雅泸高速大相岭隧道超前地质预报研究

论文摘要

在西部地区大规模高速公路的建设中,由于西部地区地质条件复杂、山峦叠嶂、沟壑纵横给高速公路建设带来了极大的难度,因此隧道工程显得尤为重要,而在隧道工程的施工过程中探明掌子面前方的地质情况成为隧道施工安全的重要控制性因素之一。为了保证隧道的安全施工,超前地质预报工作成为隧道施工工序的重要组成部分。本文详细阐明了大相岭隧道区工程地质条件,在收集前人研究资料,分析国内外技术方法的基础上,运用现代物探手段对隧道地质灾害进行超前预报,并且在大相岭隧道超前预报的实际工作中总结经验。本文主要围绕以下方面展开：1.系统总结了超前地质预报的各种方法,阐述了地质雷达的工作原理、工作方法、解译方式和使用效果。将探测结论、勘察资料和工程实际相对比地质雷达在大相岭隧道中的探测有良好的预报结果,但是地质雷达在探测过程中的干扰因素较多,影响了其预报的准确性。2.通过TSP技术在大相岭隧道中的实际应用,阐述了其工作原理和工作方法。在大相岭隧道长距离的探测过程中分别使用TSP203、TGP206和TGP12三种系统进行了探测,从探测结果和工程实际相对比,总结了三种探测系统的优缺点。3.以地质分析为核心,采用多种超前预报方式进行综合超前预报,对隧道岩性、围岩类别、断层、破碎带,地下水等主要工程地质条件及涌水等地质灾害,从不同程度上进行了预测预报,对施工进行了有效的指导作用。4.通过对大相岭隧道的预测预报分析,建立了一套隧道地质灾害超前预报的总体思路：以地质分析法为核心,采用TSP技术进行长距离的超前探测,根据探测结论的分析,采用地质雷达进行中距离的探测,最后采用掌子面素描来进行短距离的预报,在特殊地段采用超前钻探来进行预测和验证。最终将超前预报作为一种施工工序纳入到正常的施工过程中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 国外研究及应用概况
• 1.2.2 国内研究及应用现状
• 1.3 超前地质预报的难点及存在的主要问题
• 1.4 研究目的及技术路线
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 技术路线
• 第2章 超前地质预报方法
• 2.1 地质分析法
• 2.1.1 地表地质调查
• 2.1.2 地质素描法
• 2.1.3 断层参数法
• 2.2 超前勘探预报法
• 2.2.1 超前水平钻孔法
• 2.2.2 超前导坑
• 2.2.3 超前风钻孔
• 2.3 地球物理方法
• 2.4 数值模拟法
• 第3章 大相岭隧道工程地质条件
• 3.1 工程概况
• 3.2 地形地貌
• 3.3 地层岩性
• 3.4 地质构造
• 3.4.1 大相岭背斜构造
• 3.4.2 断裂构造
• 3.5 水文地质
• 3.6 不良地质
• 3.7 隧道工程地质评价
• 3.7.1 隧道进口稳定性评价
• 3.7.2 隧道出口稳定性评价
• 3.7.3 隧道洞身围岩稳定性评价
• 第4章 探地雷达
• 4.1 探地雷达技术及应用情况
• 4.2 探地雷达的组成及工作原理
• 4.3 探地雷达技术
• 4.3.1 探地雷达探测性能
• 4.3.2 探地雷达的分辨率
• 4.3.3 探地雷达的探测方法
• 4.4 探地雷达图像分析判释
• 4.4.1 探地雷达反射层的拾取
• 4.4.2 探地雷达图像解释的具体做法
• 4.4.3 常见地表干扰反射波组识别和地下目标反射波组的拾取
• 4.4.4 常见不同地层探地雷达图像特征
• 4.5 SIR—20型探地雷达仪
• 4.6 SIR—20型探地雷达仪在大相岭隧道中的应用
• 4.7 探地雷达超前预报技术应用总结
• 第5章 隧道地震波预报技术及其应用
• 5.1 隧道地震波预报（TSP）方法的预报原理
• 5.2 隧道地震波预报（TSP）方法的理论基础
• 5.3 TSP—203超前地质预报系统
• 5.3.1 TSP—203探测原理和方法
• 5.3.2 TSP—203在大相岭隧道中的应用
• 5.4 TGP超前预报系统
• 5.4.1 TGP206在大相岭隧道中的应用
• 5.4.2 TGP12在大相岭隧道中的应用
• 5.4.3 TGP超前预报系统部分探测成果与开挖情况
• 5.5 TSP-203地质预报系统和TGP地质预报系统技术应用总结
• 5.5.1 TSP-203地质预报系统
• 5.5.2 TGP地质预报系统
• 第6章 大相岭隧道超前地质预报综合分析
• 6.1 地表地质调查
• 6.2 掌子面素描
• 6.3 超前钻探
• 6.4 大相岭隧道综合超前预报方法
• 结论和展望
• 致谢
• 参考文献