三維地震波層析成像技術(shù)在隧道超前地質(zhì)預(yù)報中應(yīng)用

引水隧洞施工過程中,破碎巖體、斷層、含水溶洞、地下暗河等是常見的賦存災(zāi)害源的不良地質(zhì)體,在開挖揭露或施工擾動的作用下,容易導(dǎo)致塌方、突水涌泥等地質(zhì)災(zāi)害,傳統(tǒng)的地球物理探測技術(shù)與儀器根本無法適用。采用三維地震波法探測方法在引水隧洞工程施工隧道中開展了實際的探測工作,通過實例驗證其預(yù)報良好效果,三維地震波法探測是一種可以用在引水隧洞施工隧道中超前地質(zhì)預(yù)報方法,具有廣泛的應(yīng)用前景。

應(yīng)用基于逆散射理論地震波ct成像技術(shù),對某巖體破碎、裂隙發(fā)育隧道進行地質(zhì)預(yù)報,采用空間觀測系統(tǒng)和疊加能量最大化判定原理確定各段圍巖的最優(yōu)波速分布,有效地提高了速度分析精度和構(gòu)造定位精度;應(yīng)用濾波技術(shù)有效地消除了面波和側(cè)向回波,保證了預(yù)報結(jié)果的真實可靠,成功解決破碎裂隙帶的地質(zhì)預(yù)報問題。

礦井巷道地質(zhì)條件復(fù)雜,不良地質(zhì)體已成為威脅巷道掘進施工安全的主因之一。為改善礦井施工安全狀況,實現(xiàn)巷道高效掘進,將trt系統(tǒng)應(yīng)用到地下礦山巷道掘進超前預(yù)報中。結(jié)合湖南省某礦8#礦脈760階段某平巷工程案例,設(shè)計了狹窄空間條件下礦井巷道trt超前探測方案并實地探測,結(jié)果表明：trt6000系統(tǒng)能輸出指定地質(zhì)區(qū)域反射地震波的三維層析圖像,根據(jù)三維空間波場信息解譯結(jié)果來預(yù)報掌子面前方某區(qū)域不良地質(zhì)構(gòu)造,巷道開挖實際情況較好地驗證了超前預(yù)報結(jié)果。巷道掘進方案根據(jù)預(yù)報分析結(jié)果提出的建議進行及時調(diào)整,能有效保障施工安全并提高施工效率。

TSP超前地質(zhì)預(yù)報地震波反射特性研究

TSP超前地質(zhì)預(yù)報地震波反射特性研究

隨著物探技術(shù)的發(fā)展,三維物探成像技術(shù)以其能形象、直觀的反映出地下介質(zhì)的形態(tài)和空間展布優(yōu)勢,已廣泛應(yīng)用在油氣、煤炭勘探領(lǐng)域,而水電、鐵路、城市建設(shè)等工程物探領(lǐng)域尚處于二維成像階段,研究和探索三維成像技術(shù)在工程物探中的應(yīng)用,能有效提高工程物探解決實際工程問題的能力。

水利水電工程地質(zhì)勘察是水利水電工程建設(shè)中的基礎(chǔ)工作。地震層析成像技術(shù)作為一種新的物探方法,通過工程澡孔,硐間地質(zhì)條件的探測,進而評價大壩建筑物的工程地質(zhì)條件是一種有效的手段。本文介紹了烏江構(gòu)皮灘水利樞紐的應(yīng)用效果。

在對地震映像法的基本原理、野外數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及資料解釋等進行全面分析研究的基礎(chǔ)上,提出了地震映像法在隧道超前預(yù)報中的應(yīng)用方法,并采用fdp204pda動測儀,在齊心坪公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報之中進行了驗證,實踐證明,預(yù)報結(jié)果能夠取得令人滿意的效果。

1 隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù) 中鐵一局集團施技部解振師 1概述 在我國鐵路、公路、水電等建筑市場上，長大隧道建設(shè)越來越多， 地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，技術(shù)要求越來越高，施工難度越來越大。同時， 由于隧道內(nèi)可供觀測的空間位置有限，觀測方案受到限制。如何采取 措施、采取何種措施來化解風(fēng)險、保證施工安全和進度、降低成本， 已成為復(fù)雜地質(zhì)隧道施工的研究方向。 在國外，瑞士、日本等發(fā)達國家進行隧道修建過程中，隧道施工 地質(zhì)預(yù)測工作都是重要的、不可缺少的一環(huán)。在設(shè)計圖紙上明確要求 在施工過程中做好超前地質(zhì)預(yù)報和圍巖量測工作，我國現(xiàn)在亦然。重 視隧道地質(zhì)預(yù)報工作已經(jīng)成為管理者和廣大工程技術(shù)人員的共識。 在隧道工程發(fā)包中，采用國際慣例做法，一次性投資。即投資中 已包括了風(fēng)險投資在內(nèi)。若在以后施工中出現(xiàn)各種風(fēng)險，均由施工單 位或承包商承擔，業(yè)主或發(fā)包商不再追加投資。由于隧道施工中地質(zhì) 工作和高水平的隧道施工地

收稿日期： 作者簡介：許振浩（1985.2-），男，土家族，湖北恩施人，碩士研究生，主要從事高風(fēng)險巖溶隧道不良地質(zhì)超前預(yù) 報與綜合治理方面的研究。e-mail：issacxuzhenhao@163.com 基金項目：國家863計劃(2007aa11z131),國家973計劃專題(2007cb209407),國家自然科學(xué)基金委重點項目 （5072790450539080）和山東省科技攻關(guān)項目(2006gg2208011)。 文章編號： tsp超前地質(zhì)預(yù)報地震波反射特性研究 許振浩 1 ，李術(shù)才 1 ，張慶松 1 ，劉斌 1 ，張霄 1 ，葛顏慧 1,2 (1.山東大學(xué)巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心，濟南250012；2.山東交通學(xué)院土木工程系，濟南250023) 摘要：深埋隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變，盲目施工常會造成突水、突泥(涌砂)

由于北京地鐵八號線三期工程六營門站—五福堂站盾構(gòu)段區(qū)間特殊的工程環(huán)境及工藝,使得傳統(tǒng)的預(yù)報方法難以開展實施。以盾構(gòu)刀盤切削震動為震源,以地震波反射法為原理進行地震波相位特性和振幅特性的解析,提出了基于地震波反射法的盾構(gòu)施工超前地質(zhì)預(yù)報方法,并進行超前預(yù)報及跟蹤對比工作。現(xiàn)場試驗表明:基于地震波反射法的盾構(gòu)施工超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)布設(shè)簡單、操作方便,且不影響作業(yè)面推進;基于地震波反射法的盾構(gòu)施工超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)能較好地反映地下介質(zhì)體的形狀與輪廓,圖像判譯結(jié)果基本與地質(zhì)資料吻合,與開挖跟蹤結(jié)果一致。

地震視負速度法是一種快速、有效、經(jīng)濟的物探法超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù),其本質(zhì)是利用物性差異來解決地質(zhì)問題的一種勘查方法。本文闡述了地震視負速度法技術(shù),結(jié)合實例介紹了該方法在探明隧道掌子面前方一定距離內(nèi)的地質(zhì)情況的應(yīng)用中所取得的實際效果,并提出了在實際應(yīng)用中部分需要注意的問題。說明采用地震視負速度法從事隧道超前地質(zhì)預(yù)報是一種行之有效的方法。

針對某水電站壩址地處高山峽谷地貌的v形河谷,河谷覆蓋層主要為強透水性沖積漂卵石,其圍堰防滲墻施工前的重點是查明軸線部位基覆界面的深度；混凝土防滲墻澆筑完成后,在不破壞防滲墻結(jié)構(gòu)的前提下,需對防滲墻的質(zhì)量進行檢測評估。文章提出運用電磁波ct法對防滲墻軸線基覆界面進行探測鑒定；對混凝土防滲墻內(nèi)部的完整性、連續(xù)性及墻體同基巖接觸部位的灌漿充填效果評價采用聲波ct法。檢測結(jié)果同鉆孔取芯成果表明:層析成像技術(shù)能有效查明河床中大孤石的空間分布形態(tài),準確區(qū)分出基覆界面位置；對混凝土防滲墻的施工質(zhì)量可以直觀、可靠地進行評價。

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)點及缺點,并介紹了該系統(tǒng)在實際工程中的應(yīng)用。

本文以tsp-203為例,對tsp系統(tǒng)的基本原理、主要組成、技術(shù)特點、儀器參數(shù)以及數(shù)據(jù)的處理方法進行了介紹,并列舉了工程實例對tsp的評價方法進行了說明,最后對tsp的應(yīng)用進行了總結(jié)。

隧道在施工中不可避免地會遇到諸如溶洞、突水、坍塌等常見的地質(zhì)災(zāi)害。為了將地質(zhì)災(zāi)害影響程度降到最低,施工前進行超前地質(zhì)預(yù)報是十分必要的。介紹反射波法的原理和滬蓉西主干線扁擔埡隧道現(xiàn)場實際應(yīng)用情況,預(yù)報結(jié)果印證該方法能夠取得令人較為滿意的效果。

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)變化情況進行準確實時的超前地質(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)。

文章簡要介紹了hsp聲波反射法的工作原理,并以杜家山隧道為例,利用hsp聲波反射法并結(jié)合工程地質(zhì)方法對隧道前方圍巖進行了預(yù)測,對隧道實際開挖進行現(xiàn)場跟蹤。并將預(yù)報成果和實際揭露資料進行對比,驗證了hsp聲波反射法在超前地質(zhì)預(yù)報中的實用性。

我國不同地區(qū)的地質(zhì)條件不同，由于自身原因，一些復(fù)雜的邊坡工程很容易發(fā)生多種崩塌、落石等自然災(zāi)害。多變的地質(zhì)條件在很大程度上影響了地質(zhì)工程勘探工作，對地質(zhì)勘察的工作人員來說也是嚴峻的挑戰(zhàn)。電磁波層析成像技術(shù)是一種新型的地質(zhì)勘察工具，它可以在地質(zhì)邊坡工程區(qū)域進行全方位的層理分析，運用科學(xué)技術(shù)手段判斷該地區(qū)的地質(zhì)條件。在工作過程中，運用電磁波層析成像技術(shù)對勘察的地質(zhì)巖層和巖體的地質(zhì)工程問題進行分析，全面分析電磁波層析成像技術(shù)提供的數(shù)據(jù)，進而為工程的推進提供準確的基礎(chǔ)保障。

引言\n伴隨著經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展,我國已經(jīng)成為世界上隧洞建設(shè)規(guī)模與難度最大的國家[1].據(jù)預(yù)測,未來10年內(nèi)單在水利水電工程領(lǐng)域?qū)⒂?0多個重點水電工程和跨區(qū)域跨流域調(diào)水工程.在這些工程中需要修建數(shù)百條深長隧洞,隧洞建設(shè)面臨新的困難與挑戰(zhàn).隧洞建設(shè)規(guī)模擴大并向西部山區(qū)轉(zhuǎn)移,使隧洞長度與埋深都相應(yīng)增加,并且跨區(qū)域的深長隧洞沿線地質(zhì)情況復(fù)雜多變、施工安全風(fēng)險增高.

隧道超前地質(zhì)預(yù)報 什么是隧道超前地質(zhì)預(yù)報？現(xiàn)階段，我國對隧道超前地質(zhì)預(yù)報 有什么規(guī)定？基本情況怎么樣？以下是中國下面梳理隧道超前地質(zhì) 預(yù)報專業(yè)建筑術(shù)語相關(guān)內(nèi)容，基本情況如下： 小編通過建筑行業(yè)百科網(wǎng)站下面建筑知識專欄進行查詢，梳理隧 道超前地質(zhì)預(yù)報相關(guān)資料情況，基本內(nèi)容如下： 什么是隧道超前地質(zhì)預(yù)報？ 隧道超前地質(zhì)預(yù)報利用鉆探和現(xiàn)代物探等手段，探測隧道、隧洞、 地下廠房等地下工程的巖土體開挖面前方的地質(zhì)情況，力圖在施工前 掌握前方的巖土體結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)，以及地下水、瓦斯等的賦存情 況、地應(yīng)力情況等地質(zhì)信息，為進一步的施工提供指導(dǎo)，以避免施工 及運營過程中發(fā)生涌水、瓦斯突出、巖爆、大變形等等地質(zhì)災(zāi)害，保 證施工的安全和順利進行。 隧道超前地質(zhì)預(yù)報主要目的： 開挖前對地質(zhì)情況的了解，對于隧洞建設(shè)有著十分重要的作用。 通過超前預(yù)報，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，預(yù)報掌子面前方不良地質(zhì)體的位 置、

基于國際地震中心的p波走時數(shù)據(jù)和層析成像反演方法,獲得了具有較高分辨率的馬尼拉俯沖帶的深部速度模型.結(jié)果表明,(1)高速的南海俯沖板片沿馬尼拉俯沖帶的俯沖形態(tài)隨緯度發(fā)生變化,在14°n和16°n之間,板片俯沖角度較大,俯沖深度可達400~500km,在17°n附近,俯沖板片角度和深度較南部變小,而在18°n附近,俯沖板片以近垂直角度俯沖到地幔轉(zhuǎn)換帶;(2)17°n和18°n之間俯沖角度的變化意味著南海板片發(fā)生了撕裂;(3)在14°n附近,南海板片由300km以上的近垂直俯沖轉(zhuǎn)為200~300km深度的近水平展布,與震源分布存在較大的差異,表明南海板片發(fā)生了撕裂,并且導(dǎo)致410km間斷面抬升.根據(jù)成像結(jié)果計算的不同位置南海板片的俯沖長度和時間表明,南海板片俯沖之前的面積為現(xiàn)今面積的兩倍,14°n最先開始發(fā)生俯沖,并由南向北擴展.