TSP法與探地雷達(dá)相結(jié)合在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用研究

探地雷達(dá)作為公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的手段之一,對預(yù)報(bào)掌子面前方巖體的微細(xì)結(jié)構(gòu)能起到很重要的作用,同時(shí)可以作為隧道勘察結(jié)果的進(jìn)一步認(rèn)識和補(bǔ)充。以新扎溝隧道為例,利用sir-20探地雷達(dá)并結(jié)合工程地質(zhì)方法,對節(jié)理破碎帶和地下水成功地做出了預(yù)測。對這幾種不良地質(zhì)體雷達(dá)反射波的頻譜特征做了簡要研究,為以后探地雷達(dá)探測數(shù)據(jù)的解譯積累了經(jīng)驗(yàn)。

將地質(zhì)雷達(dá)和tsp法結(jié)合起來,可在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中取得較好的效果。以敘大鐵路b標(biāo)段中壩隧道進(jìn)口平導(dǎo)的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)為例,介紹了地質(zhì)雷達(dá)和tsp法在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的綜合應(yīng)用。介紹了兩者的基本原理,并對兩者的數(shù)據(jù)采集、分析、處理及預(yù)測結(jié)論進(jìn)行了比較。兩種方法的綜合應(yīng)用可以彌補(bǔ)使用一種方法的不足,使得預(yù)測結(jié)果更加準(zhǔn)確。

隧道施工屬于隱蔽工程,由于掌子面前方圍巖狀態(tài)未知工程事故常有發(fā)生,而探地雷達(dá)法超前地質(zhì)預(yù)報(bào)以其高效率、高精度的特點(diǎn)能極大程度地提高施工人員對前方圍巖狀況的認(rèn)識。本文簡單介紹了探地雷達(dá)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的的基本原理、勘察方式,并將其運(yùn)用于隧道超前預(yù)報(bào)實(shí)例中,探測效果良好。

隧道地質(zhì)條件的復(fù)雜性和多變性,在勘察階段要準(zhǔn)確無誤地確定圍巖的狀態(tài)、特征,并準(zhǔn)確預(yù)測隧道施工中可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害的位置、規(guī)模及性質(zhì)是十分困難的。利用探地雷達(dá)超前預(yù)測預(yù)報(bào)具有針對性,可以提高預(yù)測預(yù)報(bào)結(jié)果的準(zhǔn)確性,及時(shí)指導(dǎo)施工和修正工程設(shè)計(jì),確定施工方案和措施。

伴隨著當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展,國內(nèi)的工程建設(shè)呈現(xiàn)出了十分良好的狀態(tài),不僅有了完善的建筑施工,而且也加強(qiáng)了對隧道施工技術(shù)的研發(fā)。而在隧道施工過程中,超前地質(zhì)預(yù)報(bào)屬于十分重要的內(nèi)容,通過合理的超前地質(zhì)預(yù)報(bào),能夠迅速提高隧道施工的合理明確性。本文主要對gpr地質(zhì)雷達(dá)法與tsp法在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的運(yùn)用進(jìn)行了研究,并介紹了相應(yīng)的功能應(yīng)用。

在隧道工程施工過程當(dāng)中,對隧道掌子面前方不良地質(zhì)情況的掌握除了前期地質(zhì)勘探提供的資料外,目前最重要的手段是超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。地質(zhì)雷達(dá)以其獨(dú)特的優(yōu)越性,越來越普遍應(yīng)用于隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中。本文闡述了地質(zhì)雷達(dá)的工作原理,及其在南溪隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用,并對其波形影響因素和用reflexw2d軟件處理后的波形對應(yīng)的地質(zhì)特征進(jìn)行詳細(xì)論述。

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(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(bào)。本研究結(jié)合梅大隧道施工過程地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的工程實(shí)踐，對地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報(bào)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(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。

本文主要對探地雷達(dá)法的基本原理和應(yīng)用做了簡要分析,借助于某實(shí)例工程能清楚地看到該法可使施工單位提前采取措施,從而確保隧道的施工安全,建議推廣應(yīng)用。

目前隧道在公路、鐵路及水利建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用,隧道施工中不可避免的會穿越巖溶地區(qū),巖溶發(fā)育情況復(fù)雜,使得巖溶地區(qū)隧道施工難度大,風(fēng)險(xiǎn)高,因此準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)隧道前方的巖溶發(fā)育情況,分析隧道前方的地質(zhì)條件變化,以指導(dǎo)隧道施工,提前做好相關(guān)的預(yù)案與超前支護(hù)措施,對確保隧道施工安全有重大意義。本文在對隧道施工過程中常見的巖溶發(fā)育類型分析的基礎(chǔ)上,分析了地質(zhì)雷達(dá)在巖溶地區(qū)的適用性,各種巖溶類型的雷達(dá)波信號特征理論分析結(jié)合工程實(shí)際案例進(jìn)行對比,總結(jié)歸納了典型巖溶隧道地質(zhì)雷達(dá)波形特征,為今后的地質(zhì)雷達(dá)在巖溶隧道中的超前預(yù)報(bào)提供借鑒與參考。

從波速確定、天線中心頻率、時(shí)窗長度、采樣間距等方面,介紹了地質(zhì)雷達(dá)的探測原理,并闡述了其在地鐵隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的具體應(yīng)用,為地鐵隧道超前預(yù)報(bào)工作提供了方法。

為了給隧道施工提供指導(dǎo)性資料,對某隧道出口dkl095+975掌子面進(jìn)行了探地雷達(dá)法物探超前調(diào)查,目的是查明沿掌子面深度(前方)為30m范圍內(nèi)是否存在斷層、溶洞或松散區(qū)等不良地質(zhì)現(xiàn)象以及水文地質(zhì)條件,起到確保施工安全、降低地質(zhì)災(zāi)害和危害程度的目的,并為工程優(yōu)化設(shè)計(jì),提供地質(zhì)依據(jù)和編制竣工文件提供地質(zhì)資料。

采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，介紹地質(zhì)雷達(dá)探測的工作原理，實(shí)施的準(zhǔn)備階段。探測階段，并對探測結(jié)果作出分析和判斷，以了解隧道的地質(zhì)情況。

在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中,較常用且預(yù)測準(zhǔn)確性較高的預(yù)測手段是采用地質(zhì)雷達(dá)對開挖掌子面前方的不良地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測。以廣大雙線鐵路下莊1號隧道為例,通過現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集以及后期的數(shù)據(jù)優(yōu)化處理,可以生成地質(zhì)雷達(dá)圖像來較直觀地預(yù)測掌子面前方的地質(zhì)情況。預(yù)測結(jié)果與現(xiàn)場開挖驗(yàn)證情況較為吻合,表明通過地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)點(diǎn)的優(yōu)化處理提高了對開挖掌子面前方的地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測的準(zhǔn)確性。

結(jié)合工程實(shí)際,分析地質(zhì)雷達(dá)在探測襯砌后裂隙及裂隙水方面的適用性。

地質(zhì)雷達(dá)在隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用

在巖溶隧道施工中,對掌子面前方一定范圍內(nèi)的地質(zhì)情況,進(jìn)行超前探測和預(yù)報(bào)是保證隧道施工安全的有效措施。該文介紹了地質(zhì)雷達(dá)的原理及方法,并結(jié)合實(shí)際工程,通過地質(zhì)雷達(dá)掃描特征的具體分析和隧道實(shí)際開挖現(xiàn)場跟蹤,對巖溶隧道不良地質(zhì)進(jìn)行預(yù)測、預(yù)報(bào)。實(shí)例表明采用地質(zhì)雷達(dá)對隧道開挖中可能遇到的溶洞、斷層、含水裂隙等不良地質(zhì)體有較好的預(yù)測效果。該文對類似的隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作具有一定的指導(dǎo)意義。

在巖溶隧道施工中,對掌子面前方一定范圍內(nèi)的地質(zhì)情況,進(jìn)行超前探測和預(yù)報(bào)是保證隧道施工安全的有效措施。該文介紹了地質(zhì)雷達(dá)的原理及方法,并結(jié)合實(shí)際工程,通過地質(zhì)雷達(dá)掃描特征的具體分析和隧道實(shí)際開挖現(xiàn)場跟蹤,對巖溶隧道不良地質(zhì)進(jìn)行預(yù)測、預(yù)報(bào)。實(shí)例表明采用地質(zhì)雷達(dá)對隧道開挖中可能遇到的溶洞、斷層、含水裂隙等不良地質(zhì)體有較好的預(yù)測效果。該文對類似的隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作具有一定的指導(dǎo)意義。

簡述地質(zhì)雷達(dá)的基本工作原理和方法,介紹了三種地質(zhì)雷達(dá)的采集方式,結(jié)合地質(zhì)雷達(dá)點(diǎn)測在隧道超前預(yù)報(bào)實(shí)例中的應(yīng)用,說明了點(diǎn)測在隧道超前預(yù)報(bào)中的實(shí)用性。

簡要介紹了地質(zhì)雷達(dá)基本工作原理和探測方法,并結(jié)合美國sir-3000型地質(zhì)雷達(dá),說明了地質(zhì)雷達(dá)在西山隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中的有效應(yīng)用,同時(shí)總結(jié)了一些注意事項(xiàng),為安全施工提供了保障。

本文介紹了用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的基本原理,以頂效隧道施工中超前地質(zhì)預(yù)報(bào)為例,總結(jié)了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的應(yīng)用成果,結(jié)果表明,地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)是一種操作簡單、對施工干擾少的預(yù)報(bào)方法,采用地質(zhì)雷達(dá)探測掌子面前方的地質(zhì)情況是可行的。在隧道施工中,由于前方地質(zhì)情況復(fù)雜,存在著很多潛在的、無法預(yù)知的地質(zhì)因素,在開挖過程中常常會出現(xiàn)塌方等各種風(fēng)險(xiǎn)。因此,在隧道開挖過程中,用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)就顯得尤為重要。通過超前地質(zhì)預(yù)報(bào),以掌握掌子面前方的不良地質(zhì)情況以及圍

地質(zhì)雷達(dá)是一種廣泛用于地質(zhì)探測的高頻電磁脈沖波技術(shù)，能夠有效地對掌面前方的巖體破碎帶及地下水發(fā)育情況進(jìn)行探測。本文結(jié)合索池隧道實(shí)際工程，對地質(zhì)雷達(dá)圖像進(jìn)行解釋并與實(shí)踐情況進(jìn)行對比，結(jié)構(gòu)證明地質(zhì)雷達(dá)在超前探測巖體破碎帶及地下水方面能取得了較好效果。

隧道在施工過程中常常面臨各種不良地質(zhì)現(xiàn)象的威脅,如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)將可能造成重大的人員和財(cái)產(chǎn)損失,所以超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是隧道施工中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。地質(zhì)雷達(dá)是分辨率較高的一種物探儀器,具有成本低、效率高等特點(diǎn),在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中得到了廣泛的應(yīng)用,其對于掌子面前方的溶洞具有一定的識別能力。黔大高速東清段位于貴州省畢節(jié)市,其土老沖隧道和保羅山隧道的隧址區(qū)的不良地質(zhì)現(xiàn)象為巖溶,屬于典型的巖溶隧道。通過對實(shí)際預(yù)報(bào)案例的研究,分析了巖溶裂隙和溶洞的雷達(dá)波形特征,以期對今后該區(qū)域的類似工程提供參考和借鑒,提高地質(zhì)雷達(dá)圖像解譯的精度。