层析成像技术对隧道超前地质预报效果良好,准确率达到90%.

地震波法隧道超前预报研究与对比分析

在现代隧道施工过程当中,由于隧道前方地质情况复杂,其中含水体、软弱层、破碎带及断层构造是最主要的致灾源。如何能够做到准确探测到这些不良地质体,仍是隧道施工过程中极需优化和改进的技术性难题。本文依托某隧道工程,采用地震波反射法探测和预报掘进前方复杂地质情况,将预报结果与实际开挖揭露的地质情况开展对比分析,说明了地震波法超前地质预报在识别构造效果的准确性。

超前地质预报在隧道施工中的应用研究

隧道工程地质条件具有复杂性和不可见性,隧道施工安全问题愈加引发关注。超前地质预报是保证隧道施工安全的重要环节和技术保障,可准确掌握隧道开挖前方地质状况,最大限度避免隧道地质灾害发生。文章以东沟隧道为研究案例,采用地质调查法、TSP法和地质雷达法,综合分析物探成果,预报隧道施工前方地质情况及围岩级别,为后期施工安全、设计变更提供物探依据,指导施工设计,保障施工安全。

富水断层破碎带隧道超前预报的地震波三维层析成像应用研究

富水断层破碎带的超前预报是隧道施工地质超前预报的重要内容之一,依托某在建隧道工程,通过现场测试试验,研究了地震波三维层析成像方法的应用技术,总结了现场测试的基本步骤、富水断层破碎带的地质解释判别特征,成果对于富水断层破碎带隧道超前预报具有参考意义。

TSP与瞬变电磁成果三维化在隧道断层含水预报中的应用

隧道开挖过程中经常遇到断层、节理发育密集带等地质异常段落,并且断层带易形成地下水的运移通道。提前查清此类地质问题,可以最大程度降低施工过程中的安全风险。隧道超前地质预报为前期勘察工作的延续,在施工期间通过物探、钻探等手段可以有效判释隧道开挖前方一定距离的地质情况。首次将TSP法与瞬变电磁成果三维化相结合,应用于某在建铁路隧道的超前预报工作中。根据前期勘察资料,结合TSP探测成果确定断层发育段落,然后在掌子面附近实施多角度瞬变电磁探测;基于Voxler软件实现瞬变电磁成果的三维化展示,通过三维成果判断断层的含水性,综合分析瞬变电磁低阻异常三维分布特征及TSP波速异常段落,圈定出断层破碎范围及富水性空间分布情况,并对富水区域提前进行钻探泄水。通过实际开挖验证分析,结果表明:2种方法相结合可以准确探测隧道开挖前方的围岩完整性及含水情况,有效降低施工风险,为隧道开挖方案优化提供有效资料。

OCTEM和TSP在铁路隧道超前地质预报中的联合应用

查清铁路隧道轴线上的地质构造情况、降低隧道施工过程中地质灾害发生的几率和危害程度,已成为隧道建设的重中之重。首次将等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)和地震波反射法(TSP)2种物探方法相结合应用于某在建铁路隧道的勘察,通过在隧道掌子面开展TSP法查清构造大致位置,然后运用OCTEM法在地表进一步查明隧道轴线上地质构造的空间分布情况,利用OCTEM法得到的相对电阻率值和TSP法得到的掌子面前方围岩各项岩石力学参数,综合对比分析掌子面前方的地质情况,圈定出断层破碎带的厚度和范围,判定隧道前方洞身的围岩完整性和富水情况。将综合分析结果与掌子面实际开挖情况进行对比,结果表明:在地质构造走向与隧道轴线夹角较小的情况下,2种方法相结合能够准确地查清隧道施工作业前方地质构造的分布情况,更好地解决复杂的地质问题,为优化隧道工程设计及施工方案提供基础资料。

TSP法超前地质预报技术在滇中引水断层的应用研究

通过当前借助隧道超前地质预报技术对隧洞中断层判定在业界已取得了一定的成果,但实际在引水隧道工程中往往也面临着地质条件复杂多变的断层,而能准确探测出这些断层对于保障引水隧洞的安全开挖是一项急需迫切解决的研究。此次研究采用TSP法进行,分析了在断层中对TSP的数据采集主要因素,并对滇中引水工程中两处隧道断层的地质情况进行探测,通过资料处理及对比分析,最终与开挖结果进行验证,取得了较好的预报效果,为引水隧洞断层段的预报分析提供了较好的参考。

TSP(隧道地震勘探)在隧道隧洞超前预报中的应用与发展

以实例介绍了TSP-202隧道地震勘探(隧道超前地质预报系统)的基本原理、技术状况和在隧道隧洞超前预报中能够解决的技术问题、应用效果和达到的技术指标,以及石家庄铁道学院桥隧施工地质技术研究所对TSP探测解译技术的发展;分析了TSP探测的经济效益,论述了存在的问题、希望和解决的途径。

TSP203隧道地震预报系统在拱坝隧道围岩稳定性超前预报中的应用

以上(海)瑞(丽)高速公路湖南境内邵(阳)-怀(化)段拱坝隧道掘进中掌子面前方岩体结构的超前预报为例,介绍了TSP203地球物理探测新方法,预报了该隧道右线YK91+163-YK91+080段的围岩由于节理发育,且地表水与节理裂隙贯通性较好,因此稳定性较差,在施工中将很易造成坍塌,应按Ⅱ类围岩支护;在YK91+080-YK91+045段围岩稳定性较好,可视具体情况变更支护方案;YK91+031-YK91+013段,可能存在层间破碎带或软弱夹层,在施工过程中需要加强支护。通过探测保证了及时、详细、准确地了解开挖掌子面前方的岩体结构情况,为施工单位合理安排施工作业进度、保障施工人员生命安全、减少工程隐患提供了科学依据。

TSP地震波法隧道超前探测工程应用与对比分析

隧道超前地质预报工作对实现隧道信息化施工、确保隧道施工安全、规避隧道施工突发风险有着极其重要的意义。TSP地震波反射法是一种有效的地质超前预报方法,但其结果的有效性和准确性一直存在争议。本文依托华丽高速公路营盘山隧道工程案例,采用TSP地震波反射法针对营盘山隧道典型不良地段的超前地质预报的工程应用及开挖过程中的跟踪验证对比分析,得到了提高隧道TSP法超前地质预报准确性的一些具体方法和措施。

隧道超前地质预报TGP地震波法与地质雷达法适用性分析

隧道工程施工是一项十分复杂、施工周期较长的工作,并且施工中地质情况变化大,对于施工安全要求较高,因此如何准确、有效、快捷地对作业面前方的地质情况进行预报是许多工程技术以及管理人员面临的一大难题。针对目前我国公路工程隧道施工中常见的两种超前地质预报方法,阐述了其原理及应用情况,并进行了对比分析,以期为同行提供一定的参考与借鉴。

几种初至自动拾取算法在地震波法隧道超前探测中的对比分析

在地震勘探中,尤其在浅层地震勘探、层析成像和地震波法超前探测中初至时间拾取精度直接影响勘探区域地质结构的反演结果,初至时间的自动拾取也是隧道超前地质预报地震数据处理的一个关键环节。介绍4种初至自动拾取算法--最大振幅法、能量比法、STA/LTA(长短时窗比)法和AIC(峰度赤池信息量准则)法,利用云南某隧道超前地质预报采集到的1组地震数据,对4种初至自动拾取算法进行对比分析,结果显示SLA/LTA算法拾取的初至时间更为精确,AIC法、能量比法次之。进一步利用其他隧道超前地质预报采集到的几组数据进行对比分析,获得相同结论。

TGP206隧道地震波预报系统在某隧道施工中的运用与探讨

隧道施工中,探明掌子面前方地质情况,从而选择合理的施工工法和支护参数,直接关系到隧道施工的安全和效率。该文在介绍TGP206隧道地震波预报系统原理的基础上,结合重庆某隧道工程实例,对隧道施工过程中掌子面前方的地质情况进行预测,并通过与开挖后地质情况的对比分析,来检验预报结果的合理性。同时对TGP206超前地质预报结果准确性的影响因素进行探讨分析,总结出提高预报准确性的措施,为今后类似隧道工程提供参考。

地震波地质超前预报技术在天水过境段隧道施工中的应用

本论述对地震波地质超前预报技术的原理和特点作了阐述,结合工程实例介绍了地震波超前地质预报技术在公路隧道施工中的检测方法、数据处理方法、成果整理和预报效果评价。通过对宝天高速天水过境段石家山及卧牛山隧道的检测数据的分析,结合现场现场施工,针对不同的地质病害,对地震波预报隧道地质病害的各种结果进行了剖析,提出了笔者的见解和实践认知。