TSP与超前钻探地质预报技术在齐岳山隧道施工中的应用

在岩溶地区隧道施工过程中,经常遇到溶洞、暗河、断层及突水、突泥等无法预料的地质灾害。为了保证岩溶地区隧道施工安全,对岩溶的发育情况进行准确及时的超前预报,并在隧道修建过程中采用辅助工法穿越众多不良地质段,是岩溶地区隧道施工中亟待解决的重要问题。基于TSP203plus系统与超前钻孔探水的方法对齐岳山隧道右洞岩溶裂隙进行了预报并指导超前帷幕注浆堵水施工,收到了良好的生产效果,对今后的类似工程具有一定的指导意义。     

岩溶位置及组合效应对隧道的地震响应分析∗

为研究岩溶地区隐伏溶洞对隧道结构的地震动响应特性,基于粘弹性人工边界理论,编写了等效荷载时程施加程序,计算并分析了隧道结构环向五种岩溶位置(0°~180°)及其八种位置组合效应对隧道结构地震响应特性的影响。结果表明：结构的节点加速度响应随其距围岩顶部距离的增大而增大。两个单独溶洞(90°、180°)作用与其组合效应相比,180°位置的溶洞对拱底的加速度响应具有一定的减弱作用。位置组合效应条件下,结构应力变化较大的范围为结构环向的 1/4;由于溶洞的相互作用,结构的应力包络图略小于两个单个溶洞作用下包络图的最外缘。无论单个溶洞还是位置组合效应下,结构应力受影响较大的范围均在拱肩及拱脚附近。研究结果对隧道结构设计、建设及监测具有指导意义。     

岩溶地区双连拱隧道超前地质预报及施工技术研究

岩溶地区修建双连拱隧道难度较大,岩溶探测、支护方式选择等成为施工的关键问题。依托广西宜河高速公路某连拱隧道,根据围岩等级分别制定Ⅲ级、Ⅴ级围岩施工和支护方案,施工期间采用超前地质雷达探测隧道掌子面前方未开挖岩体,通过分析雷达反射波波形图,预测隧道中导洞存在4处溶洞,隧道开挖过程中揭露了3处溶洞,与地质雷达探测结果基本一致,证明了超前地质雷达的可靠性和重要性。针对溶洞地段采用Ⅴ级岩体支护方案,即采用套拱进行溶腔的加固处理,监测数据显示其变形基本值为0,表明该加固处理方法的可靠性。     

深埋岩溶隧道掌子面突水灾害可靠性上限分析∗

旨在研究高地应力、高压富水条件下深埋岩溶隧道掌子面突水灾害的可靠性问题。基于已有研究成果,考虑高地应力以及高压富水地质条件,采用极限分析上限法构建了以剪切破坏为主的深埋岩溶隧道掌子面三维防突机制。根据虚功率原理建立突水破坏过程中的能量方程,利用Hoek-Brown 强度准则求解了高地应力以及高压富水条件下防止掌子面突水所需要的支护力上限解。在极限破坏状态下,根据掌子面上施加的支护力与突水破坏时的围岩压力构建极限状态方程,建立了深埋岩溶隧道掌子面防突可靠度模型,并采用响应面法计算了掌子面发生突水灾害的失效概率。分析了水平地应力、溶腔水压力、岩体强度参数以及隧道洞径对支护力、潜在破坏长度的影响规律,给出了满足不同容许失效概率下深埋岩溶隧道预防突水灾害所需要的最小支护力以及在有限支护效应下能抵抗的最大破坏长度。将研究成果应用于实际工程案例中,与已有研究、现场结果相比较,验证了本文计算结果的有效性,可为今后类似深埋岩溶隧道的防突问题提供理论指导和参考。     

基于三铰拱突变模型的岩溶区嵌岩桩溶洞顶板稳定性分析∗

根据岩溶区嵌岩桩的工程特点,对现有的梁板结构进行优化,将岩溶区嵌岩桩溶洞顶板简化为边界是弹性支承的三铰拱模型;基于尖点突变理论导出了能量势函数和分叉集方程,建立岩溶区嵌岩桩尖点突变模型平衡曲面;根据岩溶区嵌岩桩溶洞顶板突变失稳的条件,提出岩溶区嵌岩桩极限承载力及溶洞顶板安全厚度的确定方法;从拱杆的线刚度与支承弹簧刚度比、溶洞顶板跨径及顶板厚度三个方面对溶洞顶板的稳定性进行参数分析,结果表明:溶洞顶板稳定性随拱杆的线刚度与支承弹簧刚度比的增加而降低;当溶洞顶板跨径小于4倍桩径时,溶洞顶板处于稳定状态;当顶板厚度大于2倍桩径时,溶洞顶板不易发生突变失稳。最后结合工程算例验证本文方法的可行性和合理性。     

富水破碎带岩溶隧道突水模型试验研究

为研究富水破碎带岩溶隧道突水特点以及水力学参数对水压的敏感性。利用自主研发的突水模型试验系统,开展了一系列不同水压下的室内突水模型试验,分析讨论了富水破碎带突水过程的突水速率、渗透率以及颗粒质量流速的变化规律,进而揭示突水致灾机理。研究表明:突水过程一般可分为3个阶段,突水速率与渗透率在这3个阶段中的变化规律具有同步性;突水过程中前2个阶段所需时间和最大突水速率与水压大小密切相关;颗粒质量速率与渗透率对水压大小极为敏感,水压越高,颗粒质量流速增长越快,达到最大质量流速所用时间越少,同时,在稳定阶段的破碎带渗透率亦会随着水压的增大而增大;富水破碎带岩溶隧道突水是一个复杂的非线性动力过程,它是由外部因素和内部因素共同作用而导致的。     

灾后物资供应系统风险预警可拓模型的初步设计

在可拓学理论的基础上,按照风险预警目的和方法的要求,构建了灾后物资供应系统流动性风险预警模型.该模型解决了物资需求与客观实际采购量的矛盾,客观地反映了风险变化的动态化过程,初步提高了流动性风险预警的有效性.     

隧道地质灾害预报方法

隧道地质灾害主要有塌方、涌水、岩爆、膨胀岩等。进行隧道地质灾害预报的主要方法是：a.分析地质条件，预报隧道开控过程中可能遇到的地质灾害的类型；b.预报不良地质构造在隧道的分布位置；c。预报地质灾害的产生。本文主要讨论上述三个方面的问题。     

集中式饮用水水源地安全预警系统框架的研建

随着经济迅速发展和工业化进程的加快.人水矛盾日益尖锐,水源地水质污染、水量衰竭已成为一个全球性问题,加之频繁发生的水源地突发性事故,致使区域发展、国家安全乃至人类生存受到严重的威胁.通过集中式饮用水水源地安全风险分析,明确饮用水水源地内涵,从一般的安全预警体系出发建立了饮用水水源地安全预警逻辑体系;构建了基于DPSR概念模型的水源地预警指标体系框架,建立了BP安全预警模型;最终形成了完整的集中式饮用水水源地安全预警管理框架体系.     

地震预警服务进展及其国际比较

地震预警系统由预警技术系统和预警服务体系组成,是减少地震灾害造成人员伤亡和经济损失、增加社会稳定的一种有效方式,其中地震预警服务成为地震预警技术发挥作用的关键环节。该文基于地震预警服务的概念和基本内容,比较了全球主要的地震预警服务发展及应用情况,如中国、日本、墨西哥、美国等,综合分析了当前地震预警服务的不足,包括地震预警设备安装、信息内容、提示方式和科普教育,并提出了相应的对策建议。完善地震预警服务体系,有利于发挥地震预警作用,提高公众的应急避难能力,为提升我国地震预警服务能力提供一定的参考意义。     

基于GIS的地质灾害风险预警系统设计

利用GIS软件的二次开发技术,应用基于风险评价的预警方法建立地质灾害预警模型,设计地质灾害风险预警系统,在Visual Studio 2012.NET的开发环境下,以C#作为开发语言,并结合ArcGIS Engine研发.最后以通化县作为研究区域,验证此系统的可行性,结果表明该系统实现了地质灾害风险预警预报,具有较高的...     

模糊聚类在不良地质洞段红外探水中的应用

在玉昆铁路柿花树隧道不良地质发育的洞段进行红外探水工作期间,常用的分析方法有时无法预判掌子面前方是否存在隐伏水体或含水构造。为了提高红外探水短距离预报的准确率,用模糊聚类法将掌子面测点场强的数据分类,根据开挖传递的地质信息,研究模糊聚类结果的变化规律、突水风险与岩体破碎程度之间的关系。实践证明,模糊聚类法和常用分析方法的结合,使红外探水取得了较好的预判效果。     

铁路汛期行车安全对策——雨量警戒制度研究

雨量警戒制度是铁路部门用于指导进行汛期警戒 ,确保线路汛期行车安全的一种安全保障制度 ,由警戒标准、防御标准和管理制度 3部分组成。它是一种分级、分段和各工种联控执行的警戒制度 ,其技术关键包括警戒标准和防御标准的制定。本文提出了雨量警戒制度警戒标准的指标体系 ,建立了警戒标准的制定方法与工作程式 ,并以成昆铁路雨量警戒制度的制定与实施说明了其应用。所提方法对铁路部门制定汛期行车安全对策具有普适意义。     

低纬高原大气电场特征及其在预警中的应用

通过对2006年7月- 2007年6月云南地闪定位网探测资料和玉溪大气电场仪资料分析,研究了高原晴天大气电场和雷暴天气过程的电场演变特征.结果表明:高原晴天大气电场具有明显的日变化和月变化特征.低纬高原地区雷暴云具有偶极性和三极性两种结构,但大多数雷暴具有偶极性电荷结构,不同电荷结构的雷暴云的放电特征不同,偶极性时主要为负地闪,地闪活动较活跃;三极性时主要是正地闪,地闪活动较少.根据雷暴云近地面电场变化特征,探讨了大气电场仪预警地闪的方法,首次提出极性变化预警法,其命中率和提前预警时间都明显优于阈值预警法.     

气候旱涝指标方法及其分析

在前人研究的基础上，提出了计算单站旱涝指标和区域旱涝指标的方法。并根据１９５１～１９９６年各月降水资料，对华北地区和长江流域地区的旱涝进行了计算和分析，取得了较好的结果。     

地震预警系统应用的社会影响调查与分析

地震预警系统建设是降低地震灾害的一个重要途径,可以有效地减少人员伤亡和财产损失,但地震预警系统目前还处于发展阶段,应用中存在一定风险。设计了若干个关于地震预警系统应用的社会调查问卷,以通过调查结果定性地评估地震预警系统产生的社会影响,统计公众对预警系统的认识和需求,分析预警信息发布对公众的影响和公众对地震漏报、误报等风险的接受程度,以及地震预警系统相关的法律问题。调查结果显示,我国公众对地震预警系统的期望程度及有效性评价均很高,但也存在着一些问题,如对地震预警相关知识了解较少,对紧急事件应变能力较差,对预警盲区和漏报等风险接受程度较低等。最后,结合国外地震预警系统的研究成果和应用现状,提出了相关建议及应对措施,希望能对我国预警系统的建设提供参考作用。