本文關(guān)鍵詞：盾構(gòu)法施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)初探

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【摘要】：隧道工程建設(shè)自有其特殊性,無論是鉆爆法開挖還是掘進(jìn)機(jī)施工,在穿越復(fù)雜地層時(shí),都會(huì)面臨極大風(fēng)險(xiǎn)。因此,隧道各種不良地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。盾構(gòu)法施工對(duì)掌子面前方地質(zhì)情況非常敏感,不良土層、流沙、飄石等等都會(huì)嚴(yán)重影響盾構(gòu)機(jī)正常的掘進(jìn),因此需要密切關(guān)注地質(zhì)因素。利用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)探測開挖面前方的地質(zhì)情況,有利于對(duì)這些異�；蛱厥獾刭|(zhì)進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)警,以便及時(shí)調(diào)整或處理。本文通過對(duì)國內(nèi)外大量文獻(xiàn)的研究,在北京市市政工程研究院地下工程建設(shè)預(yù)報(bào)預(yù)警北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已有的科研成果USEP21型地下工程施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對(duì)適用于盾構(gòu)機(jī)法施工的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法與系統(tǒng)進(jìn)行了探索性研究,主要成果如下:(1)論文歸納了目前常用于掘進(jìn)機(jī)法施工隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法的原理、特點(diǎn),并根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場預(yù)報(bào)結(jié)果,總結(jié)了不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)。首次利用Tesseral-2D軟件模擬了TSP隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法,驗(yàn)證了此方法的有效性,同時(shí)對(duì)盾構(gòu)法施工環(huán)境超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案進(jìn)行了正演模擬,論述了方法的可行性。(2)在不影響盾構(gòu)機(jī)施工的情況下,首次將盾構(gòu)機(jī)本身機(jī)械振動(dòng)作為震源,在隧道管片上安置接收器接收直達(dá)波、反射波,通過數(shù)據(jù)處理分析,對(duì)開挖面前方地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測。(3)利用一致性分析、重復(fù)性對(duì)比、三維聯(lián)合成像等多種方法對(duì)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的處理判譯,推測盾構(gòu)機(jī)施工周圍的地質(zhì)情況,并對(duì)實(shí)際現(xiàn)場開挖結(jié)果進(jìn)行跟蹤對(duì)比,驗(yàn)證了現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：地質(zhì)預(yù)報(bào) 掘進(jìn)機(jī)施工 地震波 正演模擬
【學(xué)位授予單位】：北京市市政工程研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U455.43
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容12-13
• 2 掘進(jìn)機(jī)施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)概述13-35
• 2.1 隧道掘進(jìn)機(jī)13-17
• 2.1.1 掘進(jìn)機(jī)的分類13-16
• 2.1.2 隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)內(nèi)容16-17
• 2.1.3 預(yù)報(bào)方法17
• 2.2 地質(zhì)分析法17-19
• 2.2.1 隧道地質(zhì)編錄測繪與巖體物探測試方法17-18
• 2.2.2 石碴分析法與TBM掘進(jìn)參數(shù)法18-19
• 2.3 超前鉆探19-20
• 2.4 地震波法超前地質(zhì)預(yù)報(bào)20-26
• 2.4.1 TSP隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)法20-23
• 2.4.2 HSP聲波反射法23-26
• 2.5 電法超前地質(zhì)預(yù)報(bào)26-33
• 2.5.1 BEAM電法26-30
• 2.5.2 瞬變電磁法30-33
• 2.6 本章小結(jié)33-35
• 3 Tesseral-2D地震波場正演模擬35-60
• 3.1 地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)理論基礎(chǔ)35-41
• 3.1.1 地震波特征35-38
• 3.1.2 地震波傳播規(guī)律38-41
• 3.2 地震波正演基本原理41-43
• 3.2.1 二維聲波方程的差分形式41-42
• 3.2.2 地震波傳播邊界條件42-43
• 3.3 TSP地震波場正演模擬43-54
• 3.3.1 基本信息及參數(shù)設(shè)置44-45
• 3.3.2 結(jié)果分析45-53
• 3.3.3 結(jié)論53-54
• 3.4 掘進(jìn)機(jī)地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)驗(yàn)方案正演模擬54-60
• 3.4.1 基本信息54-56
• 3.4.2 結(jié)果分析56-58
• 3.4.3 結(jié)論58-60
• 4 實(shí)際應(yīng)用60-92
• 4.1 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)60-65
• 4.1.1 工程地質(zhì)概況61-64
• 4.1.2 工程水文概況64-65
• 4.1.3 場地工程地震條件綜合評(píng)價(jià)65
• 4.2 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)65-77
• 4.2.1 系統(tǒng)介紹65-74
• 4.2.2 現(xiàn)場接收器布設(shè)74-76
• 4.2.3 數(shù)據(jù)采集76-77
• 4.3 數(shù)據(jù)分析77-91
• 4.3.1 一致性及重復(fù)性對(duì)比77-80
• 4.3.2 施工噪音振動(dòng)分析及典型圖譜80-85
• 4.3.3 圖像判譯85-91
• 4.4 小結(jié)91-92
• 5 結(jié)論與建議92-94
• 5.1 結(jié)論92
• 5.2 建議92-94
• 參考文獻(xiàn)94-97
• 致謝97-98
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果98

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