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隧道超前探测方法技术与应用研究 被引量：52
1
作者 何继善 柳建新 《工程地球物理学报》 2004年第4期293-298,共6页
“隧道超前探测”是工程地球物理工作者所面临的一个难题 ,该问题是矿产资源开采 (特别是煤矿开采 )中的巷道开拓超前预报问题的引伸。因此从原理上讲凡是能进行隧道掌子面勘探的所有的地质、地球物理方法均能用来进行隧道超前探测。我... “隧道超前探测”是工程地球物理工作者所面临的一个难题 ,该问题是矿产资源开采 (特别是煤矿开采 )中的巷道开拓超前预报问题的引伸。因此从原理上讲凡是能进行隧道掌子面勘探的所有的地质、地球物理方法均能用来进行隧道超前探测。我们对隧道超前探测技术进行了多年的理论与应用研究 ,提出了超前探测的地质雷达与超前水平岩芯钻相结合的综合预报法 ,在许多实际工程应用中取得了较好的效果。本文简要介绍了国内外超前探测的方法与应用情况 ,介绍了近年来针对这一方法开展的研究和取得的进展 。 展开更多
关键词 隧道超前探测 地质雷达 超前水平岩芯钻 探测深度 探测分辨率
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全空间瞬变电磁法在隧道超前预报预测中的意义 被引量：6
2
作者 叶展荣 《工程勘察》 2018年第3期75-78,共4页
应用瞬变电磁法的基本探测原理,结合隧道超前预报预测上的实际需要,探索研究两者结合对安全生产的意义。着重论述全空间瞬变电磁技术在预报预测隧道掘进前方构造赋水的可行性,探索全空间瞬变电磁技术在公路或铁路隧道这种特殊环境应用... 应用瞬变电磁法的基本探测原理,结合隧道超前预报预测上的实际需要,探索研究两者结合对安全生产的意义。着重论述全空间瞬变电磁技术在预报预测隧道掘进前方构造赋水的可行性,探索全空间瞬变电磁技术在公路或铁路隧道这种特殊环境应用中需注意的若干问题,并简单阐述瞬变电磁法在应用当中需要注意探测结论要与地质现实相结合。通过剖析实际案例,确定瞬变电磁法可以在隧道超前预测、预报中起到巨大的安全和经济效益。 展开更多
关键词 全空间 瞬变电磁法 隧道超前探 预报预测
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浅析探地雷达在隧道超前地质预报检测中的应用 被引量：3
3
作者 韩健 《山西建筑》 2017年第33期169-170,共2页
探地雷达是一种无损快速的检测技术,探测深度从几厘米到几千米不等,使用范围广泛,结合近几年工作实践经验,全面分析探地雷达检测隧道超前预报工作的原因,总结了探地雷达检测隧道超前预报的方法,提出了探地雷达在公路隧道中检测时加装可... 探地雷达是一种无损快速的检测技术,探测深度从几厘米到几千米不等,使用范围广泛,结合近几年工作实践经验,全面分析探地雷达检测隧道超前预报工作的原因,总结了探地雷达检测隧道超前预报的方法,提出了探地雷达在公路隧道中检测时加装可以精确量测距离的天线支架、对现场施工人员的安全意识进行培训、现场检测环境的改善等工作,在以后的实际检测工作中提高检测效率,减少了因探地雷达的天线移距不当所造成的检测数据不准确,降低了检测人员的工作量及在检测工作中的危险系数。 展开更多
关键词 雷达 隧道超前预报 检测
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基于高分辨直流电法的隧道超前地质预报异常探测研究 被引量：2
4
作者 杨庭伟 张力 +1 位作者 卢超波 姜洪亮 《矿产与地质》 2018年第1期131-137,共7页
采用高分辨直流电法,对隧道不同空间位置的不良地质体探测异常特征进行了数值试验,并结合物理模型试验进行了分析研究。介绍了高分辨直流电法隧道超前探测机制和有限元求解原理;通过建立有限单元模型,对含隧道空腔全空间点源场的电位分... 采用高分辨直流电法,对隧道不同空间位置的不良地质体探测异常特征进行了数值试验,并结合物理模型试验进行了分析研究。介绍了高分辨直流电法隧道超前探测机制和有限元求解原理;通过建立有限单元模型,对含隧道空腔全空间点源场的电位分布进行了数值试验,分析了不同地电条件下隧道不良地质体的视电阻率曲线形态特征;结合物理模型试验结果,对隧道不同空间位置的不良地质体探测进行了模拟试验。结果表明:在隧道空间内采用高分辨直流电法对围岩进行不良地质体的探测具有空间选择性,仅从GU或视电阻率曲线难以判断隧道掌子面前方的不良地质体,但对位于隧道底板或侧帮的不良地质体探测效果较好。研究成果对利用高分辨直流电法应用于隧道不良地质异常体的超前地质预报选择以及适用性具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 直流电法 隧道超前探测 三极空间交会法 空间适用性 不良地质体
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界面极化电压的外推法测量研究 被引量：2
5
作者 莫婉玲 孙中华 +1 位作者 徐娅 赵斌 《物探与化探》 CAS CSCD 2017年第3期484-488,共5页
界面极化电压的测量对提高隧道掘进机(TBM)中BEAM电法前探的灵敏度具有一定的实用价值,而岩土与护盾电极之间的界面极化电压用传统方法难以精确测量。为此,本文提出一种界面极化电压的外推测量方法。该方法由一个样品筒和若干等距分布... 界面极化电压的测量对提高隧道掘进机(TBM)中BEAM电法前探的灵敏度具有一定的实用价值,而岩土与护盾电极之间的界面极化电压用传统方法难以精确测量。为此,本文提出一种界面极化电压的外推测量方法。该方法由一个样品筒和若干等距分布的电极构成,在样品筒两端施加交流电,测量各电极的交流复电压,根据电极之间的几何关系即可外推得到两端供电电极的界面电压。实验结果表明,该方法能够准确测出泥状岩土与金属电极之间的界面极化电压,且当泥状岩土中含有木炭或水洞等异物时,可以先用该方法测出泥状岩土与护盾电极之间的界面极化电压,然后将其在电法超前探测的总电压中扣除,从而提高隧道超前探测的灵敏度。 展开更多
关键词 电法勘探 面极化 隧道超前探测 外推法
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基于旋转半波片和交替电流测量的隧道超前探测光纤电流传感器灵敏度漂移补偿方法 被引量：1
6
作者 高昕星 赵斌 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第11期1-6,11,共7页
用于隧道超前探测中电流测量的光纤电流传感器受环境影响,灵敏度产生漂移。文中提出了基于旋转半波片和交替电流测量的灵敏度漂移补偿方法,由于传感器灵敏度在短时间内漂移量较小,故利用继电器快速切换使两部分待测电流交替穿过光纤环,... 用于隧道超前探测中电流测量的光纤电流传感器受环境影响,灵敏度产生漂移。文中提出了基于旋转半波片和交替电流测量的灵敏度漂移补偿方法,由于传感器灵敏度在短时间内漂移量较小,故利用继电器快速切换使两部分待测电流交替穿过光纤环,对应的传感器输出电压取商以得到待测电流在已知总电流中的占比,进一步解出待测电流的大小,这种比例运算降低了长期测量中灵敏度漂移对测量结果的干扰。当传感器灵敏度过低影响交替电流测量的精度时,通过旋转半波片产生一个特定大小的双折射,提高传感器灵敏度。两种手段相结合的工作模式能够适应隧道内复杂的环境变化,现场实验表明,在4 h的测量中,传感器灵敏度漂移离散系数高达31.8%,但应用了基旋转半波片和交替电流测量的灵敏度漂移补偿方法后漂移的离散系数降低至1.39%,满足隧道超前探测中聚焦电流法对电流的测量要求。 展开更多
关键词 隧道超前探测 光纤电流传感器 旋转半波片 琼斯矩阵模型 线性双折射 交替电流测量
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隧道环境下频率域声波全波形反演优化方法对比
7
作者 于明羽 吴遵红 +3 位作者 谭凯 彭代诚 熊绚兮 刘江平 《工程地球物理学报》 2021年第1期1-13,共13页
隧道地震超前探测方法是获取隧道前方复杂地质体结构的重要手段,对隧道工程的安全建设和灾害防治极为重要。针对目前隧道地震超前探测方法获取掌子面前方地质体结构和物性精度不足的问题,本研究将高分辨率的频率域声波全波形反演方法应... 隧道地震超前探测方法是获取隧道前方复杂地质体结构的重要手段,对隧道工程的安全建设和灾害防治极为重要。针对目前隧道地震超前探测方法获取掌子面前方地质体结构和物性精度不足的问题,本研究将高分辨率的频率域声波全波形反演方法应用于隧道超前探测,并讨论了最速下降法(STD)、截断牛顿法(TRN)以及l-BFGS三种主要反演优化方法在隧道全波形反演中的迭代收敛速度、反演精度和计算效率,以期获取综合效果较好的隧道空间掌子面前方高分辨率成像全波形反演优化方法。通过对比得出,l-BFGS优化方法在反演精度、反演速度中存在明显优势,更适合隧道环境下的频率域全波形反演成像,这一结果可为全波形反演方法在隧道超前探测研究提供借鉴。 展开更多
关键词 隧道超前探测 全波形反演方法 最速下降法 截断牛顿法 l-BFGS方法
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核磁共振测深进行隧道超前地质预报的可行性 被引量：10
8
作者 孙怀凤 李术才 +6 位作者 李貅 戚志鹏 刘磊 薛翊国 苏茂鑫 刘斌 张文俊 《山东大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期92-97,103,共7页
针对隧道掌子面前方含水构造有效探测问题,提出了采用核磁共振测深技术进行隧道超前地质预报。以均匀全空间模型为基础,计算了均匀导电全空间中回线源形成的谐变电磁场,模拟了核磁共振超前探测时的扳倒角分布。结果显示隧道核磁共振超... 针对隧道掌子面前方含水构造有效探测问题,提出了采用核磁共振测深技术进行隧道超前地质预报。以均匀全空间模型为基础,计算了均匀导电全空间中回线源形成的谐变电磁场,模拟了核磁共振超前探测时的扳倒角分布。结果显示隧道核磁共振超前探测时含水体能够产生明显核磁共振响应,但信号较弱。针对地下探测空间的特殊性,提出了以阶跃波代替现有余弦波激发源、以磁探头代替线圈作为接收装置进行改进的建议。核磁共振测深直接找水有望成为一种非常有潜力的探测掌子面前方水体并区分水与泥的有效方法。 展开更多
关键词 隧道超前地质预报 核磁共振测深 扳倒角 直接找水 可行性
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TGS360Pro技术三维正演及其与TSP技术对比试验研究 被引量：4
9
作者 徐磊 尹剑 +4 位作者 张建清 李鹏 汪思源 程丰波 曹飞 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2022年第3期1321-1329,共9页
近年来,我国隧道及地下工程飞速发展,由于前期地质勘察的精度不能完全满足隧道安全施工的基本要求,开展隧道施工超前地质预报工作极为重要.目前国内外隧道超前地质预报技术方法与种类较多,特别是近几年从俄罗斯全新引进的一种TGS技术,... 近年来,我国隧道及地下工程飞速发展,由于前期地质勘察的精度不能完全满足隧道安全施工的基本要求,开展隧道施工超前地质预报工作极为重要.目前国内外隧道超前地质预报技术方法与种类较多,特别是近几年从俄罗斯全新引进的一种TGS技术,该技术引入中国时间较短,相关理论和实践研究工作较少,其有效性亟待进行相关研究工作.本文首先介绍了TGS360Pro超前地质预报技术的原理、工作布置模式及其优势;然后结合三维正演模型,证实了TGS360Pro技术反演算法的准确性;最后选取了同一个隧洞试验环境,将该技术与TSP技术进行了现场对比试验研究,证明了该技术的有效性及其与TSP技术的一致性.文章最后对该技术进行了总结,并对该技术在TBM施工条件的应用进行了分析与展望. 展开更多
关键词 TGS360Pro TSP 超前预报 断层探测 溶洞探测
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TGP超前地质预报技术的隧道围岩精细化预报 被引量：3
10
作者 韩自强 《公路交通技术》 2019年第6期94-99,112,共7页
针对目前TGP超前地质预报技术以波速分析为主,少见地质构造界面分析的现状,利用TGP实测二维和三维探测结果,从地层波速和地质构造界面2方面精细成功地预报了某隧道掌子面前方围岩地质情况及围岩级别,结果表明:1)在实际工作中,应严格按照... 针对目前TGP超前地质预报技术以波速分析为主,少见地质构造界面分析的现状,利用TGP实测二维和三维探测结果,从地层波速和地质构造界面2方面精细成功地预报了某隧道掌子面前方围岩地质情况及围岩级别,结果表明:1)在实际工作中,应严格按照TGP数据采集要求得到高质量的原始资料,才能做进一步数据处理和解译;2)TGP二、三维解译成果大体一致,但所反映细节存在差异,实际工作中应比对二、三维解译成果,研究其相似性和差异性,综合得出预报结果;3)TGP三维地质构造界面解译成果较二维可视化程度高,可直观反映构造界面的走向和倾向、明确构造界面与隧道开挖轮廓的关系。最后通过地质构造界面解译预测了隧道重点施工风险段落和部位,通过地层波速和地质构造界面的综合解译,为隧道动态设计施工提供了重要依据。 展开更多
关键词 TGP 隧道超前地质预报 波速 地质构造界面 精细化探测 施工风险 动态设计施工
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