隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)(tgp)是利用地震波反射回波方法測(cè)量的原理為隧道開(kāi)挖指明工作面前方概略的地質(zhì)輪廓,本文作者通過(guò)采用tgp在一隧道工程防范不良地質(zhì)帶來(lái)的危害的成功應(yīng)用的例子闡明了應(yīng)用方法。

目前國(guó)內(nèi)普遍采用地震法技術(shù)對(duì)隧道進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報(bào)。本文主要介紹目前較為先進(jìn)的地震超前預(yù)報(bào)技術(shù)——tst技術(shù),并在扎營(yíng)山隧道地質(zhì)工程實(shí)例中運(yùn)用tst技術(shù)來(lái)分析如何對(duì)隧道進(jìn)行準(zhǔn)確的超前預(yù)報(bào)。

以滬蓉西高速公路某隧道為例,分析了隧道的工程地質(zhì)條件與隧洞穩(wěn)定性的關(guān)系,并介紹了tsp203現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、解譯的過(guò)程和方法。

隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)——介紹了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的主要內(nèi)容和工作方法，并結(jié)合工程實(shí)踐說(shuō)明了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)在施工中的應(yīng)用情況，并對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析，從而推廣隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)。

TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)-new

地質(zhì)雷達(dá)在薛城隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

首先,介紹了地質(zhì)雷達(dá)的工作原理和參數(shù)要求。其次,采用美國(guó)sir-20型地質(zhì)雷達(dá)在某隧道進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報(bào)。最后表明,地質(zhì)雷達(dá)用于隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)具有真實(shí)可靠性。

隨著隧道工程項(xiàng)目的日益增加,其所面臨的復(fù)雜地質(zhì)條件區(qū)域也就相應(yīng)的增加了不少,所以需要采取有效的措施進(jìn)行施工質(zhì)量的檢測(cè)。文章根據(jù)具體的工程實(shí)例,著重就地質(zhì)雷達(dá)在混凝土檢測(cè)當(dāng)中的應(yīng)用展開(kāi)了探討。

巖溶地區(qū)隧道施工中對(duì)掌子面前方一定范圍的地質(zhì)情況進(jìn)行超前預(yù)報(bào)是保證隧道施工安全的關(guān)鍵。六宜高速公路共有33座隧道,均處于巖溶地區(qū)。在建設(shè)過(guò)程中均采用了地質(zhì)雷達(dá)對(duì)隧道進(jìn)行全程跟蹤超前地質(zhì)預(yù)報(bào),針對(duì)地質(zhì)雷達(dá)的特點(diǎn),總結(jié)了地質(zhì)雷達(dá)巖溶預(yù)報(bào)的規(guī)律,一共揭露巖溶災(zāi)害不下數(shù)百起,有效的指導(dǎo)了巖溶隧道施工。文章以加底峒隧道為例,具體闡述了sir-20型地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)的基本工作原理及其在巖溶隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的測(cè)試方法,并針對(duì)巖溶預(yù)報(bào)雷達(dá)圖像進(jìn)行了具體的解譯。

本文以蘭新第二雙線(xiàn)lxs-3標(biāo)段下沈家隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)為案例,介紹了地質(zhì)雷達(dá)(groundpenetratingradar,簡(jiǎn)稱(chēng)gpr)和tsp法(tunnelseismicprediction)在隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)中的綜合應(yīng)用。具體闡述了兩種方法的基本原理和特點(diǎn),數(shù)據(jù)采集、分析處理及探測(cè)結(jié)論與開(kāi)挖后地質(zhì)情況的對(duì)比。這兩種方法在該隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)中的綜合應(yīng)用,確保隧道的安全持續(xù)挖進(jìn),也為施工工藝、合理設(shè)計(jì)變更和施工計(jì)劃提供了科學(xué)高效的依據(jù)。

在各類(lèi)隧道施工過(guò)程中,隧道周?chē)肮ぷ髅媲胺降墓こ痰刭|(zhì)和水文地質(zhì)情況對(duì)隧道施工的質(zhì)量和安全關(guān)系重大,不良地質(zhì)條件極容易引起隧道坍方、突泥涌水,不僅在技術(shù)上給隧道施工帶來(lái)極大的困難,也常常因突發(fā)事故導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損失、工期延誤,從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文介紹了地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)中的應(yīng)用成果。

地質(zhì)超前預(yù)報(bào)對(duì)于隧道施工具有重要的指導(dǎo)作用,常用的方法分為地質(zhì)分析法、物探法和超前鉆探法。本文引入了一種新型物探方法——真反射層析成像(trt),該法采用錘擊震源,減少了對(duì)隧道圍巖本身的損壞;采用空間多點(diǎn)激發(fā)和接收、三維空間觀(guān)測(cè)方式和無(wú)線(xiàn)傳輸信號(hào)模式,對(duì)巖體中反射界面位置的確定、巖體波速和工程類(lèi)別的劃分都有較高的精度。通過(guò)與tsp203系統(tǒng)結(jié)果及開(kāi)挖實(shí)際比較發(fā)現(xiàn),trt法是一種操作簡(jiǎn)便、成果直觀(guān)可靠、適用且高效的復(fù)雜山區(qū)隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法,具有廣泛的應(yīng)用前景。

瑞利波探測(cè)是一種原位測(cè)試的工程地震探測(cè)技術(shù),其頻散曲線(xiàn)的變化與地質(zhì)條件變化存在聯(lián)系,通過(guò)頻散曲線(xiàn)的特征識(shí)別,可得到探測(cè)方向上一定范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況;瑞利波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)的工程物理特性有關(guān),據(jù)此可對(duì)探測(cè)范圍內(nèi)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)做出評(píng)價(jià),從而為隧道掌子面前方圍巖狀況提供一定的超前預(yù)報(bào)及施工指導(dǎo)作用。

闡述了tsp系統(tǒng)的探測(cè)原理,著重講解了tsp在巖溶隧道中探測(cè)溶洞、斷層等地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)用,結(jié)果表明,tsp超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)在長(zhǎng)大巖溶隧道建設(shè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用,對(duì)安全信息化施工具有重要意義。

tsp是一種新型的隧道地震探測(cè)儀器,通過(guò)高靈敏度的檢波器記錄的反射信號(hào),判別隧道洞身圍巖類(lèi)別、完整性及保水性,主要用于隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。介紹了該系統(tǒng)的工作原理、數(shù)據(jù)理論基礎(chǔ)及成果判釋,以及該系統(tǒng)目前存在的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn),并介紹了該系統(tǒng)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

[收稿日期]2000-10-25;[修訂日期]2001-01-12;[責(zé)任編輯]李石夢(mèng)。 [作者簡(jiǎn)介]李　忠(1968年-),男,講師,1996年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué),獲碩士學(xué)位,長(zhǎng)期從事地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作和地基穩(wěn)定性研究工作。 巖土工程 tsp-202探測(cè)系統(tǒng)在 新倮納隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)中的應(yīng)用研究 李　忠 (石家莊鐵道學(xué)院,石家莊　050043) [摘　要]就tsp-202地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)在實(shí)際地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作中所產(chǎn)生的預(yù)測(cè)精度誤差的問(wèn)題,提出了 采用構(gòu)造地質(zhì)力學(xué)的手段、概率論和材料力學(xué)的理論來(lái)調(diào)整系統(tǒng)探測(cè)搜索角,以實(shí)現(xiàn)精度校正的方法,經(jīng)在新倮納 隧道的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),取得了良好的效果。 [關(guān)鍵詞]tsp-202地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)　構(gòu)造地質(zhì)力學(xué)　概率論 [中圖分類(lèi)號(hào)]tu94　[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]a

在隧道施工過(guò)程中，對(duì)掌子面前面的巖體構(gòu)造分布進(jìn)行比較準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，能有效地防止工程事故，加快施工進(jìn)度和保證工程質(zhì)量。由于不同的介質(zhì)對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)率和介電常數(shù)差異明顯，當(dāng)?shù)刭|(zhì)雷達(dá)向目標(biāo)巖體發(fā)射高頻帶寬短脈沖時(shí)，發(fā)射的電磁波遇到不同的介質(zhì)就會(huì)發(fā)生反射和散射，根據(jù)接收到的發(fā)射信號(hào)，用配套軟件分析處理后再進(jìn)行地質(zhì)解譯，得到探測(cè)隧道前方的地質(zhì)巖層預(yù)報(bào)。本研究結(jié)合梅大隧道施工過(guò)程地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的工程實(shí)踐，對(duì)地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報(bào)的原理、測(cè)線(xiàn)布置方法、技術(shù)參數(shù)選擇等進(jìn)行了探討，并對(duì)完整巖體、裂隙發(fā)育帶、富水區(qū)等地質(zhì)體的雷達(dá)圖像進(jìn)行了地質(zhì)解譯，歸納總結(jié)了一些預(yù)報(bào)成果和經(jīng)驗(yàn)，為探地雷達(dá)在工程中的應(yīng)用提供參考和建議。

隨著我國(guó)鐵路的建設(shè)，鐵路隧道施工數(shù)量越來(lái)越多。由于隧道地表勘察不能完全掌控隧道掌子面前方的地質(zhì)情況，為保證隧道施工的安全，必須對(duì)隧道前方的地質(zhì)變化情況進(jìn)行準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。tsp（tunnelseismicprediction）是一種預(yù)報(bào)精度較高、效率快、采集處理智能化的方法，它能夠預(yù)報(bào)隧道掌子面前方100～150m圍巖地質(zhì)體的性質(zhì)、位置和規(guī)模，并可以計(jì)算巖石的物理學(xué)參數(shù)。

結(jié)合杜公嶺隧道,對(duì)巖溶地質(zhì)和破碎帶波形圖的進(jìn)行分析,并以實(shí)際開(kāi)挖來(lái)驗(yàn)證地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確,證明了地質(zhì)雷達(dá)在公路隧道施工過(guò)程中的實(shí)用性和有效性。

以實(shí)例介紹了tsp-202隧道地震勘探(隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng))的基本原理、技術(shù)狀況和在隧道隧洞超前預(yù)報(bào)中能夠解決的技術(shù)問(wèn)題、應(yīng)用效果和達(dá)到的技術(shù)指標(biāo),以及石家莊鐵道學(xué)院橋隧施工地質(zhì)技術(shù)研究所對(duì)tsp探測(cè)解譯技術(shù)的發(fā)展;分析了tsp探測(cè)的經(jīng)濟(jì)效益,論述了存在的問(wèn)題、希望和解決的途徑。

trt地震波三維成像技術(shù)作為一種全新的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法在現(xiàn)代隧道開(kāi)挖過(guò)程中起到越來(lái)越重要的作用,傳統(tǒng)的trt技術(shù)以大地坐標(biāo)系統(tǒng)為基礎(chǔ)來(lái)建立隧道勘測(cè)模型,現(xiàn)場(chǎng)耗時(shí)較多,影響施工進(jìn)度。基于此,文章通過(guò)引入相對(duì)坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)在某水電站隧洞地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用,對(duì)比分析了大地坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)與相對(duì)坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)下的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)效果。結(jié)果表明,兩種坐標(biāo)量測(cè)系統(tǒng)下的預(yù)報(bào)效果相同,且相對(duì)坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)下的預(yù)報(bào)結(jié)果與開(kāi)挖揭露的地質(zhì)情況吻合度高。

trt地震波三維成像技術(shù)作為一種全新的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法在現(xiàn)代隧道開(kāi)挖過(guò)程中起到越來(lái)越重要的作用,傳統(tǒng)的trt技術(shù)以大地坐標(biāo)系統(tǒng)為基礎(chǔ)來(lái)建立隧道勘測(cè)模型,現(xiàn)場(chǎng)耗時(shí)較多,影響施工進(jìn)度.基于此,文章通過(guò)引入相對(duì)坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)在某水電站隧洞地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用,對(duì)比分析了大地坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)與相對(duì)坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)下的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)效果.結(jié)果表明,兩種坐標(biāo)量測(cè)系統(tǒng)下的預(yù)報(bào)效果相同,且相對(duì)坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)下的預(yù)報(bào)結(jié)果與開(kāi)挖揭露的地質(zhì)情況吻合度高.