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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
1
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。
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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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职称材料
地震反射波法在隧道超前预报中的应用
被引量：
3
2
作者
许柏青
潘华
白聚波
《金属矿山》
CAS
北大核心
2008年第11期25-27,62,共4页
通过对怀新高速公路庙山隧道地震反射波法超前预报工作的阐述,介绍了在隧道中常用的地质超前预报方法(地震反射波法)的特点,通过超前地质预报为隧道工程的快速掘进,支护材料的提前准备以及灾害事故的有效预防提供可靠的地质资料与信息,...
通过对怀新高速公路庙山隧道地震反射波法超前预报工作的阐述,介绍了在隧道中常用的地质超前预报方法(地震反射波法)的特点,通过超前地质预报为隧道工程的快速掘进,支护材料的提前准备以及灾害事故的有效预防提供可靠的地质资料与信息,说明地震反射波法超前预报的有效性。
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关键词
庙山隧道
地震反射波法
超前预报
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职称材料
隧道施工超前地质预报研究进展
被引量：
31
3
作者
邵珠山
张鹏举
+2 位作者
张喆
魏玮
乔汝佳
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2022年第1期70-77,85,共9页
随着隧道工程的发展,距离特长、埋深特深、地质条件特复杂的隧道工程逐渐增多,因而隧道施工过程中产生的安全问题也随之增多。隧道施工超前地质预报则是确保隧道施工安全的关键保证,如何更加准确地对掌子面前方不良地质体进行预测预报,...
随着隧道工程的发展,距离特长、埋深特深、地质条件特复杂的隧道工程逐渐增多,因而隧道施工过程中产生的安全问题也随之增多。隧道施工超前地质预报则是确保隧道施工安全的关键保证,如何更加准确地对掌子面前方不良地质体进行预测预报,国内外学者展开了一系列理论分析、模型模拟以及试验研究。通过总结地质分析法、地震波法、电磁法、电法等一系列超前地质预报技术的研究进展,分析了这些技术的原理与优缺点,对现阶段隧道掘进机(TBM)施工环境下的超前地质预报技术进行了讨论。以“地质调查与物探技术相结合、长中短距离相结合、洞内外相结合、定性与定量分析相结合、经验法与专家系统分析相结合”五结合为原则提出了综合地质预报体系,并以地震干涉法超前地质预报这种新型技术为基础,探讨了相关领域的研究重点以及未来的研究方向,以期为推动隧道工程中超前地质预报技术的应用和发展提供借鉴与参考。
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关键词
隧道工程
超前地质预报
综合地质预报法
地震波干涉法
TBM施工
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职称材料
三维地震波法超前地质预报在引汉济渭工程TBM施工中的应用
被引量：
21
4
作者
李玉波
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2017年第8期131-136,共6页
秦岭隧洞横穿秦岭底部,工程地质条件极其复杂多变,具有大埋深、高应力、高水压、大流量的突出特点,修建过程将会遇到大塌方、岩爆、突涌水、大埋深条件下的软弱围岩大变形等多种特殊地质问题,准确预报施工前方的不良地质体,采取有效的...
秦岭隧洞横穿秦岭底部,工程地质条件极其复杂多变,具有大埋深、高应力、高水压、大流量的突出特点,修建过程将会遇到大塌方、岩爆、突涌水、大埋深条件下的软弱围岩大变形等多种特殊地质问题,准确预报施工前方的不良地质体,采取有效的防治对策,对保证工程的顺利实施及施工人员、设备的安全至关重要。TBM因其空间狭窄、设备仪器耐用性差、电磁干扰等因素限制,常规的超前地质预报方法无法适用于其施工段的地质预报工作,在引汉济渭工程隧洞工程中引入三维地震波法进行了两次探索与尝试。研究结果表明,三维地震波法对隧洞前方不良地质体预报预测有较好的正相关响应,是适用于TBM施工的超前地质预报的高效手段之一。该技术在引汉济渭工程秦岭隧道TBM岭北施工段掘进中预报了前方地质信息、动态评价围岩质量,尤其为K51+597.6位置TBM卡机脱困方案的制定及时准确地提供了前方地质情况,对TBM施工段的超前地质预报具一定参考价值。
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关键词
秦岭隧洞
引汉济渭工程
TBM
三维地震波法
超前地质预报
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职称材料
基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报初探
被引量：
8
5
作者
侯伟清
张星煜
叶英
《隧道建设》
北大核心
2017年第8期1003-1010,共8页
由于北京地铁八号线三期工程六营门站—五福堂站盾构段区间特殊的工程环境及工艺,使得传统的预报方法难以开展实施。以盾构刀盘切削震动为震源,以地震波反射法为原理进行地震波相位特性和振幅特性的解析,提出了基于地震波反射法的盾构...
由于北京地铁八号线三期工程六营门站—五福堂站盾构段区间特殊的工程环境及工艺,使得传统的预报方法难以开展实施。以盾构刀盘切削震动为震源,以地震波反射法为原理进行地震波相位特性和振幅特性的解析,提出了基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报方法,并进行超前预报及跟踪对比工作。现场试验表明:基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报系统布设简单、操作方便,且不影响作业面推进;基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报系统能较好地反映地下介质体的形状与轮廓,图像判译结果基本与地质资料吻合,与开挖跟踪结果一致。
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关键词
盾构施工
超前地质预报
地震波反射法
正演模拟
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职称材料
HSP法在盾构施工隧道超前地质预报中的改进和应用
被引量：
9
6
作者
赵子越
游元明
+2 位作者
孟露
汪旭
裴子逸
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2021年第8期1344-1352,共9页
为解决盾构施工中现场环境导致无法顺利进行超前地质预报的问题,在盾构施工过程中运用HSP(Horizontal sonic/seismic profiling)水平声波/地震波剖面法进行地质超前预报工作,良好地规避传统方法的局限性。将S变换和S变换自适应滤波引入...
为解决盾构施工中现场环境导致无法顺利进行超前地质预报的问题,在盾构施工过程中运用HSP(Horizontal sonic/seismic profiling)水平声波/地震波剖面法进行地质超前预报工作,良好地规避传统方法的局限性。将S变换和S变换自适应滤波引入HSP数据处理中,提高该处理系统在复杂施工条件下对有效信号的识别和去噪能力,通过时频图对比分析验证该方法的有效性,获取掌子面前方地层反射特征参数图谱,建立样本数据模型为实际施工测量进行指导。通过HSP在贵阳轨道交通3号线盾构区间应用案例的解析和实际情况的对比分析,表明HSP声波反射法对不良地质结构面的存在具有较好的正相关响应,是适用于盾构施工时地质预报的高效方法之一。
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关键词
隧道
盾构施工
地质预报
HSP声波反射法
S变换
去噪
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职称材料
新型防爆地震仪在瓦斯隧道超前地质预报中的应用
被引量：
3
7
作者
李好
《隧道建设（中英文）》
北大核心
2020年第2期261-266,共6页
为提高瓦斯隧道地震波反射法超前地质预报现场作业的安全性及可操作性,介绍一种新型防爆地震仪的主机结构、主板设计、本安电源及远程控制等核心技术,同时介绍检波器气囊耦合技术;最后采用36道防爆地震仪和高精度三分量地震检波器气囊...
为提高瓦斯隧道地震波反射法超前地质预报现场作业的安全性及可操作性,介绍一种新型防爆地震仪的主机结构、主板设计、本安电源及远程控制等核心技术,同时介绍检波器气囊耦合技术;最后采用36道防爆地震仪和高精度三分量地震检波器气囊耦合装置,在重庆渝北至四川广安高速公路华蓥山隧道进口右线K24+314掌子面处进行超前探测试验,其采集的地震记录质量高,气囊耦合方式现场操作方便快捷。经过与传统的国外TSP仪器及钢管锚固剂耦合方式对比分析,充分说明采用国内的矿用防爆地震仪及其配套研制的检波器气囊耦合装置完全适用于各类瓦斯隧道地震波反射法超前地质预报工作,且能使地震波反射法实现本质安全。
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关键词
瓦斯隧道
超前地质预报
新型防爆地震仪
地震波反射法
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职称材料
丁寨防洪排涝隧洞超前地质预报技术应用分析
8
作者
李建林
项海玲
李劲
《中国农村水利水电》
北大核心
2021年第12期150-154,161,共6页
隧道开挖过程中,超前地质预报技术是避免不良地质体诱发地质灾害的有效手段。依托丁寨防洪排涝隧洞工程,针对隧洞施工区域岩体内部存在软弱夹层或岩溶发育、富水等复杂地质条件,采用地震反射波法与震电效应法相结合的方法,对岩体内不良...
隧道开挖过程中,超前地质预报技术是避免不良地质体诱发地质灾害的有效手段。依托丁寨防洪排涝隧洞工程,针对隧洞施工区域岩体内部存在软弱夹层或岩溶发育、富水等复杂地质条件,采用地震反射波法与震电效应法相结合的方法,对岩体内不良地质体及岩体富水情况进行探测。在接收孔中采集得到与各激发孔对应的波形图。对于存在横波负反射界面,正负反射交替出现,偏移成像图出现密集断层反应的区域,预测此处节理裂隙很发育或存在软弱夹层;根据震电信号反演结果,预测岩体富水区域,并提出相应的工程措施。超前预报成果保障了丁寨防洪排涝隧洞的安全高效开挖,同时也为同类工程施工建设提供参考。
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关键词
隧道工程
超前地质预报
复杂地质条件
地震反射波法
震电效应法
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职称材料
三维地震波超前地质预报及其应用效果
9
作者
蔡盛
《煤田地质与勘探》
2025年第8期193-202,共10页
【目的】针对传统隧道地震反射波超前地质预报技术受限于二维观测系统几何局限导致的异常体空间定位偏差问题,建立基于实际隧道几何结构的三维地震波超前预报方法。【方法】采用“理论分析–数值模拟–工程验证”技术路径,解决了三维探...
【目的】针对传统隧道地震反射波超前地质预报技术受限于二维观测系统几何局限导致的异常体空间定位偏差问题,建立基于实际隧道几何结构的三维地震波超前预报方法。【方法】采用“理论分析–数值模拟–工程验证”技术路径,解决了三维探测系统的波场重构、空间建模、偏移成像等关键技术难题。基于几何地震学原理论证了三维观测对异常体探测范围及定位精度的提升效应;应用旋转交错网格有限差分法实现了隧道全空间TTI介质三维波场正演,引入通量校正传输技术(FCT)抑制数值频散;结合快速行进法(fast marching method,FMM)计算波前走时,采用改进型Kirchhoff积分算法实现了三维偏移成像。【结果】鄂西铁路隧道现场试验表明:三维方法在掌子面前方20 m(里程412 m)处精准探测到密集裂隙发育带;异常体定位范围较二维预报方法缩小20%;三维预报成果图可多角度展示异常体空间形态。【结论】三维地震反射波超前地质预报技术提升了地质异常体的空间定位能力与解释直观性,为隧道施工地质灾害防控提供有效技术支撑。
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关键词
隧道
超前地质预报
三维地震反射波
TTI介质正演
快速行进法
Kirchhoff偏移成像
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职称材料
题名
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
1
作者
徐若格
孙辉
陈瑞
任洪涌
张健
李猛
高福柳
赵晓彦
机构
西南交通大学地球科学与工程学院
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期623-631,共9页
基金
国家自然科学基金项目(资助号:42374166)
四川省自然科学基金项目(资助号:2023NSFSC0770)
+1 种基金
国家重点研发计划(资助号:2022YFFO802600)
中央高校基本科研业务费(资助号:2682022ZTPY002,2682022ZTPY088)。
文摘
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。
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
Keywords
Reflected
seismic
wave
seismic
traveltime calculation
tunnel
geological
forecast
First-arrival traveltime calculation
Fast marching
method
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
地震反射波法在隧道超前预报中的应用
被引量：
3
2
作者
许柏青
潘华
白聚波
机构
石家庄经济学院
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2008年第11期25-27,62,共4页
文摘
通过对怀新高速公路庙山隧道地震反射波法超前预报工作的阐述,介绍了在隧道中常用的地质超前预报方法(地震反射波法)的特点,通过超前地质预报为隧道工程的快速掘进,支护材料的提前准备以及灾害事故的有效预防提供可靠的地质资料与信息,说明地震反射波法超前预报的有效性。
关键词
庙山隧道
地震反射波法
超前预报
Keywords
miaoshan tunnel
,
seismic reflection method
,
advance forecast
分类号
U451 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
P631.425 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
隧道施工超前地质预报研究进展
被引量：
31
3
作者
邵珠山
张鹏举
张喆
魏玮
乔汝佳
机构
西安建筑科技大学土木工程学院
陕西省岩土与地下空间工程重点实验室
西安建筑科技大学理学院
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2022年第1期70-77,85,共9页
基金
国家自然科学基金项目(11872287)
陕西省重点研发计划项目(2019ZDLGY01-10)。
文摘
随着隧道工程的发展,距离特长、埋深特深、地质条件特复杂的隧道工程逐渐增多,因而隧道施工过程中产生的安全问题也随之增多。隧道施工超前地质预报则是确保隧道施工安全的关键保证,如何更加准确地对掌子面前方不良地质体进行预测预报,国内外学者展开了一系列理论分析、模型模拟以及试验研究。通过总结地质分析法、地震波法、电磁法、电法等一系列超前地质预报技术的研究进展,分析了这些技术的原理与优缺点,对现阶段隧道掘进机(TBM)施工环境下的超前地质预报技术进行了讨论。以“地质调查与物探技术相结合、长中短距离相结合、洞内外相结合、定性与定量分析相结合、经验法与专家系统分析相结合”五结合为原则提出了综合地质预报体系,并以地震干涉法超前地质预报这种新型技术为基础,探讨了相关领域的研究重点以及未来的研究方向,以期为推动隧道工程中超前地质预报技术的应用和发展提供借鉴与参考。
关键词
隧道工程
超前地质预报
综合地质预报法
地震波干涉法
TBM施工
Keywords
tunnel
engineering
advance
d geological
forecast
integrated geological
forecast
method
seismic
interferometry
TBM construction
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
三维地震波法超前地质预报在引汉济渭工程TBM施工中的应用
被引量：
21
4
作者
李玉波
机构
中铁第一勘察设计院集团有限公司
出处
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2017年第8期131-136,共6页
基金
陕西省科技统筹创新工程计划项目(2013KTZB03-01-01)
陕西省引汉济渭工程建设有限公司科研项目(引汉建函[2014]93号)
文摘
秦岭隧洞横穿秦岭底部,工程地质条件极其复杂多变,具有大埋深、高应力、高水压、大流量的突出特点,修建过程将会遇到大塌方、岩爆、突涌水、大埋深条件下的软弱围岩大变形等多种特殊地质问题,准确预报施工前方的不良地质体,采取有效的防治对策,对保证工程的顺利实施及施工人员、设备的安全至关重要。TBM因其空间狭窄、设备仪器耐用性差、电磁干扰等因素限制,常规的超前地质预报方法无法适用于其施工段的地质预报工作,在引汉济渭工程隧洞工程中引入三维地震波法进行了两次探索与尝试。研究结果表明,三维地震波法对隧洞前方不良地质体预报预测有较好的正相关响应,是适用于TBM施工的超前地质预报的高效手段之一。该技术在引汉济渭工程秦岭隧道TBM岭北施工段掘进中预报了前方地质信息、动态评价围岩质量,尤其为K51+597.6位置TBM卡机脱困方案的制定及时准确地提供了前方地质情况,对TBM施工段的超前地质预报具一定参考价值。
关键词
秦岭隧洞
引汉济渭工程
TBM
三维地震波法
超前地质预报
Keywords
Qinling
tunnel
Hanjiang-to-Weihe River Valley Water Diversion Project
tunnel
boring machine
3-D
seismic
wave
method
advance
d geological
forecast
分类号
U452.1 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报初探
被引量：
8
5
作者
侯伟清
张星煜
叶英
机构
福州地铁集团有限公司
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
出处
《隧道建设》
北大核心
2017年第8期1003-1010,共8页
文摘
由于北京地铁八号线三期工程六营门站—五福堂站盾构段区间特殊的工程环境及工艺,使得传统的预报方法难以开展实施。以盾构刀盘切削震动为震源,以地震波反射法为原理进行地震波相位特性和振幅特性的解析,提出了基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报方法,并进行超前预报及跟踪对比工作。现场试验表明:基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报系统布设简单、操作方便,且不影响作业面推进;基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报系统能较好地反映地下介质体的形状与轮廓,图像判译结果基本与地质资料吻合,与开挖跟踪结果一致。
关键词
盾构施工
超前地质预报
地震波反射法
正演模拟
Keywords
shield
tunnel
ing
advance
d geological prediction
seismic reflection method
forward modeling
分类号
U452.11 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
HSP法在盾构施工隧道超前地质预报中的改进和应用
被引量：
9
6
作者
赵子越
游元明
孟露
汪旭
裴子逸
机构
中铁西南科学研究院有限公司
中铁开发投资集团有限公司
四川铁科建设监理有限公司
出处
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2021年第8期1344-1352,共9页
基金
中国中铁重大专项(2020-重大专项-04-01)
国家自然科学基金面上项目(41974145)。
文摘
为解决盾构施工中现场环境导致无法顺利进行超前地质预报的问题,在盾构施工过程中运用HSP(Horizontal sonic/seismic profiling)水平声波/地震波剖面法进行地质超前预报工作,良好地规避传统方法的局限性。将S变换和S变换自适应滤波引入HSP数据处理中,提高该处理系统在复杂施工条件下对有效信号的识别和去噪能力,通过时频图对比分析验证该方法的有效性,获取掌子面前方地层反射特征参数图谱,建立样本数据模型为实际施工测量进行指导。通过HSP在贵阳轨道交通3号线盾构区间应用案例的解析和实际情况的对比分析,表明HSP声波反射法对不良地质结构面的存在具有较好的正相关响应,是适用于盾构施工时地质预报的高效方法之一。
关键词
隧道
盾构施工
地质预报
HSP声波反射法
S变换
去噪
Keywords
tunnel
shield construction
geological
forecast
horizontal sonic/
seismic
profiling sound wave
reflection
method
S transform
denoising
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
新型防爆地震仪在瓦斯隧道超前地质预报中的应用
被引量：
3
7
作者
李好
机构
中煤科工集团重庆研究院有限公司
出处
《隧道建设（中英文）》
北大核心
2020年第2期261-266,共6页
基金
国家科技重大专项课题(2016ZX05045004-007)
文摘
为提高瓦斯隧道地震波反射法超前地质预报现场作业的安全性及可操作性,介绍一种新型防爆地震仪的主机结构、主板设计、本安电源及远程控制等核心技术,同时介绍检波器气囊耦合技术;最后采用36道防爆地震仪和高精度三分量地震检波器气囊耦合装置,在重庆渝北至四川广安高速公路华蓥山隧道进口右线K24+314掌子面处进行超前探测试验,其采集的地震记录质量高,气囊耦合方式现场操作方便快捷。经过与传统的国外TSP仪器及钢管锚固剂耦合方式对比分析,充分说明采用国内的矿用防爆地震仪及其配套研制的检波器气囊耦合装置完全适用于各类瓦斯隧道地震波反射法超前地质预报工作,且能使地震波反射法实现本质安全。
关键词
瓦斯隧道
超前地质预报
新型防爆地震仪
地震波反射法
Keywords
gas
tunnel
advance
d geological prediction
new-type of explosion proof seismograph
seismic
wave
reflection
method
分类号
U452.1 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
丁寨防洪排涝隧洞超前地质预报技术应用分析
8
作者
李建林
项海玲
李劲
机构
湖北水总水利水电建设股份有限公司
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2021年第12期150-154,161,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51979205)。
文摘
隧道开挖过程中,超前地质预报技术是避免不良地质体诱发地质灾害的有效手段。依托丁寨防洪排涝隧洞工程,针对隧洞施工区域岩体内部存在软弱夹层或岩溶发育、富水等复杂地质条件,采用地震反射波法与震电效应法相结合的方法,对岩体内不良地质体及岩体富水情况进行探测。在接收孔中采集得到与各激发孔对应的波形图。对于存在横波负反射界面,正负反射交替出现,偏移成像图出现密集断层反应的区域,预测此处节理裂隙很发育或存在软弱夹层;根据震电信号反演结果,预测岩体富水区域,并提出相应的工程措施。超前预报成果保障了丁寨防洪排涝隧洞的安全高效开挖,同时也为同类工程施工建设提供参考。
关键词
隧道工程
超前地质预报
复杂地质条件
地震反射波法
震电效应法
Keywords
tunnel
engineering
forecast
technique for
advance
geology
complex geological conditions
seismic
elastic wave
method
seismic
reflection
method
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
三维地震波超前地质预报及其应用效果
9
作者
蔡盛
机构
中铁第四勘察设计院集团有限公司
出处
《煤田地质与勘探》
2025年第8期193-202,共10页
基金
中国铁建股份有限公司科技研发计划项目(2024-W01)
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(P2022G054)。
文摘
【目的】针对传统隧道地震反射波超前地质预报技术受限于二维观测系统几何局限导致的异常体空间定位偏差问题,建立基于实际隧道几何结构的三维地震波超前预报方法。【方法】采用“理论分析–数值模拟–工程验证”技术路径,解决了三维探测系统的波场重构、空间建模、偏移成像等关键技术难题。基于几何地震学原理论证了三维观测对异常体探测范围及定位精度的提升效应;应用旋转交错网格有限差分法实现了隧道全空间TTI介质三维波场正演,引入通量校正传输技术(FCT)抑制数值频散;结合快速行进法(fast marching method,FMM)计算波前走时,采用改进型Kirchhoff积分算法实现了三维偏移成像。【结果】鄂西铁路隧道现场试验表明:三维方法在掌子面前方20 m(里程412 m)处精准探测到密集裂隙发育带;异常体定位范围较二维预报方法缩小20%;三维预报成果图可多角度展示异常体空间形态。【结论】三维地震反射波超前地质预报技术提升了地质异常体的空间定位能力与解释直观性,为隧道施工地质灾害防控提供有效技术支撑。
关键词
隧道
超前地质预报
三维地震反射波
TTI介质正演
快速行进法
Kirchhoff偏移成像
Keywords
tunnel
advance
geological prediction
3d reflected
seismic
wave
forward modeling in a TTI medium
fast marching
method
(FMM)
Kirchhoff migration imaging
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U45 [建筑科学]
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发文年
被引量
操作
1
反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟研究
徐若格
孙辉
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
3
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2
地震反射波法在隧道超前预报中的应用
许柏青
潘华
白聚波
《金属矿山》
CAS
北大核心
2008
3
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职称材料
3
隧道施工超前地质预报研究进展
邵珠山
张鹏举
张喆
魏玮
乔汝佳
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2022
31
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4
三维地震波法超前地质预报在引汉济渭工程TBM施工中的应用
李玉波
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2017
21
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职称材料
5
基于地震波反射法的盾构施工超前地质预报初探
侯伟清
张星煜
叶英
《隧道建设》
北大核心
2017
8
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6
HSP法在盾构施工隧道超前地质预报中的改进和应用
赵子越
游元明
孟露
汪旭
裴子逸
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2021
9
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职称材料
7
新型防爆地震仪在瓦斯隧道超前地质预报中的应用
李好
《隧道建设（中英文）》
北大核心
2020
3
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职称材料
8
丁寨防洪排涝隧洞超前地质预报技术应用分析
李建林
项海玲
李劲
《中国农村水利水电》
北大核心
2021
0
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职称材料
9
三维地震波超前地质预报及其应用效果
蔡盛
《煤田地质与勘探》
2025
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