本文選題：隧道超前地質預報 + TRT6000��； 參考：《北京交通大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著國家對基礎設施的大量投入,水利工程、公路工程和鐵路工程都在突飛猛進的發(fā)展。在這些基礎設施建設的過程中出現(xiàn)了大量的隧道工程,并且隧道工程的地質條件越來越復雜,穿越的長度也越來越大,施工過程中不可避免的會遇到對隧道施工產(chǎn)生安全隱患的不良地質體,因此,隧道施工期三維地質構造分析和超前地質預報工作就顯得十分必要。本文主要依托滬昆高鐵、貴甕高速等地質條件復雜、構造差異的隧道工程項目,圍繞TRT6000地震波檢測技術,主要開展了如下的工作:(1)結合TRT6000技術,系統(tǒng)研究了人工激發(fā)地震波的類型以及地震波在巖體介質中傳播規(guī)律,包括衰減規(guī)律、惠更斯原理、費馬原理、視速度定理、地震波的反射與透射規(guī)律。對巖體的密度、孔隙度、孔隙充填物、風化作用等與彈性波速的關系進行了分類研究。(2)通過研究TRT6000超前地質預報的檢測結果,深入研究了巖溶隧道施工期間常見的不良地質現(xiàn)象,包括節(jié)理裂隙發(fā)育帶、斷層帶、溶洞、軟弱巖層。研究了上述四種不良地質現(xiàn)象對施工期隧道穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的機理。對各個不良地質現(xiàn)象所對應的TRT系統(tǒng)成果圖像的典型特征進行了分類總結,并對TRT系統(tǒng)對各個不良地質現(xiàn)象探測的精度進行了對比分析。(3)針對TRT6000在數(shù)據(jù)采集中存在的問題,對直達波速的計算進行了優(yōu)化改進,依據(jù)費馬原理,推導出了在兩種類型的隧道中地震波傳播的實際路徑以及直達波速的計算公式。(4)對獲取的直達波速進行了數(shù)據(jù)分析,采用Jarque-Bera檢驗法證明了直達波速符合高斯分布的特征,提出了用高斯分布來處理背景波速的辦法,并推導出了用高斯分布處理下的背景波速置信區(qū)間上下限的計算公式。(5)結合藍黃帶色譜成果圖及紫紅帶色譜成果圖,對改進前后不同背景波速下的預測效果進行對比分析。結合實際隧道工程,證明了提出的改進后直達波速的預測效果更接近于實際開挖的效果,具有可靠性,而用置信區(qū)間上下限確定的區(qū)間可將災害體的實際位置包含在內。在地質條件差的區(qū)域,用高斯分布處理直達波速的辦法可有效避免不良地質體的漏報情況。
[Abstract]:With the great investment in infrastructure, water conservancy, highway and railway projects are developing by leaps and bounds. In the process of these infrastructure construction, a large number of tunnel projects have emerged, and the geological conditions of tunnel engineering are becoming more and more complex, and the length of passage is also getting larger and larger. In the process of construction, it is inevitable to meet the bad geological body which will bring safety hidden danger to the tunnel construction. Therefore, it is very necessary to analyze the 3D geological structure and forecast the geological advance during the tunnel construction period. This paper mainly relies on the tunnel engineering projects with complicated geological conditions such as Shanghai-Kunming high-speed railway and Gui Weng high speed, which are different in structure. Around the TRT6000 seismic wave detection technology, the following work is mainly carried out in combination with TRT6000 technology. The types of artificially excited seismic waves and the propagation laws of seismic waves in rock mass are systematically studied, including attenuation law, Huygens principle, Fermat principle, apparent velocity theorem, reflection and transmission law of seismic waves. The relationship between the density of rock mass, pore filling, weathering and elastic wave velocity is classified. The common bad geological phenomena during the construction of karst tunnel are studied, including fracture zone, fault zone, karst cave and soft rock stratum. The mechanism of the influence of the above four bad geological phenomena on the tunnel stability during the construction period is studied. This paper classifies and summarizes the typical features of the TRT system result images corresponding to various bad geological phenomena, and makes a comparative analysis of the accuracy of the TRT system for the detection of the various bad geological phenomena. (3) aiming at the problems existing in the data acquisition of TRT6000, The calculation of direct wave velocity is optimized and improved. According to Fermat's principle, the actual path of seismic wave propagation in two types of tunnels and the formula for calculating direct wave velocity are derived. The Jarque-Bera test method is used to prove that the direct wave velocity accords with the characteristics of Gao Si distribution, and the method of using Gao Si distribution to deal with the background wave velocity is put forward. A formula for calculating the upper and lower limits of the confidence interval of background wave velocities under the treatment of Gao Si distribution is derived. Combining with the blue and yellow band chromatographic results and the purple band chromatographic results, the prediction results of different background velocities before and after the improvement are compared and analyzed. Combined with the actual tunnel engineering, it is proved that the prediction effect of the improved direct wave velocity is closer to that of the actual excavation and has reliability, and the actual location of the disaster body can be included in the interval determined by the upper and lower limit of the confidence interval. In the regions with poor geological conditions, the method of dealing with direct wave velocity by Gao Si distribution can effectively avoid the underreporting of bad geological bodies.
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U452.11

【參考文獻】

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本文編號：1915264