本文關(guān)鍵詞：核磁共振與瞬變電磁在滬昆高鐵隧道涌水探測中的應(yīng)用

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【摘要】：新建的滬昆高速鐵路途經(jīng)貴州省,鐵路沿線群山密布,水系分布廣泛復(fù)雜,地下暗河叢生,屬于典型的喀斯特地貌,給巖溶發(fā)育提供了良好的條件,復(fù)雜的地質(zhì)地貌條件極大地提高了滬昆高鐵隧道建設(shè)的難度,在隧道施工中遭遇隧道涌水災(zāi)害的可能性極大,易引發(fā)重大地質(zhì)災(zāi)害,嚴(yán)重威脅施工安全和影響施工進(jìn)度。因此,極有必要進(jìn)行隧道涌水災(zāi)害的超前地質(zhì)預(yù)報研究。本文選取滬昆高鐵貴州段一條典型的巖溶隧道,即大獨(dú)山隧道,詳細(xì)闡述了隧道的工程地質(zhì)條件,采用聯(lián)合核磁共振和瞬變電磁進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報。本文在收集前人資料、查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,就國內(nèi)外隧道超前地質(zhì)預(yù)報方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,詳細(xì)闡述了核磁共振和瞬變電磁的基礎(chǔ)理論和隧道中的工作方式,并在大獨(dú)山隧道中進(jìn)行了隧道涌水超前地質(zhì)預(yù)報應(yīng)用研究,并輔以其他超前預(yù)報方法進(jìn)行對比,最終與開挖結(jié)果驗證。本文就以下方面進(jìn)行展開:1、系統(tǒng)介紹了主要的隧道超前地質(zhì)預(yù)報方法,介紹了核磁工程方法和瞬變電磁方法的由來和發(fā)展現(xiàn)狀,以及國內(nèi)外主流的儀器;2、介紹了滬昆高鐵貴州段大獨(dú)山隧道的工程地質(zhì)條件,分析了隧道工程地質(zhì)條件的特點(diǎn);3、系統(tǒng)介紹了核磁共振和瞬變電磁的隧道應(yīng)用基礎(chǔ)理論,兩者聯(lián)合應(yīng)用的基礎(chǔ),以及隧道中核磁共振和瞬變電磁的工作方式;4、介紹了核磁共振和瞬變電磁數(shù)據(jù)處理、噪聲干擾抑制的基本方法以及反演計算的理論方法;5、詳細(xì)介紹了隧道中核磁共振和瞬變電磁的工作過程,在大獨(dú)山隧道三個點(diǎn)進(jìn)行了核磁共振和瞬變電磁聯(lián)合涌水探測,并將結(jié)果與TRT、TSP、大地電磁、地質(zhì)雷達(dá)結(jié)果進(jìn)行綜合對比分析,得出結(jié)果并與后續(xù)開挖結(jié)果進(jìn)行對比驗證,結(jié)果表明探測結(jié)果準(zhǔn)確可靠;滬昆高鐵貴州段沿線地質(zhì)條件復(fù)雜,巖溶發(fā)育,隧道涌水災(zāi)害頻發(fā),對隧道超前地質(zhì)預(yù)報提出了較高的要求,本文聯(lián)合核磁共振和瞬變電磁方法,既可以對水體有定性位置的了解,也可以對水體直接反應(yīng),并解讀水量大小,與實際開挖結(jié)果對比驗證,結(jié)果表明效果較好。
【關(guān)鍵詞】：隧道工程 隧道涌水 超前地質(zhì)預(yù)報 核磁共振 瞬變電磁
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U456.32
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 研究意義和選題依據(jù)13-16
• 1.1.1 研究意義13-14
• 1.1.2 選題依據(jù)14-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-21
• 1.2.1 隧道超前地質(zhì)預(yù)報研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 核磁共振研究歷史及現(xiàn)狀18-20
• 1.2.3 瞬變電磁研究歷史及現(xiàn)狀20-21
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線21-23
• 1.3.1 研究內(nèi)容21-22
• 1.3.2 技術(shù)路線22-23
• 第2章 隧道工程地質(zhì)環(huán)境23-31
• 2.1 大獨(dú)山隧道工程地質(zhì)環(huán)境23-31
• 2.1.1 概況23
• 2.1.2 地層巖性23-25
• 2.1.3 水文地質(zhì)特征25-27
• 2.1.4 地質(zhì)構(gòu)造27-28
• 2.1.5 不良地質(zhì)條件28-29
• 2.1.6 工程地質(zhì)條件評價29-31
• 第3章 MRS & TEM隧道應(yīng)用理論基礎(chǔ)31-44
• 3.1 核磁共振（MRS）理論基礎(chǔ)31-39
• 3.1.1 核磁共振基本原理31-32
• 3.1.2 核磁共振探測地下水原理32
• 3.1.3 核磁共振隧道探測原理32-33
• 3.1.4 核磁共振隧道探測激發(fā)場計算33-37
• 3.1.5 核磁共振隧道響應(yīng)分析37-39
• 3.2 瞬變電磁（TEM）理論基礎(chǔ)39-42
• 3.2.1 瞬變電磁基本原理39
• 3.2.2 瞬變電磁探測過程39-40
• 3.2.3 瞬變電磁探測地下水40-42
• 3.3 核磁共振與瞬變電磁聯(lián)合隧道涌水探測42-44
• 第4章 MRS & TEM在隧道中應(yīng)用的工作方式44-50
• 4.1 MRS在隧道工程中應(yīng)用的工作方式44-45
• 4.2 TEM在隧道工程中應(yīng)用的工作方式45-50
• 4.2.1 重疊框方式46
• 4.2.2 中心方式46-47
• 4.2.3 大定源方式47-48
• 4.2.4 偶極方式48-50
• 第5章 數(shù)據(jù)處理解釋50-61
• 5.1 MRS數(shù)據(jù)解釋50-55
• 5.1.1 特征參數(shù)提取50-52
• 5.1.2 數(shù)據(jù)解釋52-53
• 5.1.3 噪聲干擾抑制53-55
• 5.2 TEM數(shù)據(jù)解釋55-61
• 5.2.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量判別55-56
• 5.2.2 數(shù)據(jù)處理56-57
• 5.2.3“煙圈”理論一維快速反演57-61
• 第6章 MRS &TEM在隧道涌水探測中的應(yīng)用61-98
• 6.1 MRS-TEM聯(lián)合探測工作模式61-72
• 6.1.1 核磁共振工作過程61-67
• 6.1.2 瞬變電磁工作過程67-71
• 6.1.3 MRS-TEM聯(lián)合探測工作方法71-72
• 6.2 大獨(dú)山隧道（D1K856+674）72-85
• 6.2.1 MRS探測73-75
• 6.2.2 TEM探測75-79
• 6.2.3 大地電磁法勘探79-81
• 6.2.4 TRT探測81-83
• 6.2.5 TSP探測83-85
• 6.2.6 綜合分析85
• 6.3 大獨(dú)山隧道（D1K855+802）85-94
• 6.3.1 MRS探測87-90
• 6.3.2 TEM探測90-92
• 6.3.3 地質(zhì)雷達(dá)探測92-93
• 6.3.4 綜合分析93-94
• 6.4 大獨(dú)山隧道（D1K855+998）94-97
• 6.4.1 TEM探測94-96
• 6.4.2 地質(zhì)雷達(dá)探測96-97
• 6.4.3 綜合分析97
• 6.5 開挖驗證及綜合分析97-98
• 第7章 結(jié)論和建議98-100
• 參考文獻(xiàn)100-104
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果104-105
• 致謝105

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