钻爆法机械化施工隧道随钻地震波超前地质探测技术研究

为适应我国隧道建设机械化、智能化、无人化发展趋势,围绕钻爆法机械化施工隧道,提出以凿岩台车破岩振动为震源的钻爆法机械化施工隧道随钻地震波超前地质探测技术。针对凿岩台车多震源连续激发带来的地震数据波场混叠、有效信息难以识别问题开展相关研究,提出VMD-SVD-RobustICA三臂混合先导信号分离方法与脉冲反褶积-小波域互相关地震记录重构方法,可实现三臂混合先导信号的分离与有效反射信号的提取。工程实践证明,利用凿岩台车搭载式无线高精度探测装备,该技术可初步实现“边钻边探”,降低预报环节对钻爆法机械化施工隧道正常施工带来的影响。最后,明确该技术目前存在的问题及解决思路。

地面物探技术在隧道掘进破碎带区段的应用

广佛环大太区间在隧道施工过程中出现多次掉块及局部地段沉降等现象,为查明掘进破碎带区上部的发育情况,采用高密度电阻率法和瞬变电磁法两种地面物探技术进行综合探测,结果表明:高密度电阻率法具有快速、高效等优点,能较好地反映出浅部的不良地质体;瞬变电磁法具有灵活、探测深度大等优点,对探测中深部的不良地质体有一定的效果。该组合物探技术由浅到深基本探明了隧道范围上方的地质变化情况,解释了引起隧道掉块及局部沉降的原因,为下一步的施工处理提供指导性意见。

基于新意法理念的隧道施工方法研究

随着我国隧道建设重心的逐步西移,所涉及的工程地质条件和地应力情况愈发复杂,运用传统隧道施工方法存在诸多问题,如难以克服大变形问题、无法在施工过程中精准预测隧道变形特征等。新意法理念为这些问题的解决提供了新的思路。为推广新意法施工设计理念,系统性论述了新意法的基本原理及其设计施工相关流程,并在此基础上分析与传统工法相比其优势所在,为相关工作人员提供参考与指导。

综合物探技术在引水隧洞工程超前地质预报中的应用

由于各种超前地质预报方法都存在一定的局限性,选择适宜的超前地质预报方法及地表探测方法相组合,可以提高超前地质预报的精确性与经济性。通过分析常用的超前地质预报方法及地表探测方法的优缺点,判断其适用范围,并在某引水工程实例中,根据其施工特点,洞内采用地震波法和激发极化法,洞外采用大地电磁法的长短结合、内外结合的探测方案,准确预报了掌子面前方80 m内的破碎、含水岩体及80~350 m的含水背斜构造,指导施工,有效避免了相关风险,提高了超前地质预报的精确性与经济性,可为综合探测方案的选择提供参考。

我国隧道钻爆法施工技术回顾与展望

随着经济的持续发展、综合国力的不断提升及高新技术的不断应用,我国钻爆法隧道施工技术得到前所未有的快速发展。首先,回顾我国隧道钻爆法施工技术的发展历程,并依次阐述湿式凿眼的采用、多臂凿岩台车的引进、乳化炸药的应用、导爆管雷管起爆系统的广泛应用、工业数码电子雷管的应用与推广等5大技术突破;然后,分别介绍钻爆法建造理念与方法(新奥法)、机械化施工配套设备、超长隧道与超长距离通风技术、超大埋深与极端复杂地质隧道施工技术、超长高水压水下隧道施工技术、特大断面隧道与洞群施工技术、隧道超前地质预测预报技术的现状及发展趋势;最后,对隧道智能化建造技术、绿色低碳建造技术等未来建设和发展中亟待解决的问题进行思考,并提出,钻爆法在复杂地质长大隧道施工中具有显著优势,一定时期内仍将是隧道施工的主要方法,今后应着重发展机械化、智能化及绿色低碳建造技术,进一步提升钻爆法的施工效益和建造水平。

钻爆法隧道智能建造技术研究综述与展望

首先,概述智能建造的基本内涵,即采用新一代信息技术、人工智能技术和机器人技术,构建智能超前地质预报、智能围岩质量评价、智能设计、智能施工、工程智能管理的多系统协同控制的隧道建造新模式。其次,从智能超前地质预报、智能围岩质量评价(钻进参数、数字图像、三维激光扫描点云等)、智能设计(信息化和数字化支护参数设计、智能化生成式设计方法等)、智能施工(施工工法工艺、施工装备等)、智能建造协同管理平台5个方面总结钻爆法隧道智能建造技术的研究现状。最后,从以下方面对智能建造今后的发展前景和方向进行展望:需构建与钻爆法隧道智能建造相适应的智能算法和模型;探索智能建造条件下隧道围岩响应规律和支护力学特性;发展考虑时间效应的隧道围岩整体稳定性评价方法和支护体系一体化设计方法;研制自感知、自适应、自决策的谱系化、多功能智能装备;形成更为安全、高效、经济的隧道智能建造标准化工法工艺;开发覆盖面更广、功能更强大、智能化水平更高的协同管理平台。

高速公路隧道施工技术与质量控制分析

基于工程实例分析施工场地的地貌类型与水文地质条件,采用超前大管棚+超前小导管的组合方案实行隧道洞口段支护作业,围绕初期支护、喷锚混凝土、导坑开挖、仰拱施工与二次衬砌等施工工序,梳理基于CD法的现场开挖作业要点,并引入EVA泡沫减震材料与断面收敛、拱顶下沉监测等技术措施,完成施工质量验收。

高速公路隧道单侧壁导坑法转三台阶法施工方案

结合深汕西高速公路改扩建TJ9合同段平安洞1号隧道工程,重点介绍了单侧壁导坑法转为三台阶法方案的实施步骤及三台阶施工工法,指出了在施工过程中,必须做好超前预报及对隧道断面的总体监测工作。包括对总沉降量和总收敛值对应的隧道进尺(埋深),以及总沉降和收敛时间对应的隧道进尺(埋深),从而确保断面累计位移值小于设计预留变形量,以确保施工顺利进行。最后提出了施工应急措施与建议。

超前地质预报方法在凤凰岭隧道中的应用

在隧道开挖过程中,超前地质预报已成为准确预报隧道前方围岩地质情况的有效方法,其中TSP法是较为成熟、直接的预报方法。结合凤凰岭隧道实体工程,采用TSP地震预报法,对隧道施工过程的断层破碎带、塌方、软岩和水进行了较为精准的超前预报,为确定合理的隧道开挖支护方案提供技术支持。

隧道信息化施工岩溶裂隙水超前地质预报

隧道突水是岩溶地区隧道信息化施工过程中经常遇到的一类地质灾害,给施工安全带来了重大危害和经济损失,因此,对隧道掌子面前方的岩溶裂隙水进行准确及时的超前预报,是岩溶地区隧道动态设计与信息化施工中亟待解决的重要问题,具有重要的理论意义和重大的工程实用价值。总结了隧道信息化施工中岩溶裂隙水超前预报方法,重点介绍了在水文地质分析的基础上,综合运用TSP预报系统和红外探水法两种方法对某特长公路隧道岩溶裂隙水进行了工程实例探测,收到了良好的预报效果,对类似工程具有一定的指导意义。

模糊综合评判法在隧道施工岩溶预报中的应用

文章运用模糊综合评判法建立了隧道施工岩溶预报的应用模型。基于模糊数学理论,以"地质法+TRT+GPR+超前风钻孔"的综合施工地质预报体系为基础,采用勘察及地质调查资料、TRT成果图色谱特征、电磁波综合特征、超前风钻孔钻进综合特征、掌子面溶蚀情况和地下水发育情况等六个评价因素,建立了隧道施工岩溶预报模糊综合评判法应用模型,并在武神公路椿树垭隧道施工岩溶预报中得以应用。

公路隧道前置式洞口工法的三维数值分析

以宁(南京)淮(安)高速公路老山公路隧道为依托,对洞口前置式洞口施工过程的力学行为进行了三维数值模拟,分析了洞口段围岩和前置式支护结构体的位移场、应力。计算结果表明:前置支护结构及两洞间土体对洞口山体的支撑作用明显,既可大大减少洞口的边、仰坡开挖量保护洞口环境,又能有利于洞口段稳定和洞口施工安全。

隧道施工超前地质预报研究进展

随着隧道工程的发展,距离特长、埋深特深、地质条件特复杂的隧道工程逐渐增多,因而隧道施工过程中产生的安全问题也随之增多。隧道施工超前地质预报则是确保隧道施工安全的关键保证,如何更加准确地对掌子面前方不良地质体进行预测预报,国内外学者展开了一系列理论分析、模型模拟以及试验研究。通过总结地质分析法、地震波法、电磁法、电法等一系列超前地质预报技术的研究进展,分析了这些技术的原理与优缺点,对现阶段隧道掘进机(TBM)施工环境下的超前地质预报技术进行了讨论。以“地质调查与物探技术相结合、长中短距离相结合、洞内外相结合、定性与定量分析相结合、经验法与专家系统分析相结合”五结合为原则提出了综合地质预报体系,并以地震干涉法超前地质预报这种新型技术为基础,探讨了相关领域的研究重点以及未来的研究方向,以期为推动隧道工程中超前地质预报技术的应用和发展提供借鉴与参考。

“零仰坡”进洞法与盖挖法在环保型隧道施工中的应用

介绍在风景名胜区山岭隧道施工中的前置式洞门-"零仰坡"进洞和超浅埋及负埋深条件下盖挖逆作两项环保型建筑技术及工程实践。

综合管廊下穿施工结构安全多源信息监控技术

城市地下综合管廊是近年来在中国快速发展建设的一种市政基础设施。针对综合管廊采用浅埋暗挖法施工下穿城区铁路所引发的工程结构安全问题,提出了基于超前地质预报的初步预警与基于施工过程多手段监测的及时预警相结合的研究思路。首先,采用基于地质雷达原理的超前地质预报技术,实现前方地层条件的及时更新,为现场施工动态设计提供重要参考,并针对可能发生的地质灾害制定抢险预案;然后根据下穿施工过程采集的数据,构建包括管廊水平收敛、拱顶下沉、支护受力和地表沉降等指标在内的预警指标体系,并参考地铁、公路、铁路等相关规范内容,提出综合管廊下穿施工的结构安全预警控制标准。将该方法应用于十堰市清潭路段地下综合管廊下穿铁路线施工结构安全监控,实现了施工前的初步预警和施工中的及时预警,有效保证了下穿施工过程的人员设备和地表防护对象安全。研究成果可为类似工程的结构安全防护监测设计和评价标准提供参考。

基于瞬变电磁仪的公路隧道施工超前地质预报

本文应用瞬变电磁仪对贵州省水盘高速大营脚隧道进行超前地质探测,准确预报其岩溶、富水地质段,并结合隧道内掌子面地质观察,对隧道初期支护参数提出修正建议,确保了隧道的安全施工。

浅埋暗挖地下通道分部超前注浆支护方法

浅埋隧道因其赋存条件复杂、地质条件差,同时常受地下水的影响,给施工带来很大困难,加之围岩的变形控制要求,在隧道开挖时进行超前注浆加固很有必要。而传统超前注浆支护采用全断面水平超前注浆,要达到超前注浆效果,普遍存在注浆距离长、注浆时间长、注浆效果没保障、不经济、影响施工进度等缺点。本文结合长沙地铁5号线高桥南站暗挖地下通道工程,提出一种平顶直墙暗挖隧道分部超前注浆支护方法,为浅埋软弱地质段隧道超前注浆提供更为有效、精准、快捷、相对成本较低的超前注浆方法,以保障后续开挖支护施工安全。

隧道超前地质预报工作实施方法

详细介绍了超前地质预报工作的主要内容、施工流程、超前地质预报计划、超前地质预报工作的实施方法以及超前地质预报信息处理和反馈的方法等。

基于超前地质预报和有限元方法确定隧道施工初期支护参数

以定量确定某公路隧道施工初期支护参数为研究对象,在采用地质雷达进行超前地质预报的基础上,以不同型钢支撑间距为优化参数,建立了包括喷射混凝土、锚杆、围岩塑性区在内的地层–结构有限元分析模型并进行了数值模拟计算,验算了初期支护承载能力和得到了初期支护参数优化结果,现场监测结果验证了该方法的有效性。

合肥地铁2号线潜山路站暗挖隧道施工技术研究

通过分析具有复杂工程环境条件的合肥轨道交通2号线潜山路站1号出入口通道,提出采用合理的设计与综合施工技术,以保证合肥地区浅埋土质围岩的暗挖隧道施工安全。监控量测表明,关键的施工技术对于隧道开挖具有显著的保护效果。