基于地质雷达的隧道掌子面前方地质预报研究

隧道施工中,隧道周围及工作面前方的工程地质和水文地质情况,与隧道施工的质量和安全密切相关.充分应用先进的地球物理技术预报隧道掌子面前方工程地质状况,可有效避免事故的发生.地质雷达以其扫描快、分辨率高、图像清晰等优点,在隧道短期超前预报中有着重要作用.在分析探地雷达工作原理和探测解析方法的基础上,针对大华岭隧道工程,对探测区完整岩体、膨胀岩体、破碎岩体及富水岩体等四个典型雷达图像特征进行了机理分析,结合工程地质实际对隧道掌子面前方地质状况进行了成功的超前预报.验证了探地雷达的实用性、先进性.     

探地雷达隧道超前预报的数值模拟及应用分析

隧道地质超前预报在指导隧道安全施工中起着重要的作用,探地雷达法作为常用的隧道超前预报方法,具有探测效率高、对施工干扰小的优势,但在成果精确解释和探测深度方面存在不足。运用gprmax正演模拟软件,探讨了正演基本参数的选取,对隧道施工中遇到的常见不良地质异常体进行正演计算,得到不同地质异常体的正演图像特征,并结合工程实例,为探地雷达在隧道超前预报中取得更好的探测效果提供了借鉴。     

基于矿井隧道施工地质雷达预报技术的应用研究

采用地质雷达技术对煤矿井隧道进行连续超前探测,研究地质雷达技术在煤矿井隧道施工超前预报中的工作规律。首先通过分析以往非煤矿井隧道地质雷达超前预报不良地质体的探测资料,总结出几种隧道内典型不良地质体地质雷达异常特征,并深入探讨如何结合这几种地质雷达典型异常特征来解决煤矿井隧道施工地质超前预报问题;其次以贵州六枝某煤矿井隧道地质超前预报为例,采用已总结得到的煤矿井隧道地质雷达波异常特征分别对矿井内部隧道掌子面前方岩溶溶蚀、构造节理裂隙及富水等常见的不良地质异常进行探测分析;最后通过实际隧道开挖来验证地质雷达异常分析结果的准确性,为煤矿井隧道施工提供较准确的预报信息,更好指导隧道信息化施工。     

基于矿井隧道施工地质雷达预报技术的应用研究（增刊）

采用地质雷达技术对煤矿井隧道进行连续超前探测,研究地质雷达技术在煤矿井隧道施工超前预报中的工作规律。首先通过大量的煤矿隧道地质雷达超前预报探测资料,分析总结出几种煤矿井隧道内典型不良地质体地质雷达异常特征,并深入探讨如何利用这几种地质雷达典型异常特征来解决煤矿井隧道施工地质超前预报问题;其次以贵州六枝某煤矿井隧道地质超前预报为例,采用已总结得到的煤矿井隧道地质雷达波异常特征分别对矿井内部隧道掌子面前方岩溶溶蚀、构造节理裂隙及富水等常见的不良地质异常进行探测分析;最后通过实际隧道开挖来验证地质雷达异常分析结果的准确性,为煤矿井隧道施工提供较准确的预报信息,更好指导隧道信息化施工。     

采用探地雷达对隧道掌子面前方地质状况进行超前预报

探地雷达是用高频无线电波来确定介质内部物质分布规律的一种地球物理方法。在断层、地下水、裂隙及其影响等不利地质情况下,常诱发坍塌、冒顶、涌水等地质灾害发生,利用该方法,能够较准确地预报出掌子面前方20 m左右范围内的地质状况。通过实例对地质雷达扫描图像进行了具体的解译,对隧道实际开挖进行现场跟踪,并对设计、预报成果和实际揭露资料进行对比,说明探地雷达是隧道施工中的一种较好的超前地质预报手段。     

龙塘沿铁矿井巷工程探地雷达超前预报

通过在龙塘沿铁矿开展探地雷达超前预报实践,在地质理论的指导和约束下进行探地雷达成果解译,可在很大程度上减少或消除物探结果的多样性。在矿区范围内,利用地质与地球物理联合反馈法建立了区内5种重要地质体(完整稳定灰岩岩体、无水破碎带、含水破碎带、铁矿体、支护锚杆等干扰物(钢筋))的探地雷达预测模型,并研究了矿山井巷工程中钢筋对雷达探测的干扰特征以及在成果解译过程中干扰消除方法,并进一步阐述了探地雷达成果解译的发展方向,供相关研究参考。     

超前地质预报在隧道不良地质体探测中的应用

山岭隧道施工过程中,工作面易遭遇不良地质体引发的灾害事故,为保证隧道的施工安全,避免和减少隧道施工中可能出现的地质灾害,施工前有必要对隧道进行超前地质预报。依托某隧道出口段工程,通过地质分析研究了某隧道的不良地质发育特征,采用物探方法(地质雷达)方式,对某隧道的不良地质体进行了超前探测,并结合短距离钻探进行对比分析,探测结果与现场实际揭露情况基本吻合。综合采用物探方法(地质雷达)和超前钻探方可较为精确地预报山岭隧道的不良地质。     

地质雷达在公路隧道短期地质超前预报中的应用

该文在简述地质雷达工作原理的基础上,对地质雷达超前预报的探测方法、参数选取、测线布置、图像解释等进行介绍,并建立了拟探测区域完整岩体、破碎带、富水带以及岩溶洞穴等典型地质目标体的地质雷达图像,在对其图谱特征的分析研究的前提下,结合具体的工程实例,说明地质雷达在公路隧道短期地质预报中的实用性和有效性。     

中关铁矿掘进巷道综合防治水技术研究

为在保障安全的前提下减少探水钻孔数量,降低中关铁矿巷道掘进突水风险,应用地质雷达、红外探水仪探测及超前钻孔综合手段对掘进巷道进行超前探测预报,在富水区域进行注浆堵水试验研究,形成了井下综合超前地质预报方案,确定了合理的钻孔布置及注浆参数。最终形成了中关巷道掘进综合预报-钻孔验证-注浆堵水的防治水方案。结果表明,该综合防治水技术的应用可明显提高施工进度,保障安全,可在类似大水矿山推广应用。     

探地雷达在巷道掘进超前探测中的应用

介绍了探地雷达在巷道掘进过程中跟踪超前探测的应用情况,说明了用探地雷达方法来超前探测掘进前方地质状况,指导现场施工是准确可行的,为预测预报掘进头前方不明地质情况,指导施工提供了一种有效手段。     

地质雷达在地下水发育隧道施工中超前探测的应用

超前地质预报是隧道建设过程中一项必不可少的工作,提前掌握隧道周围以及掌子面前方的围岩和水文地质情况对于施工质量控制、安全控制、成本控制都有重要的意义。简单地介绍了地质雷达原理及其应用方法。在某隧道工程施工中,使用瑞典RAM-AC地质雷达进行了超前探测,将探测成果与实际围岩相对比,证明地质雷达探测是隧道建设中的一种较好的超前探测方法。     

地质雷达在井巷掘进超前地质预报中的应用

以龙塘沿铁矿为依托,对开拓掘进巷道进行了地质雷达超前探测,通过对探测信号的处理分析,分别对破碎带、富水区域、软弱围岩以及矿岩分界面进行了预报,并进行开挖验证。对各种不良地质情况的地质雷达信号特征进行了分析,初步总结井下地质雷达探测信号解释规律,并对金属矿山井下常见的干扰信号进行了分析。研究结果表明地质雷达可较好分辨不同类型的不良地质体,可在井下巷道超前地质预报中推广应用。     

隧道超前地质预报的雷达数据处理及解译研究

地质雷达作为隧道超前地质预报的重要方法之一,在隧道施工中已经得到了广泛的应用。该文针对回波信号的特点,提出了一套完整有效的雷达数据处理流程,并基于时域有限差分方法对基本地质体回波波形特征进行了研究,从而建立了雷达超前地质预报回波图像的解译流程和方法。实践证明,该文提出的方法可以有效地保障雷达超前地质预报数据的处理效果和解译精度,对于地质雷达在隧道超前地质预报工作中的应用具有重要意义。     

集成多种物探方法的蒙华铁路某隧道超前地质预报及对策

蒙华铁路某隧道穿越岩溶发育区和断裂破碎带,地质构造极其复杂,施工建设风险大,仅靠单一的物探方法很难满足其地质灾害超前预报要求.本文提出采用TST、地质雷达和瞬变电磁法综合超前地质预报技术,对隧道掌子面前方的地质构造及异常进行探测与集成优化解译,确定不良地质体的位置、规模及其特征,确保隧道施工安全.该综合物探方法采用加权集成模式,实现了对掌子面前方围岩长中短距离联合探测,TST采用空间阵列观测方式和偏移成像方法,弥补了地质雷达和瞬变电磁法在解决围岩构造方面存在的不易判断岩体强度和破碎程度的缺陷.地质雷达利用电磁波对于水的敏感性,能很好地辨别出含水岩体,瞬变电磁法通过岩体电阻率,能识别出岩体中水的赋存状态,两者结合弥补了TST对于围岩含水性不敏感的缺陷.结果表明:采用综合物探方法能更加准确地探明隧道溶洞、裂隙与水系等不良地质体的位置与分布,为合理注浆与涌水封堵等提供了科学依据.     

隧道岩溶发育区地质雷达信号特征分析与应用

在岩溶地区隧道工程的施工过程中,由于存在不良地质体,常给工程建设带来较大的安全隐患,为此采用地质雷达法来预测预报前方异常地质体情况。分析了地质雷达探测原理、数据处理方法,以及雷达信号在岩溶发育区的地球物理响应特征,通过在隧道超前地质预报的探测应用,实际开挖揭露的溶洞与雷达预报的情况吻合。     

基于探地雷达的巷道超前地质预报二维正演模拟

地质雷达巷道超前地质预报技术在巷道建设过程中发挥着重要作用,掌握典型不良地质体及现场干扰源的图像响应特征是开展地质预报工作的理论基础。通过理论研究并结合数值模拟技术,对不同干扰源影响下探地雷达预报效果进行了分析。建立断层破碎带、溶洞、岩性交界、富水带、施工机械和拱架的地电模型,采用二维时域有限差分法进行正演模拟,并对模拟图像特征进行分析研究,结果表明,探地雷达地质预报图像能够明显反应断层破碎带、岩溶洞穴等不良地质体,与此同时,施工机械和衬砌拱架对地质预报的干扰作用也非常显著,针对性地识别雷达图像能够有效区分前方围岩中的不良地质体和干扰源信号,能够提高地质预报的准确性。     

基于TEM的铁矿灰岩富水区探放水综合治理研究

某铁矿为典型的岩浆岩侵蚀形成的矽卡岩型矿床,地层破碎形成富水区,积水量大,严重威胁了矿区安全生产。针对该铁矿富水区水量大、范围广、威胁大、探测难、探放水复杂等难题,提出了一套适用于金属矿山富水区积水疏放的综合探放水技术。将等效参数法运用于大功率瞬变电磁探测中,用以区分传统瞬变电磁法难以区分的矿体和水体。根据大功率瞬变电磁法探测结果,并与地质资料和实际钻探数据相互验证、补充,确定富水区空间位置及大小,进而进行探放水设计,确定探放水方案。在探放水前,为了查明不同富水区之间的水力联系,优化探放水设计方案,提高探放水治理时的可控性,同时保证矿区生产区域的安全生产,在不同富水区之间进行了连通性试验,并对存在安全隐患的区域进行了及时处治,保障了矿山安全生产,为类似金属矿山综合探放水治理提供了有益借鉴。     

探地雷达在隧道超前地质预报中的应用

超前地质预报是隧道工程的基本工作环节之一,对于保障施工安全、提高施工效率有十分重大的意义。探地雷达是短期超前预报中最常使用的仪器,其工作效率较高,占用工时较短,有较高的准确性,能对隧道工程进行经常性的预报,因此其应用十分广泛。黔大高速东清段的苗寨沟隧道和官坝隧道,其隧址区主要的不良地质现象为岩溶,属于典型的岩溶隧道。通过对实际工程案例的研究,简要总结了岩溶和岩溶裂隙出现在掌子面前方时,雷达波形的主要特征,以期对今后类似工程提供一定参考和借鉴。     

富水断层破碎带隧道超前预报的地震波三维层析成像应用研究

富水断层破碎带的超前预报是隧道施工地质超前预报的重要内容之一,依托某在建隧道工程,通过现场测试试验,研究了地震波三维层析成像方法的应用技术,总结了现场测试的基本步骤、富水断层破碎带的地质解释判别特征,成果对于富水断层破碎带隧道超前预报具有参考意义。     

井下探放水中的直流电法应用探析

通过分析太原矿区水害情况与地质条件,探析了直流电法超前探测技术在防止煤矿水灾的方面的应用,并利用该技术对太原矿区水文地质情况进行了超前探测分析。根据探测结果,预测预报了掘进工作面前方的富水区,而且根据该矿的地质水文特征,提出了探放水措施,对预防和治理煤矿水灾有着深刻的现实意义。