TSEP超前地质预报在隧道工程的应用

随着地质探测技术的不断发展,超前地质预报系统在隧道工程中的应用逐渐增多,它能够有效避免隧道施工时所带来的危害。本文采用TSEP隧道地震超前地质预报系统,对某隧道施工中可能遇到的地质问题进行探测预报。通过对TSEP系统的探测原理进行介绍,分析其具有的特点及局限性,并结合某隧道现场超前地质预报的实践,对其预报效果及数据信息进行了详细的分析和研究,针对探测的地质状况提出了相应的对策和措施。本文结果可为类似隧道工程的现场施工提供一定的借鉴与参考。

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。

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。

TETSP在隧洞超前地质预报中的应用

笔者介绍了一种隧洞长距离预报地震反射成像系统TETSP,将TETSP与TSP303用于某配水工程隧洞超前地质预报,展示了TETSP观测系统布置方式及数据处理流程,阐述了TETSP在检波器耦合方式及声波干扰压制方面与TSP303的差异,对比了两者原始信号的特性,分析了强溶蚀区岩体对应地震反射异常规律,隧洞实际开挖结果验证了TSP303与TETSP预报的可靠性。结果表明:两种地震反射技术均能较好地探测掌子面前方岩体波阻抗存在显著差异的界面,偏移剖面反射界面集中以及纵横波波速偏低的区域对应岩体质量差。TETSP检波器灵敏度与数据噪比较TSP303更高,但TSP303数据处理软件相对更成熟,故预报准确度更高。

基于CiteSpace的隧道超前地质预报研究进展与趋势

隧道工程因其能够利用地下空间,避免占用宝贵的地上土地资源,并能缩短运输距离,提高交通运输效率,在现代城市发展和交通基础设施建设中扮演着极为重要的角色。然而,隧道施工过程中常遇到的复杂地质问题,通常会导致工程延期、超支,甚至出现安全事故。为确保隧道施工的进度、质量和安全,降低工程风险和成本支出,开展隧道超前地质预报研究并探讨发展趋势尤为必要。采用CiteSpace软件,通过知识图谱可视化分析方法,对隧道超前地质预报核心文献进行深入挖掘,以全面呈现该领域的研究现状、发展历程、前沿热点等信息,为隧道超前地质预报理论研究与工程实践提供有价值的参考。

地质雷达在金矿巷道超前预报中的应用研究

地质雷达是一种利用电磁波反射法的地球物理勘探方法,探测深度约几十米以内,被广泛应用于工程地质勘查、岩溶裂隙探测、桩基检测、坝体检测、矿山井巷道超前探测等。地质雷达工作效率高,与高密度电法相比,不受接地电阻的影响,可以弥补高密度电法在特殊场景的不足。

基于地质智能超前预报的特长隧道支护施工

复杂地质水文分布会给道路隧道施工带来安全隐患。为了减少或消除此隐患,智能预测技术被引入隧道施工。文章结合某工程项目实例,利用神经网络强大的时间序列预测能力,构建了地质智能超前预报系统,利用超前预报对施工技术进行改进,综合利用小净距隧道进洞施工技术和隐伏溶洞处治施工技术,最终实现了复杂地质水文条件下的安全施工。

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。

基于地质雷达的隧道超前地质预报技术应用研究

日益增多的山岭隧道多处于复杂工程地质条件的地区,以我国西南地区尤甚.在山岭隧道的勘查和施工过程中,常伴随着岩体破碎、岩溶、岩爆、煤层瓦斯和采空区等特殊工程地质问题单独或者交错出现,带来严重安全隐患,耽误工程进度.超前地质预报是山岭隧道施工过程中有效避免此类工程地质问题不可或缺的重要手段之一.本文在简要论述了华蓥山隧道地质条件的基础上,采用地质雷达探测掌子面与开挖掌子面验证相结合的方式,对比分析了山岭隧道施工中超前地质预报技术的应用成效,并进一步提出相应的施工建议.

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。

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。

城市深埋隧洞TBM施工超前地质预报体系及应用

针对城市深埋隧洞TBM施工的特点,分析了施工中超前地质预报环境、各预报方法的适应性,研究提出了以地质分析为核心,物探为主,长短预报距离相结合、定性定量相结合、多种物性参数相结合、多种方法相互应证的综合预报体系。将该体系应用于深圳罗田水库—铁岗水库输水隧洞工程,为该工程的超前地质预报提供了有力的技术支撑。研究成果可供粤港澳大湾区类似的城市TBM施工超前地质预报参考。

地质雷达勘探方法在隧道地质超前预报中的应用

在桑龙高速某隧道工程中,对进口右洞Y6K48+451段、出口右洞Y6K49+573段、出口左洞K49+226段进行测线布置,利用地质雷达勘探法进行隧道施工的超前地质预报,对破碎带和不良地质体成功地做出预测。实践表明,地质雷达勘探法可以对隧道地质情况实现超前预报,其预报结果可以高效指导现场施工,减小事故发生的可能。

综合超前地质预报技术在复杂地质富水隧道中的应用

以某隧道工程为例,考虑到复杂地质富水隧道施工条件的特殊性,研究了TSP、地质雷达、瞬变电磁和CFC超前地质预报技术在其中的应用要点。通过对探测资料与实际施工情况的对比分析可知,综合超前地质预报结果准确,探测资料对隧道工程施工活动有指导意义,综合超前地质预报技术具有可行性,可供借鉴。

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。

超前地质预报技术在岩溶隧道中的对比应用

特长可溶岩隧道中岩溶和水文地质条件复杂多变,规律性较差,盲目施工易造成突泥、突水及坍塌等事故,有效的超前地质预报为隧道安全掘进提供重要保障,目前尚无一种能独立解决各类地质问题的预报手段。本研究以中老铁路曼勒一号隧道为背景,以地质调查为基础,采用TSP、地质雷达、瞬变电磁及超前水平钻探等方法,对DK446+465~DK448+580段岩溶和地下水发育情况进行了预报,基本探明了预报段地质情况。同时,对各类预报方法进行了分析对比研究,希望为其他岩溶隧道的超前地质预报工作提供一定的借鉴参考。

高瓦斯隧道施工超前地质预报及爆破技术的应用

本文以某高瓦斯隧道工程为例,探究了超前地质预报技术和爆破技术的应用。在隧道施工超前地质预报中,使用TRT6000型超前预报系统,在隧道内布置震源和检波器,在震源点发射地震波并利用传感器收集反射的地震波,经过RV3D软件分析后,认为左洞掌子面K119+356~396段和右洞掌子面的K119+294~334段,岩体较为破碎,赋存裂隙水,要进行超前支护,爆破时按照短开挖、弱爆破作业方法减轻对松散围岩的破坏。在爆破作业时,除了计算炮眼数目、装药量等参数外,创新性的使用了“水泡泥+固体阻燃材料”炮孔封堵方式,保证了爆破作业安全。

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。

超前地质预报在斜井挑顶开挖段的应用

斜井与正洞交叉口处三维应力集中,单一的地质预报技术因其局限性难以精确指导施工,不能规避复杂应力环境隧道施工中的风险。以西固隧道1号斜井挑顶施工开挖段为例,先后采用掌子面地质素描、TSP、地质雷达等多种超前地质预报技术,预测了交叉处围岩邻近断层破碎带,且存在基岩裂隙水情况,表明开挖施工可能出现掉渣坍塌,突涌水现象,对隧洞安全开挖容易产生不良影响。研究结果发现,现场开挖结果与综合预报分析结论吻合,综合超前地质预报技术在复杂地质、复杂应力环境下不仅可以弥补单一地质预报技术的不足,还能准确指导现场施工,保障隧道施工安全。

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。