铁路隧道小煤窑采空区综合超前预报探测技术

随着中国铁路建设的快速发展,很多铁路隧道在建设过程中会穿越小煤窑采空区及其影响段。小煤窑采空区及巷道多存在资料不完善、规模小、隐蔽性强等特征,勘察阶段采用常规方法难以查明采空区的平面位置和埋深,对隧道工程施工安全和结构稳定造成极大影响。在地表勘察阶段未查明小煤窑采空区及巷道情况下,施工阶段在隧道内采用地震波反射法、地质雷达法及超前钻探法对采空区及巷道进行综合超前预报,准确探明了巷道位置和填充物性质,为隧道安全施工和后期采空区治理提供保障和依据,可为类似工程建设提供借鉴经验。

隧道综合超前预报效果及其影响因素分析

隧道综合超前地质预报是个系统性的工作,做好隧道综合超前地质预报工作,有利于进一步探明掌子面前方的地质情况,降低地质灾害发生的几率和危害程度,最大程度保护好现场一线人员的生命和财产安全。本文通过近2000余公里隧道超前地质预报工作实践并结合一些最新的科研成果,简要回顾了超前预报发展历程,通过设计阶段和实施阶段开展的超前预报工作内容、成功案例的展示、影响预报效果的因素分析等几个方面,对隧道综合超前地质预报工作中预报效果及其影响因素展开论述。得出客观地认识目前隧道超前地质预报技术发展水准,规避影响预报效果的诸多不利因素,有利于推动预报技术的发展和进步。

岩溶隧道地质雷达超前地质预报及图像分析

地质雷达因其探测快速、分辨率高等优点,在隧道超前地质预报中得到广泛应用。但是,由于岩溶发育的复杂性,地质雷达探测受施工条件局限时,雷达图像常常比较复杂,从雷达异常信号中正确判断和解释对应的岩溶不良地质现象尤为重要。本次研究在业内人士相关认识的基础上,立足工作实际,首先从数据采集、资料处理及成果解译等方面阐述了地质雷达超前预报过程中需要注意的问题,分析了影响地质雷达预报效果的主要因素并提出了对应的解决方法。然后结合几个典型实例,对比分析不同填充性质溶洞(空溶洞、泥质填充溶洞、富水岩溶)地质雷达图像中波形、振幅、相位和频率等特征及变化规律,总结了不同填充性质溶洞雷达图像准确解译的关键。结果表明:空溶洞、泥质填充溶洞及富水岩溶(管道)的雷达图像主要在频率变化、信号能量衰减及相位变化等方面表现出不同的特征,从雷达异常信号中能较为准确地解译溶洞的填充性质,为隧道顺利掘进创造了有利条件。

西南复杂艰险山区铁路隧道超前地质预报技术

西南复杂艰险山区铁路具有隧线比高、隧道深埋特长、地质条件复杂等特点,工程地质问题突出,隧道施工过程中易发的塌方、突泥涌水、瓦斯爆炸(突出)等危害。为提高隧道超前地质预报的针对性、有效性和系统性,分析总结了各类常规超前地质预报方法的适用条件、优缺点以及应用环境,从而提出不同工况、不同类型的不良地质情况的超前预报方法选择与组合,进而构建不同预报方法选择与组合和“四结合”的综合超前地质预报模式。实践表明:(1)各种超前地质预报方法有其方法特点和一定的适用范围;(2)西南山区工程地质问题复杂,应根据隧道施工环境及主要的不良地质特征,充分发挥各方法优势并采用合理的方法组合,开展综合预报;(3)铁路隧道综合超前地质预报应采用勘察资料与洞内预报相结合、地质与物探相结合、长距离预报与中短距离预报相结合、不同物探方法相互结合的“四结合”模式;(4)构建的超前地质预报方法选择及组合和“四结合”模式可提高不良地质探测的针对性、有效性和系统性,有利于工程地质问题的解决,达到预报成果有效指导施工、降低施工风险的目的。