盾构法施工超前地质预报初探

发布时间：2017-08-21 09:34

  本文关键词：盾构法施工超前地质预报初探

  更多相关文章： 地质预报 掘进机施工 地震波 正演模拟

【摘要】：隧道工程建设自有其特殊性,无论是钻爆法开挖还是掘进机施工,在穿越复杂地层时,都会面临极大风险。因此,隧道各种不良地质灾害预测预报是一项非常重要的任务。盾构法施工对掌子面前方地质情况非常敏感,不良土层、流沙、飘石等等都会严重影响盾构机正常的掘进,因此需要密切关注地质因素。利用超前地质预报系统探测开挖面前方的地质情况,有利于对这些异常或特殊地质进行预报预警,以便及时调整或处理。本文通过对国内外大量文献的研究,在北京市市政工程研究院地下工程建设预报预警北京市重点实验室已有的科研成果USEP21型地下工程施工超前地质预报系统的基础上,对适用于盾构机法施工的超前地质预报方法与系统进行了探索性研究,主要成果如下:(1)论文归纳了目前常用于掘进机法施工隧道超前地质预报方法的原理、特点,并根据实际现场预报结果,总结了不同方法的优缺点。首次利用Tesseral-2D软件模拟了TSP隧道超前地质预报方法,验证了此方法的有效性,同时对盾构法施工环境超前地质预报方案进行了正演模拟,论述了方法的可行性。(2)在不影响盾构机施工的情况下,首次将盾构机本身机械振动作为震源,在隧道管片上安置接收器接收直达波、反射波,通过数据处理分析,对开挖面前方地质情况进行预测。(3)利用一致性分析、重复性对比、三维联合成像等多种方法对现场实验数据进行了详细的处理判译,推测盾构机施工周围的地质情况,并对实际现场开挖结果进行跟踪对比,验证了现场实验方案的可行性。
【关键词】：地质预报 掘进机施工 地震波 正演模拟
【学位授予单位】：北京市市政工程研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.43
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.3 论文主要研究内容12-13
• 2 掘进机施工超前地质预报概述13-35
• 2.1 隧道掘进机13-17
• 2.1.1 掘进机的分类13-16
• 2.1.2 隧道超前地质预报内容16-17
• 2.1.3 预报方法17
• 2.2 地质分析法17-19
• 2.2.1 隧道地质编录测绘与岩体物探测试方法17-18
• 2.2.2 石碴分析法与TBM掘进参数法18-19
• 2.3 超前钻探19-20
• 2.4 地震波法超前地质预报20-26
• 2.4.1 TSP隧道地质预报法20-23
• 2.4.2 HSP声波反射法23-26
• 2.5 电法超前地质预报26-33
• 2.5.1 BEAM电法26-30
• 2.5.2 瞬变电磁法30-33
• 2.6 本章小结33-35
• 3 Tesseral-2D地震波场正演模拟35-60
• 3.1 地震波运动学理论基础35-41
• 3.1.1 地震波特征35-38
• 3.1.2 地震波传播规律38-41
• 3.2 地震波正演基本原理41-43
• 3.2.1 二维声波方程的差分形式41-42
• 3.2.2 地震波传播边界条件42-43
• 3.3 TSP地震波场正演模拟43-54
• 3.3.1 基本信息及参数设置44-45
• 3.3.2 结果分析45-53
• 3.3.3 结论53-54
• 3.4 掘进机地质预报实验方案正演模拟54-60
• 3.4.1 基本信息54-56
• 3.4.2 结果分析56-58
• 3.4.3 结论58-60
• 4 实际应用60-92
• 4.1 现场实验60-65
• 4.1.1 工程地质概况61-64
• 4.1.2 工程水文概况64-65
• 4.1.3 场地工程地震条件综合评价65
• 4.2 现场实验65-77
• 4.2.1 系统介绍65-74
• 4.2.2 现场接收器布设74-76
• 4.2.3 数据采集76-77
• 4.3 数据分析77-91
• 4.3.1 一致性及重复性对比77-80
• 4.3.2 施工噪音振动分析及典型图谱80-85
• 4.3.3 图像判译85-91
• 4.4 小结91-92
• 5 结论与建议92-94
• 5.1 结论92
• 5.2 建议92-94
• 参考文献94-97
• 致谢97-98
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果98

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 金美海;李星平;张长亮;;隧道超前地质预报综述[J];交通标准化;2007年07期

2 曹红彬;韦秀燕;;提高隧道超前地质预报效率的探讨[J];隧道建设;2009年03期

3 贾龙;;某隧道超前地质预报[J];企业技术开发;2010年03期

4 罗利锐;刘志刚;闫怡冲;;超前地质预报系统的提出及其发展方向[J];岩土力学;2011年S1期

5 温佐彪;张辉;;综合超前地质预报技术体系的构建与实践[J];公路工程;2011年02期

6 梁栋;黄鑫;;探地雷达在隧道超前地质预报中的应用与数据处理[J];科技信息;2011年16期

7 曾晓勤;李辉忠;张啸;邱继云;;水平软弱岩层高速公路隧道超前地质预报技术[J];四川建筑;2012年04期

8 涂鸣鸣;;某高速公路隧道塌方的超前地质预报及治理[J];科技创新与应用;2012年33期

9 周六生;;隧道超前地质预报现状及常见认识误区浅析[J];铁道勘察;2013年03期

10 马栋;金洞隧道超前地质预报技术[J];铁道标准设计;2003年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 田洪义;韩志怀;;复杂长大隧道超前地质预报技术应用和研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（2）[C];2009年

2 谭天元;;关于提高隧道超前地质预报成果质量的探讨[A];贵州省岩石力学与工程学会2010年学术年会论文集[C];2010年

3 曹哲明;;超前地质预报在隧道施工中的应用[A];中国铁道学会工程地质与路基专业委员会第21届年会暨学术交流会论文集[C];2007年

4 吴海之;;高密度直流电测法超前地质预报技术[A];客运专线工程技术学术研讨会论文集（上）[C];2008年

5 李庆妮;;太古高速隧道超前地质预报的工艺要求[A];中国高速公路管理学术论文集（2009卷）[C];2009年

6 周治国;朱合华;;隧道涌水超前地质预报技术[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年

7 孙宏志;;隧道超前地质预报陆地声呐法解释数据的建模及其求解[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年

8 杨永刚;张凤坤;汪子文;;超前地质预报在熊洞湾隧道中的应用[A];中国煤炭学会成立五十周年系列文集2012年全国矿山建设学术会议专刊（下）[C];2012年

9 王丽;孙立;王俊峰;张献兵;;超前地质预报技术在大梁山隧道施工中的应用[A];城市地下空间综合开发技术交流会论文集[C];2013年

10 张庆松;许振浩;李术才;;岩溶隧道综合超前地质预报方法与工程应用[A];全国地下工程超前地质预报与灾害治理学术及技术研讨会论文集（Ⅰ）[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前9条

1 陈卫东邋杨兴俊 张燕;“超前地质预报”见成效[N];建筑时报;2007年

2 通讯员 伍振 记者 袁海明;十八局集团宜万指 精细化管理击破施工成本瓶颈[N];中国铁道建筑报;2005年

3 徐景明邋苏富强;翔安隧道完成投资8亿多元[N];厦门日报;2007年

4 王发;超前地质预报克隧道涌水难关[N];中华建筑报;2003年

5 曾正贤;中铁十六局靠科技打造亚洲第一长隧[N];科技日报;2004年

6 高志宏邋汪涛;大丽铁路美自隧道顺利贯通[N];人民铁道;2007年

7 李俊;新技术让地下空间更安全[N];北京科技报;2009年

8 通讯员 杨卧龙　刘少飞;十六局集团五公司依靠科技创新提升企业核心竞争力[N];中国铁道建筑报;2011年

9 任伟杰;轻轻穿越“地质博物馆”[N];中国交通报;2014年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 孟陆波;隧道超前地质预报技术与计算机辅助预报系统研究[D];成都理工大学;2009年

2 叶英;岩溶隧道施工超前地质预报方法研究[D];北京交通大学;2006年

3 秦胜伍;基于GIS的隧道施工超前地质预报[D];吉林大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 汤阳;超前地质预报在祥和隧道施工中的综合应用研究[D];西南交通大学;2015年

2 叶海兵;TST技术在隧道超前地质预报中的应用研究[D];中国地质大学(北京);2015年

3 闫鑫雨;超前地质预报在西成客专大秦岭隧道的综合应用研究[D];西南交通大学;2015年

4 王登锋;TSP在广大线下庄1号隧道超前地质预报中的应用研究[D];西南交通大学;2016年

5 田明y，

本文编号：712142