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反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟研究 被引量:3
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作者 徐若格 孙辉 +5 位作者 陈瑞 任洪涌 张健 李猛 高福柳 赵晓彦 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期623-631,共9页
隧道施工安全常常由于复杂的地质情况面临着巨大的挑战,反射波法地震勘探具有探测深度大、抗干扰能力强等优点,是确保隧道施工安全的重要超前地质预报手段。反射地震波走时计算与地震数据处理中的纵横波分离、速度建模、偏移成像等多个... 隧道施工安全常常由于复杂的地质情况面临着巨大的挑战,反射波法地震勘探具有探测深度大、抗干扰能力强等优点,是确保隧道施工安全的重要超前地质预报手段。反射地震波走时计算与地震数据处理中的纵横波分离、速度建模、偏移成像等多个步骤息息相关,直接影响着隧道地质预报的结果。本文将仿照反射波法隧道超前地质预报的实际施工区域进行速度建模,以求解程函方程为基础,结合快速推进法(FMM)中的迎风有限差分方法以及窄带扩展技术实现针对隧道模型的初至地震波走时模拟。并通过对隧道模型中反射界面位置信息的提取,构建反射波初始窄带以及结合窄带扩展技术实现针对隧道模型反射波走时的计算。通过数值分析以及复杂隧道模型计算表明,文中给出的反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟具有良好的计算精度以及较强的适应能力。 展开更多
关键词 地震反射波 地震波走时计算 隧道超前地质预报 初至走时计算 快速推进法
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超前地质预报在浅埋软弱围岩隧道工程中的应用研究 被引量:3
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作者 杨迪 《绿色科技》 2024年第12期233-237,共5页
超前地质预报是保障隧道安全高效施工的必要环节和重要手段。浅埋软弱围岩隧道节理裂隙发育,岩体完整性差,围岩自稳能力低,隧道施工易发生坍塌等风险,探明掌子面前方地质情况对浅埋软弱围岩隧道建设具有重要意义。依托某浅埋软弱围岩隧... 超前地质预报是保障隧道安全高效施工的必要环节和重要手段。浅埋软弱围岩隧道节理裂隙发育,岩体完整性差,围岩自稳能力低,隧道施工易发生坍塌等风险,探明掌子面前方地质情况对浅埋软弱围岩隧道建设具有重要意义。依托某浅埋软弱围岩隧道工程,基于地质雷达和声波反射法,对左、右线开展了超前地质预报分析,结合实际开挖情况验证了预测结果正确性。结果表明:地质雷达和HSP声波法能良好预判岩体完整性和浅埋软弱围岩隧道不良地质,多次准确预报出软弱破碎带、长大结构面等情况。隧道右线(K7+140)~(K7+220)、左线(ZK7+014)~(ZK7+094)岩性为泥岩,节理裂隙发育岩体较破碎~破碎;其中(K7+182)~(K7+192)、(ZK7+061)~(ZK7+067)段存在长大结构面。预测结果与开挖实际地质接近。 展开更多
关键词 浅埋隧道 软弱围岩 超前地质预报 地质雷达 HSP声波反射法
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隧道地震波三维层析超前地质预报系统及工程应用
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作者 安哲立 彭旸 +2 位作者 袁振宇 马伟斌 王勇 《中国铁路》 北大核心 2024年第11期37-44,共8页
长大深埋隧道所处的高地应力、高地温、高水压等复杂高能环境对超前地质预报的精度、反馈时效提出了非常高的要求,常用的超前地质预报技术在实施效率、信息化管理方面尚有不足之处。发展一种隧道地震波三维层析成像超前地质预报系统,设... 长大深埋隧道所处的高地应力、高地温、高水压等复杂高能环境对超前地质预报的精度、反馈时效提出了非常高的要求,常用的超前地质预报技术在实施效率、信息化管理方面尚有不足之处。发展一种隧道地震波三维层析成像超前地质预报系统,设计适应隧道内狭小拱形空间的采集观测系统,研发三维层析地震波探测硬件设备及偏移成像算法,开发超前地质预报信息化管理平台。软硬件系统的综合配置支撑超前地质预报的高效采集与信息化管理,有助于提升掌子面前方地质预报的精度与效率。通过在实际超长深埋隧道开展应用,超前预报结果与开挖揭露情况基本相符,验证隧道地震波三维层析超前地质预报系统的有效性。 展开更多
关键词 隧道 超前地质预报 地震波法 三维层析 信息化
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钻爆法机械化施工隧道随钻地震波超前地质探测技术研究 被引量:6
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作者 李术才 王鑫 +2 位作者 郭伟东 田箴言 石少帅 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第4期617-632,I0005-I0020,共32页
为适应我国隧道建设机械化、智能化、无人化发展趋势,围绕钻爆法机械化施工隧道,提出以凿岩台车破岩振动为震源的钻爆法机械化施工隧道随钻地震波超前地质探测技术。针对凿岩台车多震源连续激发带来的地震数据波场混叠、有效信息难以识... 为适应我国隧道建设机械化、智能化、无人化发展趋势,围绕钻爆法机械化施工隧道,提出以凿岩台车破岩振动为震源的钻爆法机械化施工隧道随钻地震波超前地质探测技术。针对凿岩台车多震源连续激发带来的地震数据波场混叠、有效信息难以识别问题开展相关研究,提出VMD-SVD-RobustICA三臂混合先导信号分离方法与脉冲反褶积-小波域互相关地震记录重构方法,可实现三臂混合先导信号的分离与有效反射信号的提取。工程实践证明,利用凿岩台车搭载式无线高精度探测装备,该技术可初步实现“边钻边探”,降低预报环节对钻爆法机械化施工隧道正常施工带来的影响。最后,明确该技术目前存在的问题及解决思路。 展开更多
关键词 钻爆法隧道 机械化施工 凿岩台车 随钻震源 超前地质预报
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TGP隧道地质超前预报技术的优势 被引量:34
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作者 刘云祯 梅汝吾 《隧道建设》 2011年第1期21-32,共12页
地震波预报是实现长距离地质超前预报的重要技术手段,其成果质量对于隧道的安全施工和信息化施工具有重要意义,为此,从地震波预报技术的研究进程、仪器设备的技术性能与适应性、检波器与多波多分量检测工作要求、接收耦合条件与信号的... 地震波预报是实现长距离地质超前预报的重要技术手段,其成果质量对于隧道的安全施工和信息化施工具有重要意义,为此,从地震波预报技术的研究进程、仪器设备的技术性能与适应性、检波器与多波多分量检测工作要求、接收耦合条件与信号的幅频特征、采集的触发方式与误差、干扰波的认识与处理、成果的可靠性分析、3D地质预报成果图的内容与表现方式、信号的重复利用与对比分析、参数法预报的评述与岩体的各向异性等10个方面进行论述。理论分析合理,工程实践证明可靠有效。对于促进地震波预报技术的科学发展、克服目前工作中的盲目应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 地质超前预报 隧道管波 估算速度 三维空间 多波多分量
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TGP地震预报技术在隧道超前地质预报中数据异常原因分析及处理措施 被引量:3
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作者 魏军科 赵少强 +1 位作者 陈涛 刘建国 《隧道建设》 2014年第5期489-493,共5页
隧道施工常采用地震反射波法采集地震波数据,受施工进度、地质情况、现场配合、操作人员水平等因素限制,使得很多采集到的数据出现异常。为提高数据采集质量,避免出现异常数据,通过TGP地震预报技术在铁路隧道工程中的应用实践,从触发与... 隧道施工常采用地震反射波法采集地震波数据,受施工进度、地质情况、现场配合、操作人员水平等因素限制,使得很多采集到的数据出现异常。为提高数据采集质量,避免出现异常数据,通过TGP地震预报技术在铁路隧道工程中的应用实践,从触发与装药、电压(流)干扰、耦合不良、隧道管波、岩性变化5方面分析总结异常数据出现的原因,并提出相应的处理措施:1)提高装药质量;2)远离高压电缆及设备;3)保证成孔质量;4)做好注水和堵孔;5)重视基础地质工作。通过采取以上措施,达到准确预报前方地质情况的目的。 展开更多
关键词 隧道 超前地质预报 tgp地震预报技术 数据异常
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隧道施工期超前地质预报实施方法研究 被引量:57
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作者 薛翊国 李术才 +4 位作者 苏茂鑫 李树忱 张庆松 赵岩 李为腾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2416-2422,共7页
地质信息采集、超前预报与数据解译是隧道超前地质预报中的3个重要环节,首先讨论了超前开挖隧道的地质编录的工作方法,包括风险靶段分级、掌子面地质素描,进而绘制平面地质图,建立三维地质模型,计算不良地质体及含水体在相邻未开挖隧道... 地质信息采集、超前预报与数据解译是隧道超前地质预报中的3个重要环节,首先讨论了超前开挖隧道的地质编录的工作方法,包括风险靶段分级、掌子面地质素描,进而绘制平面地质图,建立三维地质模型,计算不良地质体及含水体在相邻未开挖隧道的出露位置。在此基础上,详细讨论了仪器配合的关键问题,并开发了隧道超前地质预报自动选择程序,可以帮助操作员从中选择不同岩性地区、不同构造发育特点、不同地下水文条件下需要选择的预报方法,并建议了特殊地段的预报方法选择,最后结合工程实例讨论了几种常用的预报方法的数据解译过程中应注意的问题及典型不良地质体的判据。其结果对于隧道超前地质预报工作具有一定的借鉴与指导意义。 展开更多
关键词 隧道 超前地质预报 地质优先 仪器搭配 数据解译
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隧道信息化施工岩溶裂隙水超前地质预报 被引量:28
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作者 薛翊国 李术才 +4 位作者 张庆松 李树忱 苏茂鑫 刘斌 刘钦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期3360-3364,共5页
隧道突水是岩溶地区隧道信息化施工过程中经常遇到的一类地质灾害,给施工安全带来了重大危害和经济损失,因此,对隧道掌子面前方的岩溶裂隙水进行准确及时的超前预报,是岩溶地区隧道动态设计与信息化施工中亟待解决的重要问题,具有重要... 隧道突水是岩溶地区隧道信息化施工过程中经常遇到的一类地质灾害,给施工安全带来了重大危害和经济损失,因此,对隧道掌子面前方的岩溶裂隙水进行准确及时的超前预报,是岩溶地区隧道动态设计与信息化施工中亟待解决的重要问题,具有重要的理论意义和重大的工程实用价值。总结了隧道信息化施工中岩溶裂隙水超前预报方法,重点介绍了在水文地质分析的基础上,综合运用TSP预报系统和红外探水法两种方法对某特长公路隧道岩溶裂隙水进行了工程实例探测,收到了良好的预报效果,对类似工程具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 隧道信息化施工 岩溶裂隙水 超前地质预报 水文地质分析 TSP203 红外探水法
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TSP超前地质预报在圆梁山隧道施工中的应用 被引量:17
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作者 朱宝龙 陈强 +1 位作者 魏有仪 王鹰 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2003年第1期81-83,90,共4页
介绍了TSP超前地质预报系统的技术特点和基本测量原理,结合渝(重庆)怀(化)线圆梁山隧道的实例,将TSP系统和超前地质钻孔预报结果进行对比,显示了该系统的实用性。
关键词 隧道施工 TSP超前地质预报 超前地质钻孔 圆梁山隧道 工程地质条件
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隧道超前地质预报技术及应用 被引量:40
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作者 汪成兵 丁文其 由广明 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期120-122,共3页
在隧道开挖过程中,对掌子面前方的地质条件进行比较准确的预报,可有效地防止工程事故、加快施工进度以及保证工程质量。本文对隧道超前地质预报的一些常用方法及其优缺点做了简要的介绍和比较,并以某高速公路隧道建设为例,介绍了地质雷... 在隧道开挖过程中,对掌子面前方的地质条件进行比较准确的预报,可有效地防止工程事故、加快施工进度以及保证工程质量。本文对隧道超前地质预报的一些常用方法及其优缺点做了简要的介绍和比较,并以某高速公路隧道建设为例,介绍了地质雷达在超前地质预报过程中的应用情况,为地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用积累了一些经验。 展开更多
关键词 隧道工程 超前地质预报 地质雷达
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TSP203在雪峰山隧道施工地质超前预报中的应用研究 被引量:11
11
作者 黄戡 彭建国 +2 位作者 丁国华 陈韶光 龚道平 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期103-106,共4页
介绍了地质超前预报的研究进展和TSP203的工作原理、数据处理、解译技术及其在雪峰山隧道施工地质超前预报中的应用。通过对比分析验证了预报结果的准确性,展示了TSP203探测系统在隧道施工地质超前预报中的广阔前景。
关键词 隧道 TSP203 地质超前预报 数据处理 解译技术
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Beam超前地质预报技术在铜锣山隧道中的应用 被引量:53
12
作者 朱劲 李天斌 +4 位作者 李永林 周大川 兰富安 姜洪涛 钱琳 《工程地质学报》 CSCD 2007年第2期258-262,共5页
Beam是一种新型的电法超前预报技术,目前在国内应用很少。文章首先介绍了Beam超前地质预报方法的工作原理,然后结合Beam在国内垫邻高速公路铜锣山隧道施工中的首次应用,对该方法的具体工作过程和预报结果进行了介绍。与地质雷达、TSP预... Beam是一种新型的电法超前预报技术,目前在国内应用很少。文章首先介绍了Beam超前地质预报方法的工作原理,然后结合Beam在国内垫邻高速公路铜锣山隧道施工中的首次应用,对该方法的具体工作过程和预报结果进行了介绍。与地质雷达、TSP预报结果以及实际开挖情况进行对比表明,Beam对掌子面前方水体具有良好的探测效果。最后对Beam在国内的推广应用提出了建议。 展开更多
关键词 BEAM 地质超前预报 激发极化法 隧道
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利用地震反射法进行隧道施工地质超前预报 被引量:110
13
作者 何振起 李海 梁彦忠 《铁道工程学报》 EI 2000年第4期81-85,共5页
本文介绍了两种利用物探技术进行地质超前预报的方法 ,即地震负视速度法 (测试面与被探测面互为垂直的观测系统 )及地震横排列法 (震源孔和接收孔分别位于掌子面两侧的侧壁上 ,有规律地横向排列 )的原理及测试方法 。
关键词 隧道施工 地质超前预报 地震反射法 地震负视速度法 地震横排列法
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综合超前地质预报技术在穿河隧道中的应用 被引量:31
14
作者 吕乔森 罗学东 任浩 《隧道建设》 2009年第2期189-193,共5页
穿河隧道由于其特殊性,在施工中极易受到不良地质现象的影响,因此,施工前进行超前地质预报是十分必要的。通过对武广客运专线浏阳河隧道超前地质预报技术的研究,介绍综合超前地质预报技术在该隧道中的应用,重点分析TSP法与红外探水的应... 穿河隧道由于其特殊性,在施工中极易受到不良地质现象的影响,因此,施工前进行超前地质预报是十分必要的。通过对武广客运专线浏阳河隧道超前地质预报技术的研究,介绍综合超前地质预报技术在该隧道中的应用,重点分析TSP法与红外探水的应用效果,旨在依据实践总结两种方法的优点和缺点,并提出解决方案,使综合超前地质预报技术能更好地发挥作用。 展开更多
关键词 穿河隧道 超前地质预报 TSP 红外探水
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综合超前地质预报在大秦岭隧道中的应用 被引量:15
15
作者 洪庆仁 吴勇 +2 位作者 卓勇 张凡 邱钦钦 《人民长江》 北大核心 2017年第7期56-59,共4页
高风险隧道由于其穿越地区的地质条件比较复杂,在施工中容易遭遇断层、褶皱、高地应力、岩溶含水层等不良地质体的破坏,造成围岩失稳、突涌水、岩爆等地质灾害,因此在隧道施工前查明隧道前方的不良地质体,采取合理的支护措施,对保障隧... 高风险隧道由于其穿越地区的地质条件比较复杂,在施工中容易遭遇断层、褶皱、高地应力、岩溶含水层等不良地质体的破坏,造成围岩失稳、突涌水、岩爆等地质灾害,因此在隧道施工前查明隧道前方的不良地质体,采取合理的支护措施,对保障隧道安全施工十分重要。西成客运专线大秦岭险隧道由于穿越的地区地质条件极其复杂,断层、褶皱、富水带等不良地质体发育,为全线设计、建设的难点和重点区域,被划为高风险隧道。为了保障隧道施工能顺利通过不良地质体区域,大秦岭隧道超前地质预报采用地质编录与物探法(TSP、地质雷达)相结合的综合预报技术,成功地预测了前方的不良地质体,为隧道施工提供了有效指导。 展开更多
关键词 超前地质预报 TSP 地质雷达 高风险隧道
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综合超前地质预报技术在马桑哨隧道中的应用研究 被引量:11
16
作者 雷春英 尚亿军 +1 位作者 李晓虎 赵利坤 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期1007-1012,共6页
马桑哨隧道通过地段岩溶发育、水流量大、断层破碎带多,地质条件十分复杂。施工过程中采用了包括TSP203、地质雷达、地面调查、地质素描和超前水平钻孔多种方法相互印证、相互补充的综合地质预报技术。以马桑哨隧道超前地质预报为例,通... 马桑哨隧道通过地段岩溶发育、水流量大、断层破碎带多,地质条件十分复杂。施工过程中采用了包括TSP203、地质雷达、地面调查、地质素描和超前水平钻孔多种方法相互印证、相互补充的综合地质预报技术。以马桑哨隧道超前地质预报为例,通过开挖后揭示的信息与预报结果对照,表明了综合超前地质预报的准确性。对类似工程的超前地质预报工作具有一定的指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 马桑哨隧道 TSP 地质雷达 综合超前地质预报
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公路隧道综合超前地质预报技术及应用 被引量:13
17
作者 武金博 周华敏 +1 位作者 张杨 吴庆华 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第2期182-189,共8页
针对公路隧道超前地质预报中单一超前预报方法精度不足的问题,对比当前主要超前地质预报方法的特点与局限性,提出地质分析技术与物探技术相结合、洞内外相结合、长短距离预报相结合,以及多种物性参数互补的综合超前地质预报实施方案;以... 针对公路隧道超前地质预报中单一超前预报方法精度不足的问题,对比当前主要超前地质预报方法的特点与局限性,提出地质分析技术与物探技术相结合、洞内外相结合、长短距离预报相结合,以及多种物性参数互补的综合超前地质预报实施方案;以某高速公路隧道超前地质预报工程为例,阐述基于地质调查法、掌子面地质素描法、地震波反射法、地质雷达法的综合超前地质预报技术体系,预报掌子面前方节理裂隙水发育区域,及时、有效避免隧道岩溶突水、突泥等地质灾害的发生。结果表明,该综合超前地质预报技术能充分发挥各种预报方法的优势并相互验证,极大地提高公路隧道施工不良地质超前预报精度。 展开更多
关键词 公路隧道工程 综合超前地质预报 隧道地震波超前预报 地质雷达法 地质分析法
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TSP隧道超前地质预报技术及其3D成果研究与应用 被引量:17
18
作者 周黎明 邱东明 +2 位作者 付代光 肖国强 王法刚 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2016年第10期72-78,共7页
水利水电洞室具有规模大、尺寸大的特点,如果开挖隧洞发育大型不良地质(断层破碎带、溶腔、突水突泥等),则更容易引发大型的安全生产事故,而水电隧洞超前地质预报工作相对薄弱,因此开展水电洞室超前地质工作是一种新的应用和研究。首先... 水利水电洞室具有规模大、尺寸大的特点,如果开挖隧洞发育大型不良地质(断层破碎带、溶腔、突水突泥等),则更容易引发大型的安全生产事故,而水电隧洞超前地质预报工作相对薄弱,因此开展水电洞室超前地质工作是一种新的应用和研究。首先介绍了TSP技术的发展现状和基本原理,探讨了影响TSP数据采集的几点关键因素;之后,将TSP方法应用到乌东德水电站的泄洪洞和导流洞中,获得了大尺寸工作面水工洞室超前地质预报结果,并绘制出不良地质体3D空间分布成果。该结果与随后施工开挖揭露出的溶洞以及工作面前方存在的导流洞水体分布基本一致,验证了TSP技术在水电水利地下工程中应用的可行性和有效性,具有一定的应用推广意义。 展开更多
关键词 TSP 隧道地质超前预报 3D成果 乌东德水电站 数据采集
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TSP在公路隧道超前地质预报中的应用研究 被引量:27
19
作者 鲁光银 朱自强 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期101-103,共3页
根据TSP技术的特点,将TSP技术应用于掌子面前方不良地质对象的预报工作中,同时比较了基于地质雷达和基于TSP的预报结果。水平地质钻探与现场开挖的实际情况表明,基于TSP技术的隧道超前预报,在预报距离,预报的准确性,以及对围岩的判别等... 根据TSP技术的特点,将TSP技术应用于掌子面前方不良地质对象的预报工作中,同时比较了基于地质雷达和基于TSP的预报结果。水平地质钻探与现场开挖的实际情况表明,基于TSP技术的隧道超前预报,在预报距离,预报的准确性,以及对围岩的判别等方面,均明显优于传统的地质雷达。文章最后还指出了该技术存在的一些待进一步研究的问题。 展开更多
关键词 TSP 公路隧道 超前预报 地质灾害
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隧道超前地质预报中的地质雷达波场特征分析与应用 被引量:8
20
作者 周黎明 付代光 +1 位作者 肖国强 张杨 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第3期92-96,共5页
为提取破碎带、溶洞等隧道不良地质体的地质雷达剖面特征,达到提高地质雷达(GPR)隧道超前预报结果准确性的目的,采用二维时域有限差分法,设计隧道环境下的水平破碎带、倾斜破碎带、空腔溶洞和含水溶洞的4种理论模型,正演模拟其雷达剖面... 为提取破碎带、溶洞等隧道不良地质体的地质雷达剖面特征,达到提高地质雷达(GPR)隧道超前预报结果准确性的目的,采用二维时域有限差分法,设计隧道环境下的水平破碎带、倾斜破碎带、空腔溶洞和含水溶洞的4种理论模型,正演模拟其雷达剖面记录。通过安江高速公路3个岩溶隧道GPR探测典型实例结果,证明了本次正演模拟结果的有效性。研究结果表明:GPR在短距离内识别破碎带、溶洞等不良地质体的位置和水平发育情况上效果比较明显,而对于不良地质体垂直发育情况以及倾斜角度方面存在一定的局限性。因此,以详细的工作面地质素描为基础,利用隧道不良地质体雷达剖面特征对实测GPR资料进行分析,可以获得较好的超前预报结果。 展开更多
关键词 隧道 超前地质预报 地质雷达 不良地质 溶洞 破碎带
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