隧道围岩超前预报技术研究 TSP 12A型隧道开挖超前预报探测系统.doc

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1、1隧道围岩超前预报技术研究TSP12A型隧道开挖超前预报探测系统主要用于隧道开挖过程中掌子面前方岩体中各种结构面空间位置的探测，并提供隧道围岩分级等参数。该技术是建立在经典弹性波理论的基础之上而形成专门适用于隧道施工地质超前探查技术的方法。人工激发的地震波在传播过程中遇到地质界面将会形成反射波，通过传感器接收这些反射波信号，分析产生反射波的地质界面的空间位置参数以及该界面上覆介质的速度参数。其处理软件采用流程化设计，主要功能包括采集数据的拼接和存储、三分量数据的独立显示、数据的编辑、反射波的提取、波场分离、速度扫描、偏移、资料解释、成图和智能化评价。目前该技术已有效指导安徽六黄潜高速公

2、路隧道二十多座隧道、吉林省图们高岭隧道、渝湘高速公路鹰嘴岩隧道、桃花源2号等数座隧道的安全稳定施工。目前技术已应用或提供技术支撑情况：（1）已应用于安徽六潜高速公路隧道，整个线路隧道单硐数量54座，隧道涵盖种类多，其中包括特长隧道、长隧道、小净距隧道（如板双连拱隧道，偏压隧道等形式，预报效果良好，保障了隧道的安全稳定施工。（2）已应用于吉林省图们高岭隧道，确保隧道安全顺利完工。（3）已应用于渝湘高速公路鹰嘴岩隧道、桃花源2号隧道。两隧道发育溶洞、空区，易产生突水、突泥现象，鹰嘴岩隧道构造发育，隧道穿越5条断层破碎带，施工条件复杂，施工超前预报工作发挥了重要的指导作用，确保了隧道的安全施

3、工。2桩基质量检测、承载力自平衡测试及模拟试验评价方法研究（1）桩承载力自平衡法（Osterberg）是近年来开始应用于公路桥梁大型钻孔灌注桩单桩极限承载力的一种新型测试方法。自平衡法将荷载箱埋设在桩身平衡点处，使上、下两段桩的反力相等以维持加载，得到荷载箱上段桩及下段桩的极限承载力。该方法装置简单，不占用场地，不需运入数百吨或数千吨物料，不需构筑笨重的反力架；试验桩可以当工程桩使用。目前已应用于龙华松花江特大桥，兰旗松花江特大桥应用较好，有效指导了生产。（2）模拟试验法确定桩基承载力是一种较新颖的测桩方法，能较好地克服测桩中出现的问题，具有较强的理论基础，力学机制明确，较好地模拟桩基

4、的实际工程地质特性，考虑地层环境、成孔成桩工艺等各项因素对桩承载力的影响，综合反映桩与地层作用机制。在勘察设计阶段能给出可靠的承载力，可以直接指导桩基的设计，确定经济合理桩长桩径提供依据，弥补自平衡方法理论上的不足（抗拔机理）。焊接在钢筋笼上的荷载箱自平衡测试现场桩身质量超声波检测技术优势及创新点：1.自平衡测试方法装置简单，不占用场地，不需运入数百吨或数千吨物料，不需构筑笨重的反力架；2.自平衡测试验桩可以当工程桩使用；3.自平衡测目前已应用于肇源松花江特大桥，龙华松花江特大桥，兰旗松花江特大桥应用较好，有效指导了生产，并为减短桩长提供依据。4.采用的模拟试验法与其它测桩方法相比，具

5、有经济、实用、测试结果准确、可靠的优点。可以方便的计算出各种情况的桩基承载力值，如考虑冲刷线的深度、桩不同埋深时的承载力值。该方法能综合反映桩与地层作用机制,很好地克服测桩中出现的问题,是桩基承载力的确定新方法目前技术已应用或提供技术支撑情况：自平衡法目前已应用于龙华松花江特大桥，兰旗松花江特大桥应用较好，有效指导了生产，并为减短桩长提供依据。模拟试验法在肇源松花江特大桥，龙华松花江特大桥均有应用。3地质灾害滑坡、崩塌、泥石流等及高边坡评价及治理我国是地质灾害多发国家，地质灾害评价及治理关系到经济发展、交通、生产及人民的生命财产安全，尤为重要。课题组承担过大量的地质灾害勘察、评价及治理

6、项目，包括对集安至古马岭沿线公路路堑边坡进行了稳定性评价及治理，辽宁工源水泥厂高边坡稳定性评价，中里滑坡稳定性评价及治理对策研究，省道老松公路汪清至延吉段一级公路三段边坡的稳定性评价，吉林省东南部山区边坡滑坡崩塌类型及防治对策研究，成都什邡陈家山坪崩塌稳定性评价及治理，三峡三期非应急地质灾害项目重庆市江津区夹滩场镇库岸、仁沱新街库岸等灾害调查、评估、勘查设计、勘查、治理，南芬铁矿2号排土场稳定性分析及治理等。例如，对集安至古马岭沿线公路路堑边坡进行了稳定性评价及治理，沿线地质条件复杂，包括平面滑动形滑坡（推动式、滑动牵），硬陡砂页岩楔形体——平面型滑动，硬质砂岩、岩浆岩、变质岩崩塌，塑

7、流型渗流与挤压，软硬岩碎石土塌落等多种边坡破坏类型。在深入分析形成机制的基础上，进行评价并提出了行之有效的治理建议，节约了投资，加固效果好，取得了较大的经济效益及社会效益。中里滑坡抗滑桩治理延图高速公路崩塌南芬铁矿2号排土场泥石流评价目前技术已应用或提供技术支撑情况：1对集安至古马岭沿线公路路堑边坡进行了稳定性评价及治理。2辽宁工源水泥厂高边坡稳定性评价3中里滑坡稳定性评价及治理对策研究4省道老松公路汪清至延吉段一级公路三段边坡的稳定性评价5吉