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

目前國內(nèi)普遍采用地震法技術(shù)對隧道進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報。本文主要介紹目前較為先進(jìn)的地震超前預(yù)報技術(shù)——tst技術(shù),并在扎營山隧道地質(zhì)工程實例中運(yùn)用tst技術(shù)來分析如何對隧道進(jìn)行準(zhǔn)確的超前預(yù)報。

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)場測試、解譯的過程和方法。

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

TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報技術(shù)-new

地質(zhì)雷達(dá)在薛城隧道地質(zhì)超前預(yù)報中的應(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sir-20型地質(zhì)雷達(dá)在某隧道進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報。最后表明,地質(zhì)雷達(dá)用于隧道地質(zhì)超前預(yù)報具有真實可靠性。

隨著隧道工程項目的日益增加,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。文章根據(jù)具體的工程實例,著重就地質(zhì)雷達(dá)在混凝土檢測當(dāng)中的應(yīng)用展開了探討。

巖溶地區(qū)隧道施工中對掌子面前方一定范圍的地質(zhì)情況進(jìn)行超前預(yù)報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)過程中均采用了地質(zhì)雷達(dá)對隧道進(jìn)行全程跟蹤超前地質(zhì)預(yù)報,針對地質(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)報中的測試方法,并針對巖溶預(yù)報雷達(dá)圖像進(jìn)行了具體的解譯。

本文以蘭新第二雙線lxs-3標(biāo)段下沈家隧道地質(zhì)超前預(yù)報為案例,介紹了地質(zhì)雷達(dá)(groundpenetratingradar,簡稱gpr)和tsp法(tunnelseismicprediction)在隧道地質(zhì)超前預(yù)報中的綜合應(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、分析處理及探測結(jié)論與開挖后地質(zhì)情況的對比。這兩種方法在該隧道地質(zhì)超前預(yù)報中的綜合應(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)計變更和施工計劃提供了科學(xué)高效的依據(jù)。

在各類隧道施工過程中,隧道周圍及工作面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況對隧道施工的質(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)報中的應(yīng)用成果。

地質(zhì)超前預(yù)報對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、三維空間觀測方式和無線傳輸信號模式,對巖體中反射界面位置的確定、巖體波速和工程類別的劃分都有較高的精度。通過與tsp203系統(tǒng)結(jié)果及開挖實際比較發(fā)現(xiàn),trt法是一種操作簡便、成果直觀可靠、適用且高效的復(fù)雜山區(qū)隧道地質(zhì)超前預(yù)報方法,具有廣泛的應(yīng)用前景。

瑞利波探測是一種原位測試的工程地震探測技術(shù),其頻散曲線的變化與地質(zhì)條件變化存在聯(lián)系,通過頻散曲線的特征識別,可得到探測方向上一定范圍內(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)此可對探測范圍內(nèi)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)做出評價,從而為隧道掌子面前方圍巖狀況提供一定的超前預(yù)報及施工指導(dǎo)作用。

闡述了tsp系統(tǒng)的探測原理,著重講解了tsp在巖溶隧道中探測溶洞、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)報技術(shù)在長大巖溶隧道建設(shè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用,對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儀器,通過高靈敏度的檢波器記錄的反射信號,判別隧道洞身圍巖類別、完整性及保水性,主要用于隧道超前地質(zhì)預(yù)報。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。 [作者簡介]李　忠(1968年-),男,講師,1996年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué),獲碩士學(xué)位,長期從事地質(zhì)超前預(yù)報工作和地基穩(wěn)定性研究工作。 巖土工程 tsp-202探測系統(tǒng)在 新倮納隧道地質(zhì)超前預(yù)報中的應(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)報系統(tǒng)在實際地質(zhì)超前預(yù)報工作中所產(chǎn)生的預(yù)測精度誤差的問題,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)的理論來調(diào)整系統(tǒng)探測搜索角,以實現(xiàn)精度校正的方法,經(jīng)在新倮納 隧道的現(xiàn)場試驗,取得了良好的效果。 [關(guān)鍵詞]tsp-202地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)　構(gòu)造地質(zhì)力學(xué)　概率論 [中圖分類號]tu94　[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]a

在隧道施工過程中，對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，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，發(fā)射的電磁波遇到不同的介質(zhì)就會發(fā)生反射和散射，根據(jù)接收到的發(fā)射信號，用配套軟件分析處理后再進(jìn)行地質(zhì)解譯，得到探測隧道前方的地質(zhì)巖層預(yù)報。本研究結(jié)合梅大隧道施工過程地質(zhì)超前預(yù)報的工程實踐，對地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報的原理、測線布置方法、技術(shù)參數(shù)選擇等進(jìn)行了探討，并對完整巖體、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)報成果和經(jīng)驗，為探地雷達(dá)在工程中的應(yīng)用提供參考和建議。

隨著我國鐵路的建設(shè)，鐵路隧道施工數(shù)量越來越多。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，必須對隧道前方的地質(zhì)變化情況進(jìn)行準(zhǔn)確實時的超前地質(zhì)預(yù)報工作。tsp（tunnelseismicprediction）是一種預(yù)報精度較高、效率快、采集處理智能化的方法，它能夠預(yù)報隧道掌子面前方100～150m圍巖地質(zhì)體的性質(zhì)、位置和規(guī)模，并可以計算巖石的物理學(xué)參數(shù)。

結(jié)合杜公嶺隧道,對巖溶地質(zhì)和破碎帶波形圖的進(jìn)行分析,并以實際開挖來驗證地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報的準(zhǔn)確,證明了地質(zhì)雷達(dá)在公路隧道施工過程中的實用性和有效性。

以實例介紹了tsp-202隧道地震勘探(隧道超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng))的基本原理、技術(shù)狀況和在隧道隧洞超前預(yù)報中能夠解決的技術(shù)問題、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tsp探測解譯技術(shù)的發(fā)展;分析了tsp探測的經(jīng)濟(jì)效益,論述了存在的問題、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)報方法在現(xiàn)代隧道開挖過程中起到越來越重要的作用,傳統(tǒng)的trt技術(shù)以大地坐標(biāo)系統(tǒng)為基礎(chǔ)來建立隧道勘測模型,現(xiàn)場耗時較多,影響施工進(jìn)度?；诖?文章通過引入相對坐標(biāo)測量系統(tǒng)在某水電站隧洞地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)中的應(yīng)用,對比分析了大地坐標(biāo)測量系統(tǒng)與相對坐標(biāo)測量系統(tǒng)下的地質(zhì)超前預(yù)報效果。結(jié)果表明,兩種坐標(biāo)量測系統(tǒng)下的預(yù)報效果相同,且相對坐標(biāo)測量系統(tǒng)下的預(yù)報結(jié)果與開挖揭露的地質(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)報方法在現(xiàn)代隧道開挖過程中起到越來越重要的作用,傳統(tǒng)的trt技術(shù)以大地坐標(biāo)系統(tǒng)為基礎(chǔ)來建立隧道勘測模型,現(xiàn)場耗時較多,影響施工進(jìn)度.基于此,文章通過引入相對坐標(biāo)測量系統(tǒng)在某水電站隧洞地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)中的應(yīng)用,對比分析了大地坐標(biāo)測量系統(tǒng)與相對坐標(biāo)測量系統(tǒng)下的地質(zhì)超前預(yù)報效果.結(jié)果表明,兩種坐標(biāo)量測系統(tǒng)下的預(yù)報效果相同,且相對坐標(biāo)測量系統(tǒng)下的預(yù)報結(jié)果與開挖揭露的地質(zhì)情況吻合度高.