本文關(guān)鍵詞：超特長隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報工法研究與應(yīng)用

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【摘要】：隨著道路建設(shè)規(guī)模和速度的不斷推進,深埋、超特長隧道的建設(shè)將越來越多,隧道地質(zhì)條件也將越來越復(fù)雜。在施工技術(shù)不斷發(fā)展的同時,全面、深入的研究隧道各種不良地質(zhì)體超前預(yù)報方法和手段,指導(dǎo)預(yù)報工作向著規(guī)范化、高效化、節(jié)能化發(fā)展,提高預(yù)報準確率,形成專門的隧道預(yù)報工法,為隧道安全、快速施工提供技術(shù)保障,具有極大的工程價值和社會意義。由此,本文圍繞工法的主要內(nèi)容展開研究,以巴陜高速公路米倉山隧道和汶馬高速公路鷓鴣山隧道為主要依托工程,在對目前常用的隧道超前地質(zhì)預(yù)報方法的原理及其適用性進行較為系統(tǒng)的研究學(xué)習和分析的基礎(chǔ)上,建立了一套隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報方法體系,同時基于前人在預(yù)報工作中總結(jié)的預(yù)報資料解譯經(jīng)驗、標識的基礎(chǔ)上,結(jié)合實踐總結(jié)的各種不良地質(zhì)體的解譯標志,修正并歸納出一套隧道超前地質(zhì)預(yù)報資料綜合解譯規(guī)則,建立了一個清晰完整的地質(zhì)分析、地球物理探測、長期預(yù)報和短期預(yù)報相結(jié)合的隧道綜合超前地質(zhì)預(yù)報工法。通過預(yù)報實踐,取得了較好的預(yù)報效果。研究工作取得的主要成果如下:(1)通過對掌子面地質(zhì)調(diào)查法、地震波反射法、電磁波反射法、電阻率測試法以及超前鉆探等隧道超前地質(zhì)預(yù)報方法的原理進行分析,結(jié)合預(yù)報方法的原理特性及可操作性,得到了多種常用預(yù)報方法的適用性。建立了“以地質(zhì)分析為核心,采取先長后短、先宏后專、先易后難的探測原則,持續(xù)跟進開挖驗證”為指導(dǎo)思想的綜合預(yù)報方法體系,該方法體系主要可分為:地質(zhì)資料準備階段,現(xiàn)場預(yù)報實施階段,預(yù)報驗證及分析總結(jié)階段三個工作環(huán)節(jié)。其中現(xiàn)場預(yù)報實施階段的預(yù)報工作又分為三個等級,首先采用掌子面地質(zhì)編錄和地震波反射法進行綜合預(yù)報,并根據(jù)開挖過程中的地質(zhì)編錄分段提交“地震波反射法探測結(jié)果+掌子面地質(zhì)編錄情況”之一級綜合地質(zhì)預(yù)報報告,當一級綜合預(yù)報結(jié)果顯示前方有不良地質(zhì)體時,采用電磁波反射法(或電阻率測試法)進行復(fù)測預(yù)報,提交“地震波反射法探測結(jié)果+掌子面地質(zhì)編錄情況+電磁波反射法探測結(jié)果(或電阻率測試結(jié)果)”之二級綜合地質(zhì)預(yù)報報告,當二級綜合預(yù)報結(jié)果顯示前方有發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能時,再采用超前鉆探進行預(yù)報,提交“地震波反射法探測結(jié)果+掌子面地質(zhì)編錄情況+電磁波反射法探測結(jié)果(或電阻率測試結(jié)果)+超前鉆探結(jié)果”之三級綜合地質(zhì)預(yù)報報告。這樣分等級進行預(yù)報的工作模式,目的是在保證預(yù)報質(zhì)量的前提下,提高工作效率、節(jié)約工程成本。(2)對于超前地質(zhì)預(yù)報工作如何有序、規(guī)范、高效的開展,首先提出了由建設(shè)單位,勘察設(shè)計單位,施工單位,監(jiān)理單位,預(yù)報單位及相關(guān)科研單位等組建成立超前地質(zhì)預(yù)報施工組織管理機構(gòu),同時對各參與單位的職責分工進行了詳細的界定和描述,并對預(yù)報施工組織管理機構(gòu)的工作流程進行較為全面、具體的分析說明。對如何規(guī)范的分部、分項開展超前地質(zhì)預(yù)報工作進行詳細的描述,包括掌子面地質(zhì)編錄、TSP超前預(yù)報、地質(zhì)雷達預(yù)報、瞬變電磁預(yù)報、超前鉆探預(yù)報等。提出了開展“預(yù)報-驗證-總結(jié)-再預(yù)報-再驗證-再總結(jié)”循環(huán)進行的預(yù)報驗證工作,一方面驗證預(yù)報結(jié)果的準確性,另一方面通過正確預(yù)報的經(jīng)驗積累和錯誤預(yù)報的原因分析和修正,持續(xù)總結(jié)更為準確的數(shù)據(jù)處理方法和解譯標志標準,不斷提升預(yù)報水平。(3)對于預(yù)報資料的數(shù)據(jù)處理方法,通過實踐應(yīng)用和學(xué)習,得到了較為詳細的TSP數(shù)據(jù)、地質(zhì)雷達數(shù)據(jù)、超前鉆探數(shù)據(jù)處理操作流程。并針對各種預(yù)報方法的特點,結(jié)合工作實踐,從現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集過程和室內(nèi)資料處理過程分析、總結(jié)了提高預(yù)報準確率的方法措施及經(jīng)驗。(4)對于預(yù)報資料的解譯技術(shù),首先從地質(zhì)體的基本地質(zhì)特性和物探特性的分析入手,對各種不良地質(zhì)體在編錄工作中和超前鉆探過程中的異常特征進行了總結(jié)�；诔暗刭|(zhì)預(yù)報相關(guān)科研、工作人員對地震波和電磁波對于各種不良地質(zhì)體的反射特性研究、總結(jié)結(jié)果,結(jié)合幾類特殊的正演模擬和典型實測案列,進行了較為系統(tǒng)、詳細的不良地質(zhì)體地震波和電磁波反射特性分析總結(jié)。(5)提出了一套與本文提出的綜合預(yù)報方法體系相匹配的較為全面的綜合解譯規(guī)則。該綜合解譯規(guī)則分為三個等級,其中一級綜合解譯結(jié)果有52條,二級綜合解譯結(jié)果有103條,三級綜合解譯結(jié)果有202條。該技術(shù)使用方便,只需利用Excle文檔的篩選功能將對應(yīng)工作所獲得的資料按照對應(yīng)描述輸入,即可獲得相應(yīng)的解譯結(jié)果,自動化程度較高。包含了幾乎所有隧道開挖過程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)情況,通用性好,同時支持在運用中進行修正、完善。(6)通過以上研究形成了隧道綜合預(yù)報工法的主要內(nèi)容,并在米倉山隧道和鷓鴣山隧道得到了初步應(yīng)用,開挖跟進地質(zhì)編錄結(jié)果顯示預(yù)報情況與開挖實際情況比較吻合,預(yù)報結(jié)果能夠滿足預(yù)報工作的要求。通過工法的運用證明了該工法具有較好的預(yù)報效果和經(jīng)濟、技術(shù)效益,研究成果不僅可以為今后的隧道預(yù)報工作提供系統(tǒng)性、規(guī)范性的指導(dǎo)和依據(jù),還能指導(dǎo)地質(zhì)預(yù)報解譯工作,提高預(yù)報準確率,保證隧道建設(shè)快速、安全實施,具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U452.11

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 安博;;TSP超前預(yù)報技術(shù)在米倉山隧道施工中的應(yīng)用[J];西南公路;2016年04期

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本文編號：1266647