隧道地质超前预报技术与应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1．1 隧道地质超前预报的定义 1

1．2 隧道地质超前预报的目的与意义 1

1．3 隧道地质超前预报的内容 2

1．4 隧道地质超前预报的方法 2

1．4．1 工程地质调查与推断、分析方法 2

1．4．2 超前导坑法、水平钻机超前探测法 5

1．4．3 地质雷达检测方法 5

1．4．4 隧道内反射地震预报方法 5

1．4．5 TSP超前预报技术 6

1．4．6 TRT反射地震层析成像方法 6

1．4．7 地震负视速度法 7

1．4．8 水平声波反射法（HSP） 7

1．4．9 陆地声纳法（高频地震反射法） 7

1．4．10 红外探水法 8

1．5 隧道地质超前预报的方法比较 8

1．6 隧道地质超前预报的形式 9

1．7 隧道地质超前预报的时间安排 9

1．8 隧道地质超前预报的发展 9

参考文献 14

第2章 隧道地质 15

2．1 岩类 15

2．1．1 沉积岩 15

2．1．2 火成岩 16

2．1．3 变质岩 16

2．2 地层 17

2．3 地质构造 18

2．4 地下水 20

2．5 特殊岩类及其工程地质特性 20

2．5．1 构造岩 20

2．5．2 软岩 21

2．5．3 膨胀岩土 21

2．5．4 盐溶角砾岩、喀斯特角砾岩 21

2．5．5 煤层 21

2．6 岩层、节理面、断层产状 21

2．7 不同结构类型岩体水文地质特征、变形破坏特征及主要工程地质问题 22

2．8 不同地质构造与隧道组合的主要工程地质问题 24

2．8．1 水平岩层中的隧道工程 24

2．8．2 倾斜岩层中的隧道工程地质问题 24

2．8．3 断层中的隧道工程地质问题 24

2．8．4 节理裂隙等结构面的不利组合及节理密集带的工程地质问题 27

2．8．5 向斜构造中的隧道工程地质问题 28

2．9 特殊工程地质问题 29

2．9．1 岩溶工程地质问题 29

2．9．2 在采及废弃矿巷问题 29

2．9．3 煤层、瓦斯及软夹层问题 34

参考文献 35

第3章 隧道地质超前预报工作方法 36

3．1 资料收集与整理 36

3．1．1 预可研和可行性研究阶段资料收集 36

3．1．2 勘察成果整理分析 36

3．1．3 熟悉设计文件、资料和图纸 37

3．2 补充地质调查 37

3．3 洞内地质调查和掌子面地质素描 38

3．3．1 洞内地质调查 38

3．3．2 掌子面地质素描 39

3．4 物探方法的选择和现场实施掌子面探测 39

3．4．1 物探方法的选择 40

3．4．2 掌子面探测 42

3．5 探测成果分析 43

3．5．1 界面距探测掌子面距离的确定 43

3．5．2 界面性质的确定 47

3．6 隧道工程岩体分级 47

3．7 预报报告的内容及报告的提交 50

3．7．1 预报报告的内容 50

3．7．2 报告的提交 50

3．8 验证 50

参考文献 51

第4章 超前水平钻探法的应用技术 52

4．1 超前水平钻探法研究 52

4．1．1 超前水平钻探法的基本原理与介绍 52

4．1．2 超前水平钻探法的优缺点 53

4．2 超前水平钻探法施工技术 54

4．2．1 施工流程 55

4．2．2 主要技术要求 55

4．2．3 施工准备 55

4．2．4 钻机就位 56

4．2．5 施钻 56

4．2．6 地质分析判断、成果报告 58

4．3 RPD-150C型钻机的概况 60

4．3．1 RPD-150C钻机 60

4．3．2 现场钻进技术指标 61

4．4 工程实例 63

4．4．1 隧道地质概况 63

4．4．2 把水寺隧道钻探孔资料 64

4．4．3 结论与建议 65

参考文献 66

第5章 地震映像法的应用技术 67

5．1 概述 67

5．1．1 地震映像法原理 67

5．1．2 地震映像法的分类 73

5．1．3 地震映像法数据采集要点 73

5．2 野外数据采集的方法及技术 75

5．2．1 工作仪器和方法 76

5．2．2 野外工作方法试验 82

5．2．3 地震映像法在不同地质条件下的应用 83

5．2．4 地震映像解释方法 84

5．3 工程实例 85

5．3．1 工程简介 85

5．3．2 隧道地质概况 85

5．3．3 工作方法 86

5．3．4 ZK269+393～ZK269+443段调查测试结果及分析 87

参考文献 91

第6章 TSP在隧道地质超前预报中的应用技术 93

6．1 TSP203的工作原理和组成 93

6．1．1 TSP203预报原理 93

6．1．2 TSP203测量方法的原理基础 94

6．1．3 TSP203系统的仪器组成 95

6．1．4 TSP203系统的优势 97

6．2野外信号数据采集 98

6．2．1 TSP203野外信号数据采集 98

6．2．2 原始记录注意事项 101

6．3 数据处理流程 102

6．3．1 原始数据编辑 102

6．3．2 初至波拾取 103

6．3．3 选择时窗长度 103

6．3．4 带通滤波 104

6．3．5 道能量均衡 105

6．3．6 计算品质因子Q 106

6．3．7 反射波提取 106

6．3．8 纵横波分离 107

6．3．9 速度分析 109

6．3．10 深度偏移成像 109

6．3．11 反射界面提取 112

6．4 TSP技术的资料分析原则 113

6．4．1 反射系数 113

6．4．2 横波与纵波的速度比 114

6．4．3 横波分裂与裂隙发育带 114

6．5 工程实例 115

6．5．1 TSP技术在擦罗2号隧道中的应用 115

6．5．2 TSP技术在明月峡隧道地质超前预报中的应用 120

参考文献 122

第7章 地质雷达在超前预报中的应用技术 123

7．1 引言 123

7．2 地质雷达的基本原理 125

7．2．1 电磁波的传播与波速 125

7．2．2 电磁波的反射与折射 126

7．2．3 地质雷达的组成及工作原理 127

7．3 地质雷达进行超前预报的技术与方法 127

7．3．1 地质雷达的技术参数 127

7．3．2 地质雷达测量参数的选取 131

7．3．3 地质雷达的测量方式和信号触发方式 133

7．3．4 地质雷达的探测方法 137

7．4 地质雷达的数据处理技术 138

7．4．1 地质雷达的数据文件编辑 138

7．4．2 波速估计 139

7．4．3 数字滤波 139

7．4．4 反褶积 139

7．4．5 偏移归位处理 140

7．5 地质雷达的数据解释技术 141

7．5．1 地质雷达地质超前预报适宜性评价 141

7．5．2 地质雷达解译图件 142

7．5．3 后期解译方法及其规范化 143

7．5．4 提高解译精度的途径与方式 144

7．5．5 解译标志的初步建立 145

7．6 工程实例 146

7．6．1 工程概况 146

7．6．2 探测依据及方法 147

7．6．3 现场探测 148

7．6．4 数据处理 148

7．6．5 探测结果 149

参考文献 150

第8章 TRT地质超前预报法 151

8．1 TRT技术原理与仪器应用方法 151

8．1．1 TRT方法原理 151

8．1．2 TRT技术原理 152

8．2 TRT工作流程 154

8．3 数据处理 157

8．3．1 TRT数据处理流程 157

8．3．2 具体操作 157

8．4 TRT技术的优点及存在的问题 168

8．5 工程实例 169

8．5．1 地质概况 169

8．5．2 探测方法及结论 169

8．5．3 建议 170