隨著我國(guó)交通、水利建設(shè)的力度加大,我國(guó)隧道及地下工程得到了前所未有的迅速發(fā)展。然而,隧道工程施工中經(jīng)常會(huì)遇到多種復(fù)雜的地質(zhì)條件,導(dǎo)致工程建設(shè)過程中往往發(fā)生突水突泥等重大災(zāi)害,嚴(yán)重威脅了隧道的施工安全。因此,開展施工期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、提前規(guī)避災(zāi)害源具有十分重要的工程意義和科學(xué)價(jià)值。經(jīng)過近幾十年的研究與發(fā)展,以應(yīng)用地球物理學(xué)科為帶動(dòng),形成了多種較為成熟的隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。然而,每種探測(cè)方法的物理基礎(chǔ)不同,其優(yōu)勢(shì)、探測(cè)對(duì)象、探測(cè)距離和適用性也各有不同,事實(shí)上沒有哪種單一預(yù)報(bào)方法可以探明所有的災(zāi)害源,導(dǎo)致在實(shí)踐中存在著多解性強(qiáng)、可靠性低等嚴(yán)重問題。其主要原因在于缺乏地球物理方法對(duì)典型致災(zāi)構(gòu)造超前探測(cè)響應(yīng)深入系統(tǒng)的研究,未形成一套行之有效的致災(zāi)構(gòu)造綜合解釋識(shí)別方法。針對(duì)上述問題,本文在典型突水突泥致災(zāi)構(gòu)造類別劃分研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)典型致災(zāi)構(gòu)造開展了系統(tǒng)的超前探測(cè)的正演模擬與數(shù)值成像研究,總結(jié)并分析了隧道典型突水突泥致災(zāi)構(gòu)造超前探測(cè)的多地球物理場(chǎng)響應(yīng)和識(shí)別特征。同時(shí)針對(duì)隧道超前探測(cè)的綜合解釋,提出了基于k近鄰分類算法綜合解釋方法,并在多個(gè)依托工程中開展了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和驗(yàn)證。本文的主要研究工作及成果如... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１斷層破碎帶致災(zāi)構(gòu)造示意圖（李術(shù)才，２０１８）??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｉｓａｓｔｅｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｉｎ?ｆａｕｌｔ（Ｓｈｕｃａｉ?Ｌｉ，２０１８）??

纖??ｍｉ?９ｇｒ／?／／?／?／／?／?／?Ｊ??圖２．１斷層破碎帶致災(zāi)構(gòu)造示意圖（李術(shù)才，２０１８）??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｉｓａｓｔｅｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｉｎ?ｆａｕｌｔ（Ｓｈｕｃａｉ?Ｌｉ，２０１８）??（２）巖溶類??巖溶是指分布廣泛的石灰?guī)r地區(qū)，碳酸鹽巖受地下水長(zhǎng)期溶蝕作用產(chǎn)生的??水文現(xiàn)象和地貌現(xiàn)象的統(tǒng)稱。巖溶體廣泛發(fā)育，形態(tài)各異，形成了獨(dú)特的地表和地??下巖溶地貌，地下巖溶形態(tài)主要包括溶蝕裂隙、溶洞和巖溶通道及地下河三類。??溶蝕裂隙是指地下水沿巖石節(jié)理裂隙運(yùn)動(dòng)發(fā)生巖溶溶蝕作用，使原有節(jié)理裂??隙擴(kuò)大化的現(xiàn)象，具有良好的連通性和導(dǎo)水能力。溶洞是地下水沿著可溶巖的各??種不連續(xù)面（斷層、節(jié)理、層面裂隙等）進(jìn)行化學(xué)溶蝕與機(jī)械侵蝕而形成的較大空??洞，是溶蝕裂隙的進(jìn)一步發(fā)育和擴(kuò)展，在空間結(jié)構(gòu)上沿各個(gè)方向尺寸相當(dāng)（與管??道及地下暗河型相比）。巖溶通道及地下河是指長(zhǎng)度方向遠(yuǎn)大于其他兩個(gè)方向的??巖溶體

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??根據(jù)以上總結(jié)的斷層破碎帶和巖溶致災(zāi)構(gòu)造的物理性質(zhì)，可以分別建立斷層??破碎帶和溶洞的基本地球物理模型，如圖２．３所示，相關(guān)參數(shù)的取值范圍如表２．２??所示。??．－—＼?一??！?；?｜?＾?＠：?｜??＾—?１?＾?＇ｉ／??（ａ）斷層破碎帶?（ｂ）溶洞??圖２．３突水突泥致災(zāi)構(gòu)造地球物理模型示意圖??Ｆｉｇ．２．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｆｏｒ?ｗａｔｅｒ?ａｎｄ?ｍｕｄ??ｉｎｒｕｓｈ??表２．２突水突泥致災(zāi)構(gòu)造的基本地球物理模型參數(shù)取值表??Ｔａｂ．２．２?Ｔａｂｌｅ?ｏｆ?ｖａｌｕｅｓ?ｏｆ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｗａｔｅｒ?ａｎｄ??ｍｕｄ?ｉｎｒｕｓｈ??隧道圍巖?斷層?溶洞??波速（ｍ／ｓ）?３５００－６５００?１０００－３０００?１０００－３０００??介電常數(shù)?１？１０?３０－８１?３０－８１??電阻率（ｉ＞ｍ）?＞１０００?１－１０００?１－１０００??通過建立的突水突泥致災(zāi)構(gòu)造地球物理模型，賦予相應(yīng)的地球物理參數(shù)可以??進(jìn)行多地球物理方法的正演模擬。改變致災(zāi)構(gòu)造的位置ｄ、傾角ｃｘ、尺寸相關(guān)參數(shù)??（如厚度ｗ）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]隧道突水突泥致災(zāi)構(gòu)造分類、地質(zhì)判識(shí)、孕災(zāi)模式與典型案例分析[J]. 李術(shù)才,許振浩,黃鑫,林鵬,趙曉成,張慶松,楊磊,張霄,孫懷鳳,潘東東.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]TBM掘進(jìn)前方不良地質(zhì)與巖體參數(shù)的綜合獲取方法[J]. 劉斌,李術(shù)才,李建斌,王玉杰,張建清,聶利超,王雪亮.  山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(06)
[3]富水軟巖隧道跨越斷層段塌方機(jī)制分析及處治措施[J]. 左清軍,吳立,林存友,徐昌茂,李波,陸中玏,袁青.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(02)
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博士論文
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[4]巖溶隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法研究[D]. 葉英.北京交通大學(xué) 2006
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碩士論文
[1]瞬變電磁三維建模及軟件開發(fā)[D]. 曾友強(qiáng).長(zhǎng)安大學(xué) 2016



本文編號(hào)：2906187