超前地质预报

摘要： 软岩隧道围岩岩质较软,岩体破碎(呈松散状态),自稳能力极差,开挖完成后存在渗水(裂隙水)、掉块现象,且易发生小规模坍塌。施工期间须做好超前地质预报、监控量测工作,严格控制各工序施工质量,同时控制好安全步距。以质量保安全,以安全促进度,保障隧道顺利贯通。

摘要： 随着科技的发展,虚拟现实技术在诸多行业大放异彩,虚拟现实技术在隧道施工中的应用亦发挥重大作用。在隧道施工前进行的超前地质预报关系着施工的安全与否,传统的地质素描卡工作量大、参数多,不能直观地表示较长工作线的地质条件。文章在传统地质预报的基础上开发超前地质预报程序,实现隧道超前地质预报信息与虚拟现实技术的耦合。该程序以三维全景的方式把隧道地质勘测结果形象地呈现给用户,帮助用户更加直观地了解隧道工程地质信息,监测施工条件,从而达到提高施工进度、保障施工安全的目的。

摘要： 为解决大跨径隧道冲沟浅埋段施工安全问题,文章以实际工程项目为背景,应用综合勘探技术对隧道地质水文情况、掌子面围岩情况及围岩变形情况进行科学性分析,为隧道工程设计提供准确数据,并依此制定相应的专项施工方案,从而提高隧道施工的安全性。

摘要： 在隧道施工中经常面临复杂多变的不良地质条件,给施工安全带来艰巨的挑战。如何提高隧道超前地质预报技术的准确性,为施工方案的优化提供可靠的信息,一直是隧道施工技术研究的关键问题。隧道工程界广泛使用地球物理探测方法对隧道进行超前地质分析。文章通过地球物理探测方法在石塘隧道(TSP法)与莫洛隧道(GPR)中的实际应用,结合施工阶段采取地质分析法实现超前地质预报。结果表明:探测结果和实际开挖后的情况基本吻合,其中,地质雷达GPR探测距离相对较短,准确度相对较高;TSP探测距离相对较长,准确度表现较好,但投入成本相对较高。通过对比分析两套地球物理探测方法的应用效果和特点,可为类似工程提供参考。

摘要： HSP水平声波剖面法是隧道超前地质预报物探法的一种。本文通过工程实例对该技术的工作原理和实际应用进行系统总结,为后续类似工程提供借鉴。

摘要： 分离式高速公路隧道小净距施工开挖时,采用不同的工艺施工会对隧道稳定性产生显著的影响。为了分析小净距及分离式高速公路隧道的施工工艺与技术,文章结合实际工程,首先研究了工程的施工准备、超前地质预报与监控量测,接着对新奥法施工工艺进行分析,讨论了三台阶法开挖以及三台阶七步法的应用。最后针对隧道塌方隐患进行研究,讨论了塌方的类型、发生的征兆以及容易发生塌方的地段和隧道中容易发生塌方的部位,提出常见的辅助施工方法来控制隐患,为我国其他相似工程提供借鉴及建议。

摘要： 文章以瓦日铁路太行山隧道富水段施工作为研究对象,对涌水原因和存在的风险进行详细剖析,介绍了“预报先行、治水紧跟、管棚超前、注浆配合、控制进尺、微弱爆破、强化支护、快速封闭、加强测量”的特长富水隧道防水治水施工技术。通过配置横通道、截流排放与集水坑阶梯式排水并用、增加泄水孔、进行有效注浆、配置中部排水沟槽等一系列举措,有效降低了隧道涌水风险,解决了山区长大富水隧道施工难题,加快了施工进度,确保了施工运营安全。

摘要： 隧道施工中简单的超前地质预报方法已不能满足现有隧道安全施工的要求。应用TSP、地质雷达等先进的技术手段结合超前探孔等综合预报技术,对隧道进行综合立体的超前地质预报,能有效预防不良地质灾害,对保证隧道施工安全、效益有重要意义。

摘要： 由于多年矿山开采滦平县张百湾镇周台子村铁矿遗留下大量的浅埋采空区,部分采空区已经塌陷,造成了潜在的安全隐患。为研究周台子村铁矿采空区的分布并对现有的采空区进行稳定性评价,本文开展滦平县周台子村铁矿采空区勘查工作。通过工程地质调查与高密度电法、超前地质预报等手段,来对周台子铁矿采空区进行探测,为后期的采空区治理工作提供依据。研究结果表明,高密度电法与超前地质预报具有较好一致性,华兵选厂院内存在三个疑似采空区,超前地质预报显示大矿采区为松散破碎带,四采区发现9个采空区,三采区发现3个采空区。

摘要： 在隧道施工中经常遇到复杂多变的不良地质体,会给施工安全带来艰巨的挑战和巨大的经济损失。为提高隧道超前地质预报技术的准确性,给施工方案的优化提供可靠的信息,文章从岩溶地质工况、水文地质环境发生发展规律进行分析,通过比选从目前隧道地质预报短距离探水的主要手段之一探地雷达GPR入手,结合岩溶地质分析探地雷达信号的数据处理和解译方法,并通过具体的工程实例应用分析,验证了基于地质规律认识的地质雷达信号分析方法对岩溶裂隙水不良地质体预报方法的有效性。

摘要： 地质雷达是浅层地质勘探的有效方法,应用于预报裂隙带、断层破碎带、富水区围岩、岩溶洞穴等不良地质灾害.结合贵阳市轨道交通2号线二期工程富源北路站～森林公园站区间泄水洞隧道的施工进行超前地质预报,通过对雷达波穿越该隧道不良地质的反应特征的分析,对不良地质和掌子面前方岩体构造情况做出准确预报,为保障施工安全提供有效指导.

摘要： 铁路隧道超前地质预报业务环节多,涉及人员广,及时性要求高,需要依托信息化系统对隧道地质风险和实施超前预报的及时性进行管理,以满足参建各方协同工作的需要.通过对开展超前地质预报的协作流程、预报方法、及时性约束、基础信息和用户分类等方面的梳理,设计了相应的信息系统.系统由采集终端和平台部分组成,分别实现了预报计划填报、预报数据采集、预报临近提醒、预报延误报警和数据分析,以及预报计划校核、预报进程管理、预报成果查阅、地质风险管理和关键指标统计等功能.目前,系统已经在玉磨铁路等多个项目中进行了试点应用,对隧道安全施工管理水平的提升具有明显的改善作用.

摘要： TRT(隧道反射层析成像)技术由美国NSA工程公司近年来提出的一种新方法.中国于2006年引进TRT6000,它是一种隧道地震波反射体三维成像技术的超前地质预报系统.它通过地震波的反射信号反演掌子面前方地质异常反射体的位置、规模和性质、结构、产状等特征,目前作为隧洞超前地质预报一种主要方法之一.在新疆天山地区地质条件复杂,某深埋长隧洞TBM施工中首次使用,超前地质预报成果与开挖实际情况对应性较好,可以为TBM施工克服复杂地质问题洞段采取主动措施提供决策依据.

摘要： 中国黄土分布面积广、厚度大、层位齐全,黄土隧道具有明显的黄土工程特性,施工过程中面临着很多新的地质灾害问题.为避免这些灾害事故的发生,开挖前必须对掌子面前方的地质条件有一个较好的了解,超前地质预报则是必不可少的环节.通过介绍黄土隧道中地质超前预报技术的运用,总结了地质雷达和TSP法在黄土隧道地质超前预报中存在的问题,提出了针对不同地质条件采用相应的综合超前预报体系,以保证隧道顺利安全施工.研究结果对黄土地区隧道的超前预报提供了参考和借鉴.

摘要： TBM隧洞施工过程中,尤其是在穿越断层、溶洞等不良地质发育的段落时,需进行超前地质预报,以避免造成卡机突水、突泥等灾害.在TBM施工隧洞中引入三维地震TRT(Tunnel Reflection Tomography)方法进行超前地质预报.该方法采用锤击震源,极大程度地减小了探测对隧洞围岩的二次破坏;探测采用三维空间观测方式,可以实现隧洞施工掌子面前方地质反射界面较为准确的定位;探测主机与传感器之间采用无线通信方式,避免了有线传输与TBM施工机械间的干扰.利用该方法在吉林引松供水工程TBM施工隧洞中开展了实际的探测工作发现,三维地震TRT法探测实施简便,探测结果直观可靠,是一种可以用在TBM施工隧洞中超前地质预报方法,具有广泛的应用前景.

摘要： 文章以广州地铁隧道为例,介绍了综合物探超前地质预报在地铁隧道中的应用.本文重点介绍了TSP和地质雷达两种物探方法的基本工作原理,同时对两种物探方法在地铁隧道中的成果资料进行了分析,并与隧道后期开挖揭示情况进行了对比,开挖验证综合物探法取得了较好的预报效果.综合物探超前地质预报能为地铁隧道的设计和施工提供更多更详尽的地质依据,确保了隧道的安全的掘进.

摘要： 综合超前地质预报是通过不同预报方法,在隧道施工中探明不良地质,降低工程风险的有效技术手段.不同预报手段的有效组合成为综合超前地质预报工作的关键,为了避免预报手段的随意组合、效率低下的问题,结合预报工程的实际情况,采用层次分析法及yaahp软件进行多层次组合评价,定量化各种预报手段对预报最佳方案的权重,合理选择出以超前钻探为主,地质雷达、地质分析、TSP为辅的综合预报手段组合.经过城市地铁预报工作的实际应用,在应对地质环境复杂多变、环境影响因素较多的隧道预报中,显示了良好的效果.

摘要： 香嘎山隧道工程施工过程中千枚岩软岩大变形,掌子面溜坍,初支侵限二衬,隧道出现纵向裂纹.为研究千枚岩变形的原因及处理方案,根据隧道的特点和洞身开挖过程中所出现的变形换拱情况,通过变形观测、试验、超前地质预报等方法,分析千枚岩变形的特点、提出相应的工程处理措施.

摘要： TRT测试成果解译是超前地质预报工作的重点和难点,目前常用的解译方法相对单一.针对目前TRT成果解译过程中存在的预测依据与测试区实际地质条件结合程度相对较低、灾害体的发育程度及部位预测准确性相对较低等问题提出了相应的改进办法,通过GOCAD软件的应用实现了TRT测试对灾害体类型、发育部位和规模的精确预报.实例应用表明,改进后的成果解译方法能够大大提高TRT超前地质预报的准确性和精度,具有较好的应用前景.

摘要： 以贵阳市轨道交通2号线一期工程土建施工11标掌子面地质雷达超前地质预报和地表地质雷达探测为例,通过对探测剖面的分析,并结合地勘设计资料进行了正确的解释,虽然基本探明了工程区不良地质的性质与规模,但也发现地质雷达在探测过程中所受到的一系列影响因素及其探测局限性.

摘要： 本发明提供一种三维成像隧道地质超前预报仪及预报方法，包括：主机控制终端、主站、采集站和触发站；主站作为站点的管理单元，通过无线WiFi与采集站、触发站和主机控制终端通信传输采样数据，并通过无线通信方式管理触发站和采集站触发时间同步。主站电源管理单元包括充放电管理模块、电量计和锂离子电池。优点为：所有数据交互均通过无线传输，相对于需要大量线缆、现场布线困难的传统有线数据采集系统，本装备无需大量线缆，安装方便、小型便携、现场布置简单。实现多个采集器同步采样时间误差范围在1‑3个采样点，满足隧道地质超前预报仪对时间精度的要求。

摘要： 本发明公开了一种隧道施工地质雷达法超前预报的安全辅助系统及预报系统，包括由横向轨道、雷达天线固定及滑动装置、竖向牵引转向定位装置、稳定及牵引改向装置和动力系统组成的安全辅助系统；横向轨道沿着隧道的掌子面横向设置；所述的雷达天线固定及滑动装置安装在所述的横向轨道上，通过牵引线与所述的动力系统相连，使其沿着所述的横向轨道移动；所述的竖向牵引转向定位装置安装在横向轨道的末端，主要用于实现牵引线的转向和定位，所述的稳定及牵引改向装置倾斜安装，其一端与竖向牵引转向定位装置相连，另一端设置在地面上，其作用主要是为了稳定牵引绳进而实现雷达天线固定及滑动装置的稳定运行，防止其倾倒。

摘要： 本发明提供一种三维成像隧道地质超前预报仪及预报方法，包括：主机控制终端、主站、采集站和触发站；主站作为站点的管理单元，通过无线WiFi与采集站、触发站和主机控制终端通信传输采样数据，并通过无线通信方式管理触发站和采集站触发时间同步。主站电源管理单元包括充放电管理模块、电量计和锂离子电池。优点为：所有数据交互均通过无线传输，相对于需要大量线缆、现场布线困难的传统有线数据采集系统，本装备无需大量线缆，安装方便、小型便携、现场布置简单。实现多个采集器同步采样时间误差范围在1‑3个采样点，满足隧道地质超前预报仪对时间精度的要求。

摘要： 本发明公开了一种隧道施工地质雷达法超前预报的安全辅助系统及预报系统，包括由横向轨道、雷达天线固定及滑动装置、竖向牵引转向定位装置、稳定及牵引改向装置和动力系统组成的安全辅助系统；横向轨道沿着隧道的掌子面横向设置；所述的雷达天线固定及滑动装置安装在所述的横向轨道上，通过牵引线与所述的动力系统相连，使其沿着所述的横向轨道移动；所述的竖向牵引转向定位装置安装在横向轨道的末端，主要用于实现牵引线的转向和定位，所述的稳定及牵引改向装置倾斜安装，其一端与竖向牵引转向定位装置相连，另一端设置在地面上，其作用主要是为了稳定牵引绳进而实现雷达天线固定及滑动装置的稳定运行，防止其倾倒。

摘要： 本实用新型提供了一种用于隧道地质超前预报的检波器，所述检波器包括检波器芯体、检波器壳体、锚固头和定位安装管；所述检波器芯体固定于所述检波器壳体的内部，所述检波器壳体的一端与所述定位安装管固定连接，另一端与所述锚固头以可拆解的螺纹连接方式连接；所述锚固头的远离检波器壳体的端部为锥形构造，并且所述锚固头用于插入到填充在隧道边墙的检测孔内的可固化锚固剂中，以与所述可固化锚固剂相耦合；所述检波器芯体经由所述锚固头接收所述检测孔的振动信号，并将振动信号转换成电信号。本实用新型的检波器的锚固头使用锚固剂固化后与围岩的耦合作用代替了现有方法中的钢套管，提高预报的准确性。

摘要： 本发明属于隧道掘进机施工过程中的超前地质预报领域，提供了一种相控阵声波超前探测仪器及超前地质预报方法。其中，相控阵声波超前探测仪器包括声波阵元组、时间控制装置和压力传感器；所述声波阵元组包含多个声波元件，每个声波元件用于独立发射声波和接收反射波；所述时间控制装置用于控制各个声波元件的激发时间，以使得分时激发或并时激发多个元件，实现声波的偏转和聚焦；所述压力传感器用于测量所述相控阵声波超前探测仪器与掌子面间的压力值，以检测是否接触良好。

摘要： 本发明公开一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，包括以下步骤：根据所述隧道中掌子面的特性设置钻孔；在所述钻孔外周布设地震反射仪器探头及检波器；收集钻头掘进破岩激发的地震波数据；将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息。本公开通过利用钻探施工中钻头及钻管振动激发产生的地震反射波和直达波，实现随钻随测，减少施工步序，提高勘察效率；将超前水平钻探与地震反射法相结合，可实现隧道掌子面前方围岩的快速超前地质预报。

摘要： 本发明公开了基于超前地质预报数据的围岩智能超前分级方法及系统，具体是一种基于超前地质钻孔、地震波发射法TSP、地质雷达法、红外探水法和多元数据综合运用的隧道围岩定量化超前分级方法。通过将超前地质预报数据与围岩分级常规评价指标建立联系，将每项常规评价指标转化成易获取的超前地质预报数据，以常规评价指标定量化分级为依据，对超前地质预报数据进行定量化分级，分别对超前地质预报数据指标进行参数敏感性分析，确定各指标在围岩分级中的权重占比，建立定量化分级标准，结合多项分级指标构建综合评价模型，实现隧道施工前围岩的智能分级。该方法属于隧道建设围岩分级领域，具体的可用于指导围岩施工前的智能超前分级。

摘要： 本发明属于隧道超前地质预报技术领域，公开了一种基于跨超前水平钻孔地震CT的超前地质预报方法及系统，包括：在隧道掌子面靠左右边墙处以一定外插角，各打一个地震波激发孔和接收孔。常规情况下，采用“矩形对穿”方式进行数据采集。前方探测到异常情况下，加密测点，采用“扇形对穿”方式进行数据采集。通过控制震源点和接收点的数量、炮间距以及道间距来控制探测长度和精度。各打一个超前水平钻孔分别为：一孔布置R个震源点，另一孔布置R个接收点。系统包括未开挖段落隧道和已开挖段落之间设置有掌子面，隧道掌子面靠左右边墙处以一定外插角，各打一个地震波激发孔和接收孔。本发明实现了对隧道掌子面前方地质情况的精准化预报。

摘要： 本发明属于地质预报技术领域，公开了一种超前地质预报中预报精度影响因素的改进和优化方法，包括：测量坐标的优化、激发震源的优化、布置参数的优化、资料解译的优化。将测量大地坐标改为相对坐标；选取4.54kg的大锤激发震源；在地震波数据采集过程中，停止隧洞内的施工活动；偏移距取15m～20m、震源间距取2.0m；形成了地质物探综合预报法。本发明的上述改进和优化不仅增加了TRT超前地质预报的实用性，节约了大量时间，而且可以获得效果更佳的地震波数据，得到准确的超前地质预报成果。