基于隧道掌子面炮孔鉆進的超前地質(zhì)預報技術(shù)研究
發(fā)布時間:2020-12-14 09:09
鉆孔過程中鉆具與巖土體進行直接接觸,鉆具響應信息綜合反映了巖土體的力學性質(zhì),鉆具響應信息中隱藏的大量地質(zhì)資料,可用于分析、測定巖土體的力學參數(shù)和空間分布,是進行地層界面識別和圍巖級別劃分的重要參考指標,F(xiàn)階段在巖土工程領(lǐng)域的鉆具響應信息并沒有被收集,造成了數(shù)據(jù)資源的極大浪費。為充分利用隧道炮孔鉆進中的相關(guān)參數(shù)信息,采集并建立參數(shù)與圍巖質(zhì)量的關(guān)系,結(jié)合掌子面地質(zhì)情況,對掌子面前方圍巖級別進行預報。依托貴州三獨高速開展基于隧道掌子面炮孔鉆進的超前地質(zhì)預報技術(shù)研究并得到以下成果。研究證明了巖石的可鉆性與鉆進速度、振動加速度以及振動頻率有直接的關(guān)系。在此基礎上完成了隧道掌子面炮孔鉆進短距離地質(zhì)預報的理論研究;研發(fā)了一套隨鉆監(jiān)測設備,應用于氣動鑿巖機,隨鉆設備可采集鉆機鉆進速率、振動加速度的實時數(shù)據(jù);將采集到的鉆進速率,振動加速度進行分析研究,構(gòu)建了巖體級別和鉆進信息的定量關(guān)系;通過在依托工程中的應用,初步建立了基于圍巖巖石類型為石英砂巖的不同級別圍巖的巖石抗鉆系數(shù)標準數(shù)據(jù)庫。并與開挖現(xiàn)場的地質(zhì)報告進行比對,完善了數(shù)據(jù)庫。
【文章來源】:公路交通科技. 2020年07期 北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
設備示意圖
分析鉆進試驗中典型的振動加速度波形圖(圖2),由圖可以看出,整個鑿巖過程可以用一系列振動加速度的波形進行體現(xiàn)。從振動加速度波形中可以看出,每次沖擊波形的持續(xù)時間與YT-28氣動鑿巖機的沖擊周期相一致,大約為25~30 ms,可以反映振動加速度傳感器采集的數(shù)據(jù)具有可靠性。在鑿巖機單次沖擊破巖過程中,鉆桿的運動狀態(tài)可以分為沖擊段、鉆桿回程段和再次沖擊段3個階段,為準確建立振動加速度與圍巖級別的關(guān)系,本研究選取沖擊段作為主體數(shù)據(jù)進行分析研究。對3個炮孔的典型振動加速度波形進行比較發(fā)現(xiàn),紫林山掌子面ZK36+177炮孔、羅平掌子面YK27+077炮孔、羅平斷層ZK26+670炮孔,3者的振動加速度均值和振動加速度極值均依次減小,根據(jù)鑿巖機破巖原理的分析研究,可知振動加速度越大,鑿巖機破巖所做沖擊功越多,圍巖強度越大,圍巖級別就好。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于掌子面結(jié)構(gòu)量化的公路隧道圍巖分級方法[J]. 柳厚祥,查煥奕,錢程,王真,蔣武軍. 公路交通科技. 2019(07)
[2]隨鉆測量信息傳輸方式的發(fā)展現(xiàn)狀綜述研究[J]. 閆宏亮,石文龍,李琳. 重慶科技學院學報(自然科學版). 2015(06)
[3]隧道施工超前地質(zhì)預報研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 李術(shù)才,劉斌,孫懷鳳,聶利超,鐘世航,蘇茂鑫,李貅,許振浩. 巖石力學與工程學報. 2014(06)
[4]公路隧道施工監(jiān)控量測與超前地質(zhì)預報技術(shù)現(xiàn)狀及思考[J]. 雷堅強,丁彰芳. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2013(06)
[5]煤礦井下隨鉆測量技術(shù)的應用研究[J]. 胡小林,黃麟森,王清峰. 礦冶. 2012(04)
[6]沖擊作用下巖石破碎比功理論分析及模糊預測模型[J]. 曹鈞,沈志康,胡永樂,范成洲,王定賢,鄧麗蓉,楊歡. 巖土力學. 2012(S2)
[7]隧道施工超前地質(zhì)預報技術(shù)綜述[J]. 葉英. 市政技術(shù). 2012(05)
[8]基于鉆進能量理論的隧道凝灰?guī)r地層界面識別及圍巖分級方法[J]. 田昊,李術(shù)才,薛翊國,邱道宏,蘇茂鑫,王凱. 巖土力學. 2012(08)
[9]采用小樣本統(tǒng)計理論的隧道圍巖分類[J]. 蘇永華,馬寧,胡檢. 公路交通科技. 2010(08)
[10]基于風險評價的巖溶隧道綜合超前地質(zhì)預報技術(shù)研究[J]. 葛顏慧,李術(shù)才,張慶松,李利平,劉斌. 巖土工程學報. 2010(07)
碩士論文
[1]隧道超前地質(zhì)預報方法及應用研究[D]. 張存亮.西安科技大學 2011
[2]齊岳山隧道巖溶超前預報及綜合集成系統(tǒng)研究[D]. 張曉.北京交通大學 2008
本文編號:2916178
【文章來源】:公路交通科技. 2020年07期 北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
設備示意圖
分析鉆進試驗中典型的振動加速度波形圖(圖2),由圖可以看出,整個鑿巖過程可以用一系列振動加速度的波形進行體現(xiàn)。從振動加速度波形中可以看出,每次沖擊波形的持續(xù)時間與YT-28氣動鑿巖機的沖擊周期相一致,大約為25~30 ms,可以反映振動加速度傳感器采集的數(shù)據(jù)具有可靠性。在鑿巖機單次沖擊破巖過程中,鉆桿的運動狀態(tài)可以分為沖擊段、鉆桿回程段和再次沖擊段3個階段,為準確建立振動加速度與圍巖級別的關(guān)系,本研究選取沖擊段作為主體數(shù)據(jù)進行分析研究。對3個炮孔的典型振動加速度波形進行比較發(fā)現(xiàn),紫林山掌子面ZK36+177炮孔、羅平掌子面YK27+077炮孔、羅平斷層ZK26+670炮孔,3者的振動加速度均值和振動加速度極值均依次減小,根據(jù)鑿巖機破巖原理的分析研究,可知振動加速度越大,鑿巖機破巖所做沖擊功越多,圍巖強度越大,圍巖級別就好。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于掌子面結(jié)構(gòu)量化的公路隧道圍巖分級方法[J]. 柳厚祥,查煥奕,錢程,王真,蔣武軍. 公路交通科技. 2019(07)
[2]隨鉆測量信息傳輸方式的發(fā)展現(xiàn)狀綜述研究[J]. 閆宏亮,石文龍,李琳. 重慶科技學院學報(自然科學版). 2015(06)
[3]隧道施工超前地質(zhì)預報研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 李術(shù)才,劉斌,孫懷鳳,聶利超,鐘世航,蘇茂鑫,李貅,許振浩. 巖石力學與工程學報. 2014(06)
[4]公路隧道施工監(jiān)控量測與超前地質(zhì)預報技術(shù)現(xiàn)狀及思考[J]. 雷堅強,丁彰芳. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2013(06)
[5]煤礦井下隨鉆測量技術(shù)的應用研究[J]. 胡小林,黃麟森,王清峰. 礦冶. 2012(04)
[6]沖擊作用下巖石破碎比功理論分析及模糊預測模型[J]. 曹鈞,沈志康,胡永樂,范成洲,王定賢,鄧麗蓉,楊歡. 巖土力學. 2012(S2)
[7]隧道施工超前地質(zhì)預報技術(shù)綜述[J]. 葉英. 市政技術(shù). 2012(05)
[8]基于鉆進能量理論的隧道凝灰?guī)r地層界面識別及圍巖分級方法[J]. 田昊,李術(shù)才,薛翊國,邱道宏,蘇茂鑫,王凱. 巖土力學. 2012(08)
[9]采用小樣本統(tǒng)計理論的隧道圍巖分類[J]. 蘇永華,馬寧,胡檢. 公路交通科技. 2010(08)
[10]基于風險評價的巖溶隧道綜合超前地質(zhì)預報技術(shù)研究[J]. 葛顏慧,李術(shù)才,張慶松,李利平,劉斌. 巖土工程學報. 2010(07)
碩士論文
[1]隧道超前地質(zhì)預報方法及應用研究[D]. 張存亮.西安科技大學 2011
[2]齊岳山隧道巖溶超前預報及綜合集成系統(tǒng)研究[D]. 張曉.北京交通大學 2008
本文編號:2916178
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