综合物探技术在隧道岩溶超前预报中的应用研究

发布时间：2017-07-26 00:18

  本文关键词：综合物探技术在隧道岩溶超前预报中的应用研究

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【摘要】：随着人们安全意识的提高,安全问题是隧道地质超前预报中头等重要的事情,目前几乎所有的隧道都要进行地质超前预报,而综合物探方法的应用最为广泛。隧道岩溶问题始终也是困扰隧道工程界的一大难题。近年来,随着西部开发建设的需要,我国广泛的岩溶地区正在修建大量的公路隧道和铁路隧道,面临的施工难题也日益复杂,如何提高岩溶地区超前预报的准确性已经成为迫切需要解决的课题。本文通过理论分析和现场试验方法,结合工程验证,对隧道岩溶的综合预报技术进行了研究,旨在提高隧道岩溶的超前预报准确性。本课题具体研究内容和所取得的成果为:(1)结合隧道岩溶的地质灾害特征和国内外研究现状,对隧道地质超预报的各种方法特点进行了分析,阐述了选择TSP法和探地雷达法作为综合预报方法的优点。通过对单一勘探方法局限性的分析,说明综合物探技术在排除单一方法多解性中的优越性。根据隧道岩溶地质灾害的危害和成因不同,通过对隧道岩溶勘探的综合超前预报方法提出依据的分析,发现探地雷达法和TSP法能够互相互补印证,发挥各自特点,取长补短,为隧道施工顺利进行提供可靠的资料。(2)研究了探地雷达的工作原理和观测方式和资料解释方法,运用Gpr Max正演模拟软件,对隧道岩溶的探地雷达勘探进行了有针对性的数值模拟,主要从岩溶空洞、含水溶洞、掌子面前方边界处溶洞几个不同特征着手,从而弥补在隧道岩溶方面雷达资料有限的缺点,通过实测图像的比对,判断其合理性和可行性。正演模拟结果结合实测典型岩溶图像特征收集,最终总结并完善了探地雷达法在隧道岩溶勘探中的判识准则,从而辅助技术人员来识别不同岩溶的形态和特征。(3)研究了TSP超前预报法的工作原理、观测系统、资料解释依据和方法等,典型隧道岩溶的TSP反射层位及物理力学参数二维成果图。通过成果图像列举,总结TSP法在隧道岩溶超前预报的解释标志。(4)通过对探地雷达和TSP综合物探技术在不同隧道岩溶超前预报中的应用成果分析,发现结合前期的工程地质资料,采用TSP法和探地雷达法相结合的预报模式,能够对隧道岩溶的具体位置和特征进行准确、可靠的预报,预报结果能够满足岩溶隧道的安全施工要求。作为隧道岩溶超前预报方法,TSP法和探地雷达法的综合预报在对岩溶的形态、位置等预报中,表现出长短结合思想在隧道岩溶勘探应用中的准确可靠特点。
【关键词】：岩溶 隧道地震波法 探地雷达 超前预报 正演模拟
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631;U452.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 选题依据及研究意义9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 超前地质预报技术研究现状9-11
• 1.2.2 岩溶隧道施工超前预报技术研究现状11-13
• 1.3 论文的主要研究方法、内容及预期结果13-15
• 第2章 综合物探技术在隧道岩溶超前预报中的技术研究15-51
• 2.1 隧道岩溶的危害15
• 2.2 岩溶地质灾害的成因分析15-16
• 2.3 综合物探方法在隧道岩溶超前预报中的依据和可行性16-17
• 2.3.1 单一方法的局限性16
• 2.3.2 综合物探方法的选择依据及优缺点分析16-17
• 2.4 隧道岩溶超前预报的范围及内容17-18
• 2.5 探地雷达超前预报技术研究18-34
• 2.5.1 基本原理18-20
• 2.5.2 数据采集方法20-22
• 2.5.3 数据处理22-24
• 2.5.4 图像解释24-26
• 2.5.5 理论正演模拟数值计算26-34
• 2.5.6 探地雷达在隧道岩溶图像的解释标志总结34
• 2.6 TSP隧道岩溶超前预报技术研究34-50
• 2.6.1 基本原理34-39
• 2.6.2 野外TSP资料采集39-42
• 2.6.3 TSP数据处理42-43
• 2.6.4 TSP数据解释43-49
• 2.6.5 TSP在隧道岩溶图像的解释标示总结49-50
• 2.7 本章小结50-51
• 第3章 应用实例51-67
• 3.1 综合预报模式工程实例51-59
• 3.1.1 工程概况51
• 3.1.2 现场勘测51-53
• 3.1.3 资料结果解释与实际开挖情况对比分析53-58
• 3.1.4 资料综合比对分析58-59
• 3.2 其他应用实例59-66
• 3.2.1 在某高铁隧道的应用59-63
• 3.2.2 在某铁路隧道斜井中的应用63-66
• 3.3 本章小结66-67
• 结论与建议67-69
• 研究结论67
• 建议67-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-72

【参考文献】

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本文编号：573949