长隧道地质灾害超前综合探测技术的探讨

本文从理论层面上,探讨了常规地质、物探、钻探三位一体的长隧道地质灾害超前综合探测技术的可行性和科学性,即:常规地质规律预测为先导,物探(瑞利波探测)为手段,必要时辅以定向钻探验证.为长隧道工程的地质超前探测预报提供借鉴.     

基于模糊层次综合评判法的隧道坍塌风险评估

在隧道工程实施阶段,开展定量施工安全风险评估,对预防和控制风险、降低事故发生概率有重要作用。以某工程施工隧道不良地质条件区域(古滑坡K9+600~K10+000和浅埋段K10+430~K10+490)为研究对象,采用模糊层次综合评判法,通过建立因素集(包括勘察、设计、施工情况,施工方式及支护结构,地质环境因素,监控测量与地质预报和施工管理5个一阶因素)、评价集、权重集对隧道施工坍塌风险进行模糊判定,经矩阵计算,隧道滑坡区域和浅埋段区域坍塌事故可能性均为Ⅳ级。依据指标体系法及模糊层次综合评判法所得结果分别为Ⅲ级和Ⅳ级,鉴于模糊层次综合评判法较指标体系法涉及评判指标更全面、更有针对性、更符合施工场地客观条件,坍塌事故可能性最终评判结果为Ⅳ级。研究表明:模糊层次综合评判法在不良地质隧道安全风险评估中的应用使估测指标更精确、更有效;评估的技术创新使施工安全风险评估更具针对性,保证了施工的安全。     

基于AHP-熵权法的跨燃气管道现浇梁施工风险评价

为保障某跨燃气管道现浇梁施工安全,建立现浇梁BIM模型进行动态施工模拟,找出影响现浇梁施工的风险因素,从地质条件、外界影响、安全管理3个方面建立了跨燃气管道现浇梁施工风险评价体系;结合“熵”理论和层次分析法综合确定各影响因素权重并对现浇梁施工风险进行模糊综合评价;研究表明:①通过BIM动态模拟,直观全面地识别出施工风险,对现场施工风险超前预报。②通过结合层次分析法与熵理论,对4座桥墩施工风险进行模糊综合评价,左幅23#属于严重Ⅳ,右幅23#属于严重Ⅳ,左幅22#属于中等Ⅲ,右幅22#属于不严重Ⅱ。③根据风险评估结论提出了应对措施和策略,为安全施工明确了方向。     

铁路隧道TBM施工风险评估

采用基于熵权的模糊综合评估模型对西秦岭特长铁路隧道TBM施工风险进行分析,识别关键风险因素并提出施工应对策略。首先结合西秦岭隧道项目工程特点,参照《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》进行TBM施工风险识别,将其归结为设备风险、掘进风险、辅助工序风险三大方面,对每个方面细分出4项一级风险因素。接着确定各层次风险因素权重:借助专家调查确定一级风险发生的概率等级,运用熵权法确定底层风险权重;运用层次分析法确定三大方面风险权重。最后建立二级模糊综合评判模型,评估西秦岭铁路隧道右线的施工风险等级。通过现场专家调查得到的一级风险因素后果损失等级表建立一级评判隶属度矩阵,进行一级模糊评判;并将结果作为二级评判因素的评价集,进行第二级综合评判,评定该项目为2级风险。同时借助熵权反映底层各风险因素的重要程度,确定关键风险因素并判断其风险等级,提出施工应对措施。     

瓦斯隧道穿越构造煤层施工风险的模糊层次评价

为了科学评价瓦斯隧道穿越构造煤层施工的风险程度，从而为瓦斯隧道的施工安全与成本控制提供决策判据，以某在建公路瓦斯隧道为工程依托开展了风险评价研究。首先，根据隧道的地质特征与施工情况进行了风险因素辨识，构建了瓦斯隧道穿越构造煤层施工的安全评价体系；其次，采用层次分析法构造判断矩阵并通过专家打分的方法对安全评价体系中的各级指标进行权重赋值；最后，采用三级模糊综合评价法进行了风险定量计算。结果表明：瓦斯隧道穿越构造煤层施工过程中潜在9种固有风险因素和11种施工风险因素；施工因素对瓦斯隧道施工风险的影响权重为0.763 2,而固有因素的影响权重为0.236 8;三级模糊综合评价的计算结果显示该依托工程进行揭煤施工时发生事故的风险概率为61,对应为一般风险。评价结果成功应用于依托工程安全快速穿越构造煤层施工，表明所构建的安全评价体系与风险评价方法具有可靠性，可为同类型的瓦斯隧道施工风险评价提供佐证。     

高速公路隧道地质超前预报方法比较

由于隧道工程属于隐蔽性工程,工程岩体地质条件复杂多变,为了更好地探明隧道围岩体内的各种缺陷,并预测预报可能引发的隧道地质灾害的不良地质体的位置、规模和性质,为后续工程开挖与支护提供合理的措施,采用相应的地质超前预报是重要且必要的.根据隧道工程界常用的地质超前预报方法,对其使用方法、作用原理及其特点进行对比分析,以便借鉴采用.     

基于TSP203~(plus)的隧道综合超前地质预报技术应用

为了对隧道不良地质体施工提供安全保障,开展以地震波反射法为主要手段的综合超前地质预报。结合工程地质调查和掌子面地质素描,采用TSP203~(plus)进行长距离预报,同时运用超前水平钻探进行更为精确的短距离预报和加深炮孔对大范围不良地质体进行跟踪预报。该预报方法应用于金瓶岩隧道软弱破碎带和富水带,取得良好效果,有效指导了隧道安全施工,可为同类工程提供借鉴。     

基于层次-模糊评价法的山区油气管道地质灾害易发性研究

针对山区油气管道地质灾害的基本特征,将层次分析与模糊综合评价相结合,建立起可用于山区管道地质灾害易发性评价的层次-模糊评价模型;并从自然因素、管道敷设状况、灾害活动和设计与误操作四个方面建立山区油气管道地质灾害易发性评价体系.首先依据专家经验构造各层影响因素的判断矩阵,并利用层次分析法求出各影响因素的权重集,然后对山区油气管道地质灾害易发性进行多级模糊综合评价,最终根据评价结果确定山区油气管道地质灾害易发性等级.通过具体实例检验了本文所建立评价方法的应用效果.     

公路施工隧道地质灾害超前预报技术分析

公路隧道施工过程中对掘进前方进行精确的地质预报是隧道安全、高效生产的重要保障。目前公路隧道施工过程中地质灾害超前预报技术可归结为地质分析、物探技术和导坑（或）钻探揭露，其中物探技术主要包括TSP（隧道地震波法预报技术）、地质雷达和瑞利波探测技术，本文旨在归纳和总结各种技术的原理、使用条件和优缺点。     

川藏铁路桥隧施工安全风险评价

通过评估川藏铁路工程建设的施工风险等级,为高质量推进川藏铁路工程建设提供理论支撑。剖析了国内外学者关于风险评估研究的理论与方法,针对川藏铁路施工建设中的5座特大桥梁工程和9座超长隧道工程,分析了桥梁隧道建设工程的特征,构建了川藏铁路桥梁工程的17个安全风险评价指标体系和隧道工程的20个安全风险评价指标体系,通过建立基于模糊综合评价法的风险评估模型完成了对川藏铁路重点桥梁和隧道工程的风险评价,最后构造BP神经网络模型对风险评估结果进行验证,以川藏铁路部分重点桥梁工程评分数据和部分重点隧道工程评分数据为训练数据,以剩余评分结果为验证数据,预测桥梁和隧道工程的风险等级。结果表明:采用BP神经网络预测桥梁隧道工程安全风险等级的准确率高达98. 82%,BP神经网络对于该工程施工安全风险评价具有适用性;川藏铁路重点桥隧工程项目有50%处于较危险以上,只有20%的工程处于安全级别。     

岩爆危险性预测的神经网络模型及应用研究

岩爆是高地应力区岩质隧道开挖施工过程中发生的主要施工地质灾害之一 ,它的发生对隧道施工企业的安全生产构成很大的威胁 ,对岩爆发生可能性及其程度的预测是这类隧道设计、施工及安全生产所面临的重大问题。依据隧道岩爆发生的条件 ,基于国内外隧道工程岩爆实例 ,应用人工神经网络方法 ,建立了岩爆危险性预测的评价模型并应用于实践。     

复杂岩溶地区隧道施工突水地质灾害研究

在岩溶山区施工的隧道工程,由于岩溶发育分布的复杂性造成对施工掌子面前方的岩溶分布状况难以准确判定,导致施工过程中岩溶突水突泥灾害发生,影响施工安全。笔者以宜万铁路齐岳山隧道为例,应用岩溶水文地质基本理论,从地层岩性、地质构造、地下水循环条件以及区域地壳运动等岩溶形成发展的控制性因素进行研究;分析了隧址区岩溶地下水的补给、径流、排泄途径;研讨了地层岩性分布规律和区域夷平面分布状况;分析了断层和褶皱等地质构造的分布规律,从而对隧址区的岩溶分布规律有了深入认识,进一步考虑隧道高程和线路走向,评价了齐岳山隧道可能发生岩溶突水突泥等施工地质灾害的危险地段;明确了施工过程中需要进行超前探测和防灾的重点区段。     

基于未确知测度理论的公路隧道水害危险性评价

基于未确知测度理论,建立公路隧道水害危险性评价模型。从内因和外因的视角分析,同时将内因分为水害来源、通道、水量三个部分,采取隧道区降水量、地表水文情况、隧道区渗透系数、构造断裂带类型、围岩分级、岩土分类、单位涌水量、隧道区平均气温、隧道区植被覆盖率、隧道区地下水腐蚀性(酸性)、防排水措施情况、隧道施工分级、安全管理情况等共13项指标作为为确知测度模型的判别指标;根据相应的实测数据构建未确知测度函数,同时利用信息熵理论获得各判别指标的权重,依据置信度识别准则进行等级判定,最后得出公路隧道水害危险性评价结果。运用该方法对国内6条典型公路隧道的水害危险性进行评价,评价结果与公路隧道实际情况相吻合。因此,这种新方法能够应用到公路隧道水害的危险性评价中,并能解决公路隧道危险性评价的诸多因素不确定性问题,对其进行合理有效的评价。     

宜万铁路野三关隧道施工期岩溶灾害危险性分析与安全对策研究

铁路施工过程中突水等岩溶灾害给施工带来了极大的危险性,野三关隧道岩溶突水灾害的防治与安全对策是施工企业面临的重大问题。笔者以现场调查为基础,提出岩溶突水灾害的类型,隧道施工岩溶灾害危险地段的划分原则和岩溶灾害危险性分级;结合地质条件分析和岩溶形成条件分析,研究了宜万铁路野三关隧道施工期岩溶灾害危险段的具体分布位置;探讨了施工中防治岩溶突水灾害的对策,为隧道安全施工提供了技术保证。     

TBM 在不良地质地段的安全通过技术

主要论述了TBM (隧道掘进机 )安全通过不良地质地段的方法步骤及辅助措施 ,并介绍了坍塌、岩爆、涌水、软弱地层、膨胀性围岩等常见不良地质情况 ,对TBM施工安全的影响及相应处理措施 ,以供工程技术人员参考。     

岩溶地貌矿山地质灾害的特征及防治对策

灾害是危及人身、财产、工程或环境安全的事件,地质灾害是自然灾害的大家族.分析我国常见地质灾害的种类及特征,探讨岩溶地貌矿山地质灾害的类型及特点,指出我国目前矿山地质灾害具有种类多,分布广,影响大;潜在灾害隐患突出,且煤炭矿山重于非煤矿山,金属矿山重于非金属矿山;灾害类型与矿山规模、开采方式、矿产类型及所处地域相关等特点,以及矿山地质灾害研究中存在的问题,提出加强工程灾害监测是实现可持续发展战略的保障的观点.     

软岩隧道塌方事故致灾因素耦合分析*

为减少专家主观判断对软岩隧道塌方事故评估的影响,提出1种从事故出发逆推分析事故致灾因素耦合机制的方法。基于142个隧道施工塌方事故案例,系统总结隧道塌方事故致灾因素,对塌方事故的致灾因素出现频率进行排序;从致灾因素之间关联耦合关系出发,结合隧道施工塌方事故的多因素耦合致灾机理,研究隧道塌方事故产生过程的多因素耦合路径和耦合过程;采用N-K耦合模型开展隧道塌方事故多因素耦合路径下的耦合关联值评估,并对耦合关联值进行排序从而找到控制塌方事故发生的致灾因素组合。结果表明:除4个主要致灾因素的全耦合外,围岩岩性-降雨-地下水的耦合关联值是洞身段中最大值,为17.79%,围岩岩性-偏压-地下水的耦合关联值是洞口段中最大值,为24.02%;洞身段的围岩岩性-地下水因素和洞口段的围岩岩性-偏压因素分别对耦合关联值大小起决定影响;耦合关联值不具备叠加效应,2因素耦合关联值可能比3因素耦合关联值更大。研究结果可为提高隧道事故分析与安全防控提供科学依据。     

露天矿地质灾害应急救援智能调度系统研究*

为避免露天矿地质灾害对矿山及周边城市安全带来严重影响,提升灾害发生后的应急响应速度,以抚顺西露天矿为背景,提出西露天矿地质灾害应急救援智能调度系统的设计思路,按照“统分结合、集中管理”的模式,构建救援力量装备库、地理数据库、地质灾害链数据库,设计御灾保障体系模块及应急救援调度模块,研发地质灾害应急救援智能调度系统。研究结果表明:构建高效率的地质灾害应急救援智能调度系统具有重要的意义,可为我国露天矿山安全及防灾减灾体系建设提供实用工具。     

北京山区公路地质灾害应急与防治对策

北京是地质灾害较严重的城市之一,具有灾种多、活动频繁、群发性强的特征。北京山区公路所遭受的地质灾害主要有滑坡、滑(崩)塌、泥石流、岩溶、采空地面塌陷等。为了防止山区公路地质灾害可能造成的危害,笔者通过对北京山区公路所遭受的地质灾害类型、发育特征、分布规律等特点及其所造成的危害进行分析、研究,提出了山区公路地质灾害应急与防治对策,以提高北京市的防灾减灾能力,减少和避免地质灾害造成的损失。