隧道地质灾害风险评估及超前地质预报方法研究

【摘要】近年来我国交通基础设施发展迅猛，高速公路建设如火如荼，而我国幅员辽阔，各地地质地形条件差异较大，公路中包含的隧道部分也不断增多，尤其随着2000年国家的西部大开发战略实施之后，西南地区的高速公路里程陡然增加，隧道里程也随之迅速增加。而在隧道的建设过程中，由于地质条件的复杂性以及技术条件所限，很多时候无法在前期勘察设计阶段将遂址区隐藏的灾害性地质条件全部勘测出来，这就为施工过程带来了隐患。为了最大可能的减少地质灾害的出现，保障隧道施工过程中的安全，本文对隧道地质灾害进行了施工风险评估与地质灾害超前预报研究，主要研究内容及成果如下：在对各种超前预报技术进行比较的基础上，重点分析了TSP隧道超前地质预报分析系统的基本工作原理。在此基础上，重点论述了岩体的弹性性质、地震波的运动学理论以及弹性波理论，详细说明了地震波在不同介质中传播的基本特性和衰减规律，体现了TSP隧道超前地质预报分析系统在隧道超前地质预报分析中的优越性。抚松隧道多数洞段埋藏较深，有F1断层通过，基本垂直洞线分布，宽4.00m，为陡倾角断层，洞身围岩多数为弱透水岩体，渗透系数不大于0.1m/d，不会出现大量涌水现象，但隧道通过沟谷下部和断层破碎带涌水量增大时，需采取有效措施将地下水排出洞外，含钙质粉砂质泥岩失水后易软化崩解，工程地质条件相对较差。在具体分析施工区域自然状况与地质构造的基础上，对测试现场进行了科学、合理的传感器及其附属设备的布设，并严格按照规范步骤对检测数据进行采集和分析，从而确定出岩体特性以及围岩等级。检测结果表明，利用TSP系统对隧道进行地质超前预报具有较高的准确率，而且预报距离较长，数据处理时间较短，对施工影响较小。利用该系统可以为隧道施工提供重要的地质信息，对隧道施工的安全顺利进行起到举足轻重的指导作用。通过对目前几种常用隧道地质灾害风险评估方法进行比较，选定层次分析法对隧道地质灾害风险进行评估。根据遂址区围岩等级的不同，分为三段风险评估区段，根据评估结果，结合风险因素核对表，得到Ⅲ级围岩区段主要风险事件为塌方，Ⅳ级围岩区段主要风险事件也为塌方，Ⅴ级围岩区段主要风险事件为塌方和突水。通过采用TSP地质超前预报方法与地质灾害风险评估方法综合超前预报，可以更加准确有效的确定隧道施工前方掌子面的地质条件及相应可能发生的风险事件，更加有针对性的进行施工准备工作及预防措施，对隧道施工的安全顺利进行起到举足轻重的指导作用。
【作者】娜仁高娃；
【导师】靳卫东；付极；
【作者基本信息】吉林大学，交通运输工程，2014，硕士
【关键词】隧道工程；TSP系统；超前预报；风险评估；层次分析法；

【参考文献】
[1]赵震.新型锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)的制备改性及电化学性能研究[D].华东理工大学,材料科学与工程,2014,硕士.
[2]胡飞雄,何广春.南方电网西电东送节能减排效益分析[J].电力系统自动化,2014,17:20-24.
[3]姚添宝.基于和声搜索算法的隧道施工智能反馈优化方法及应用[D].大连海事大学,交通运输工程,2014,硕士.
[4]崔岩.基于数据驱动FCM的模糊关联规则算法研究[D].南京邮电大学,模式识别与智能系统,2013,硕士.
[5]刘晓玲.清康熙朝东北方志文献研究[D].东北师范大学,历史文献学,2012,硕士.
[6]LAWREENMABACHI.The Zimbabwe ’Look East’Policy and Its Developments on the Economy2003-2013[D].华中师范大学,国际关系,2014,硕士.
[7]孙莹.公共租赁住房动态管理问题与对策研究[D].中国海洋大学,行政管理,2014,硕士.
[8]赵建辉,周易.工业用计算机安装环境标准(四)[J].冶金自动化,1985,04:51-53.
[9]柯琳.马克思恩格斯生态哲学思想及其当代发展[D].安徽大学,马克思主义哲学,2013,硕士.
[10]孙现福,马玉培,王国彬.基于安捷伦VNA网络分析仪实现长延时器件的测量[J].电信网技术.2008(02)
[11]刘洋.基于FPGA的信号处理平台设计与实现[D].沈阳航空航天大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[12]田方超.面向嵌入式电子纸GIS的2D图形库的设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机系统结构,2011,硕士.
[13]缪丹丹.左心房心外膜脂肪层厚度对心房颤动导管消融复发率的影响[D].大连医科大学,内科学,2012,硕士.
[14]朱治林,孙晓敏,赵风华,温学发,唐新斋,袁国富.鲁西北平原冬小麦田臭氧浓度变化特征及对产量的潜在影响和机理分析[J].植物生态学报,2012,04:313-323.
[15]王忻浩.小小录像带使用有讲究[J].有线电视.1993(00)
[16]杨彩荣.社会主义新农村建设中涉农信息资源开发服务研究[D].苏州大学,档案学,2013,硕士.
[17]樊蓉.物流配送中车辆调度算法的比较研究[D].南京农业大学,物流工程,2013,硕士.
[18]张磊.铁岭市晨练现状调查及对策研究[D].东北师范大学,体育（专业学位）,2012,硕士.
[19]李坤朋.基于能量有限元法的板耦合结构振动特性分析[D].山东大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[20]尹玉吉,宫庆新.论社会科学的重要性——兼论淄博齐文化大市建设与社会科学的关系[J].管子学刊,2005,04:46-49.
[21]卢刚.跟踪式激光三角法表面形状测头的研制[D].西安理工大学,测试计量技术及仪器,2004,硕士.
[22]胡文艳.增值税转型对企业固定资产投资的影响研究[D].南京农业大学,会计,2013,硕士.
[23]谢峰.顾客资产的价值评估研究[D].湖南大学,2005.
[24]封骏.建筑行业项目经理考核评价体系研究[D].浙江工业大学,2013.
[25]王诵芬,范木荣.从“全球1000”家公司排行看经济结构变化趋势[J].世界经济.2000(04)
[26]葛小丽.正德七年日本入明使研究[D].浙江工商大学,日语语言文学,2013,硕士.
[27]朱新伟.鲁迅1930年代杂文与思想的生成[D].复旦大学,中国现当代文学,2012,硕士.
[28]许庆明,胡晨光.中国沿海发达地区的城市化与工业化进程研究——基于转型升级与国际比较的视角[J].中国人口科学,2012,05:14-22+111.
[29]付晓华.葡萄胎误诊45例临床分析MMP及TIMP在GTD中的表达分析[D].浙江大学,妇产科学,2004,硕士.
[30]史建祥.柴油机曲轴疲劳寿命预测方法研究[D].中北大学,动力机械及工程,2013,硕士.
[31]马骏.目的论视角下的工程技术文本翻译[D].中国海洋大学,英语笔译（专业学位）,2014,硕士.
[32]李杰.基于城市背景异下的中小型城市街道景观研究[D].广东工业大学,工业设计工程（专业学位）,2014,硕士.
[33]李宁.划痕图像检测技术研究与应用[D].广东工业大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[34]赵玲.转型期中国城市公共安全感研究[D].复旦大学,社会管理与社会政策,2013,博士.
[35]牛宏宇.空间理论视域下的弗吉尼亚·伍尔夫研究[D].天津师范大学,比较文学与世界文学,2014,博士.
[36]程亮.基于模型检测的安全操作系统验证方法研究[D].中国科学技术大学,2009.
[37]尚海林.幻灯技术的发展历程及在教育中的应用研究[D].内蒙古师范大学,科学技术史,2013,硕士.
[38]丰国华佟金春■FengGuohuaTongJinchun.浅谈电气备品备件管理—电气车间[J].城市建筑,2013,24:307+311.
[39]曹宇.伺服系统特性测试平台设计[D].华中科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[40]岳清.局限期小细胞肺癌同步放化疗与序贯放化疗的meta分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[41]李亮.基于GIS的交通信息共享平台研究[D].长安大学,软件工程,2013,硕士.
[42]车鑫.自立状态下钢桥塔涡振容许振幅研究[D].长安大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[43]安维东.医药上市公司资产专用性对资本结构影响研究[D].沈阳理工大学,会计学,2012,硕士.
[44]王彦龙.基于BREW的手机增值业务UTK应用框架设计与实现[D].东北大学,计算机应用技术,2010,硕士.
[45]王诗畅.中西方公民政治参与比较研究[D].湖北大学,中外政治制度,2011,硕士.
[46]王莹.妊娠期糖尿病胎盘DDAH-2的表达及其临床意义[D].泰山医学院,内科学,2012,硕士.
[47]张林（RalphDesireBizongo）.中国与刚果（布）海运之间的交流[D].大连海事大学,交通运输规划与管理,2014,硕士.
[48]李根,庞浩,徐健飞,王赞基.一种基于改进锁相环的谐波分析逻辑电路[J].电力系统自动化,2007,21:82-85.
[49]张维戈,时玮,张言茹,马泽宇,陈大分,王玉坤.大容量锂离子电池的并联性能评估与等价性分析[J].电网技术,2014,06:1499-1504.
[50]谢元元.10天、14天序贯疗法与铋剂四联在幽门螺杆菌补救治疗中的效果观察[D].延安大学,内科学,2014,硕士.