岩溶发育区地质勘察及岩溶精准探测技术

为了确保盾构法在岩溶发育区隧道施工中顺利、安全、快速掘进,本次勘察在施工前试验了钻探(常规向下的钻芯及取样)及物探(采用地质雷达法、微动探测法、瞬变电磁法、跨孔CT法、管波和陆地声纳法等地表及洞内物探技术)相结合的综合勘察方法,各探测方法间相互多次验证并综合工程数据实际进行推断和结果分析处理,最终选择用微动、陆地声纳法结合跨孔CT准确探测了大小1 m及以上的溶洞及溶蚀裂隙、含水构造等,探明了岩溶发育区等不良地质的岩土分界线、厚度及埋深等情况,基本上将线路沿线全部溶洞的大小规模、发育情况和与隧道洞身的相互位置关系都探明清楚并分析得到了一系列成果数据。

隧道施工时探查、预报断层、岩溶、地下水的技术新进展--将隐患变成明示，将危险消灭在发生之前

经十余年的不断努力,特别是2003年以后,由于国家有关部门的重视和支持,在探查预报隧道掌子面前方断层、破碎带、溶洞、暗河、地下水等方面有较大进展,结合探查实例,介绍以陆地声纳法为代表的弹性波系列方法、瞬变电磁法和探地雷达组合的成套方法技术,在断层的空间定位、探查地下水、探查溶洞、暗河等方面的理论研究成果和实测预报中取得的效果。

陆地声纳法在隧道施工时预报断层、溶洞的效果

作为地震反射法一个变种的陆地声纳法,是一种易掌握、仪器轻便的隧道掌子面前方地质预报的方法,它用锤击震源在隧道掌子面上设排列和测点工作,在预报岩溶、断层及破碎带、岩脉等方面成功地进行了20多个工区的预报,1995年通过了铁道科学院和铁道部鉴定。近年来这种由我国研究人员发明的方法特别在预报溶洞等方面显示了优于其它方法的特长,并已投产了第4代陆地声纳仪LDS-3。

陆地声纳法及其在岩溶探测中的应用

介绍了陆地声纳法(陆上极小偏移距高频弹性波反射连续剖面法)的基本原理和方法,通过对某高速公路基岩地震波探测剖面的实例分析,表明该方法与常规物探方法相比,可避免许多干扰波,可单道连续采集,并具有分辨率高、偏移距极小、反射波能量高等特点。在地下岩溶等浅层地震地质调查中效果良好,可满足狭窄、复杂环境下的高分辨率浅层地震勘探的需要。

越野自主车的远距离超声测障系统

在地面自主车辆的导航与控制研究中,超声测障系统对于提高自主车的环境感知能力具有重要作用。面向野外环境自主车应用,设计并实现了一个远距离超声测障系统。该系统由超声传感器阵列、CAN总线通信模块,以及障碍检测上位机软件构成。通过时变增益电路提高了超声传感器的发射功率并减小了死区距离;基于自主车控制系统的CAN总线,设计并实现了超声测障系统的通信模块,实现了超声传感器信号的实时采集,并通过CAN总线传送到上位机。野外环境中的实验结果表明,超声测障系统具有良好的探测范围与测距精度。

应用超声波法和陆地声纳法测量松弛带厚度

介绍了在某工程中将陆地声纳法作为主要方法结合超声波法测量松弛带厚度的一个实例。由于在这项工程中应用超声波法测量松弛带厚度遇到了很大的困难 ,为了能够很好地完成这项工作任务 ,选用了陆地声纳法代替超声波法测量松弛带厚度。在全面应用陆地声纳测量之前先做了几组对比试验 ,确定了它用来测量松弛带厚度的可行性。通过在这项工程中的应用发现 ,两种方法结合使用取得了很好的效果 。

强烈岩溶发育区的桥梁勘察与设计

岩溶发育地区地质条件复杂,地质情况直接影响桥梁设计方案,桥梁方案影响勘察方案,两者相互影响。结合云南建(个)元高速红河特大桥工程、杭瑞高速南长城互通回垅溪大桥工程,介绍了根据岩溶区的地质分布特点和初步桥梁方案,进行的桥位区地质勘察方案和勘察要点,并结合勘察成果,动态调整桥梁设计方案,找到了较小跨径的桩基持力层,使桥梁方案造价更优,调整了桥梁跨径布置方案,使布跨更合理,成功避开岩溶,实现了地质优先,择地建桥的桥梁设计方案。

基于陆地声呐法的岩溶地质精准探测

溶洞在实际发育过程中具有不确定性,受地形、地质、高压线干扰和探测深度等因素的影响,常用的物探方法很难实现对溶洞大小和位置的精准探测,而大范围较密集地开展钻探会受到经济因素的限制。陆地声呐法为极小震-检距弹性波反射法,可自激自收超宽频带反射波,是探测岩溶地质的有效方法,在探测溶洞方面具有天然优势,对于直径≥0.5m的溶洞能够实现精准探测。通过对比钻探、孔壁摄像和高密度电法,验证了陆地声呐法探测岩溶地质的准确性。

陆地声纳的三维显示技术研究

本论文主要根据陆地声呐的三维显示的意义,现代三维显示技术的显示现状,分析可实施的方法,实现较好的直观的显示的结构,以便于分析人员得出结论。

陆地声纳法在广州某地铁矿山法施工隧道塌陷区探测中的应用

广州某地铁隧道发生坍塌事故,使隧道衬砌背后形成空区,且有民用液化气罐埋在塌陷区。为消除安全隐患,采用陆地声纳法对塌陷区及影响区进行探查,探明了液化气罐分布位置及衬砌背后空区,对修复工程的安全施工起到了积极作用。

陆地声纳无线采集传输系统的设计与研究

无线传输的技术已经相当成熟,将无线传输的功能加入到陆地声纳仪中,可以克服许多在施工过程中遇到的困难,并且能够降低设备的成本。文章主要研究陆地声纳无线采集传输的硬件需求,并对陆地声纳无线采集传输系统进行设计。

陆地声纳法在隧道不良地质超前预报中的应用

在隧道施工过程中经常遇到断层、溶洞、突水及突泥等无法预料的地质灾害,给施工带来重大灾难和无法估计的经济损失.为了保证隧道施工安全,对掌子面前面地质情况进行准确及时的超前预报具有重大的工程价值.陆地声纳法作为地震反射法的一个变种,是一种易掌握、仪器轻便的隧道掌子面前方地质预报方法.该方法与其它常归物探方法相比,可避开许多干扰波,可单道连续采集,并且有分辨率高,偏移距小,反射能量高等特点.在详细调查某引水隧道沿线工程地质情况的基础上,结合陆地声纳的探测结果,对掌子面前方的断层、溶洞和可能较大的涌水点的位置进行了预测.结果表明该方法对断层、破碎带、溶洞的探查精度较高,对水的探查可作为辅助手段.

岩溶隧道综合超前地质预报方法与工程应用

基于岩溶隧道施工中易发生突水、突泥(涌砂)和塌方等安全事故,造成人员伤亡、经济损失和隧址区水文地质环境破坏等情况,依据不同超前地质预报方法优缺点和适用范围,提出了针对突水、突泥、断层破碎带、岩溶、围岩类别及稳定性的综合超前地质预报方法,建立了宏观超前地质预报、长期超前地质预报、短期超前地质预报、地质灾害临近预报的多步预警预报体系,预报体系在沪蓉西高速齐岳山隧道等工程中得到了成功应用.

综合物探方法在南盘江表层结构调查中的应用

该文以南盘江表层结构调查为例 ,论述了综合物探方法在表层结构调查中的应用。利用陆地声纳法与微分电测深法 ,可有效地划分出低速带、降速带的厚度和速度 ,其结果与微地震测井成果吻合。