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隧道前方不良地质体复杂地震波场数值模拟研究

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隧道前方不良地质体复杂地震波场数值模拟研究

作者：廖烟开西南交通大学

学位级别：硕士

隧道工程是一项高风险的隐蔽工程,地质灾害常常伴随着隧道的施工发生,隧道前方的不良地质体（如断层、软弱破碎带、节理密集带、岩溶、瓦斯、地下水等）常常引发各种安全事故,故在施工期对掌子面前方的不良地质体进行预测、预报就显得... 详细信息

隧道工程是一项高风险的隐蔽工程,地质灾害常常伴随着隧道的施工发生,隧道前方的不良地质体（如断层、软弱破碎带、节理密集带、岩溶、瓦斯、地下水等）常常引发各种安全事故,故在施工期对掌子面前方的不良地质体进行预测、预报就显得尤为重要。但目前国内在隧道超前预报中总体水平还处于发展之中,预报的准确性和可靠性还有待提高,需要进一步改进和完善。实际方法应用中,地震反射波法在隧道超前预报使用较为广泛,占有较大比重,且地震波场异常复杂且相互叠加,难以有效的识别和分离,因此本文对隧道地震反射波法从理论上进行了初步的研究和探讨。使用多种可视化软件编制了适用于各种不良地质体（断层破碎带、软弱夹层和岩溶）的隧道波场正演模拟程序,模拟了隧道前方不良地质体的复杂地震波场特征,总结出了地震波在隧道中的传播规律,对地震反射法的实际应用提供一定的理论指导。本论文首先简要介绍了目前国内外隧道超前预报和地震波数值模拟研究的现状以及各种预报方法及其原理和各自的优缺点。其次对地震波的理论基础和有限元方法基础做了简单的介绍。第三部分采用雷克子波模拟震源,讨论了二维加载方式震源在炮检互换情况下地震波场的区别。第四部分模拟了隧道前方存在断层和岩溶等典型不良地质体时地震波场的传播规律,获取了相应模型不同时刻的波场快照和地震合成记录,总结了隧道地震波场的传播规律,加深对隧道波场的认识,为隧道反射波探测的反演解释提供理论指导。同时讨论了关于地震波分辨率的问题,通过多种不同尺寸的模型,验证了关于地震波水平分辨率和纵向分辨率的理论,加深了对第一菲涅尔带理论的理解。通过提取隧道波场快照和地震波合成记录以及波场分离对隧道前方多种不良地质体的复杂波场特证进行讨论分析。

关键词：隧道地质灾害地震反射波探测正演数值模拟

综合预报技术在隧道岩溶探测预报中的应用研究

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现代隧道技术 2013年第5期50卷 158-163页

作者：郭如军丁建芳廖烟开中铁西南科学研究院有限公司成都611731

岩溶涌突水和涌突泥灾害对隧道施工危害极大,因此对隧道穿越位置及其周边一定范围内岩溶发育分布及其充填性质的探测一直是隧道施工中地质超前预报亟待解决的难题。文章针对纳黔高速公路西湖2#隧道工程岩溶预报的成功范例,详细介绍了"... 详细信息

岩溶涌突水和涌突泥灾害对隧道施工危害极大,因此对隧道穿越位置及其周边一定范围内岩溶发育分布及其充填性质的探测一直是隧道施工中地质超前预报亟待解决的难题。文章针对纳黔高速公路西湖2#隧道工程岩溶预报的成功范例,详细介绍了"以地质调查法为基础、以超前导洞法和电磁波反射法为主要手段"的综合预报技术,并对其在隧道施工期岩溶探测中的应用进行了分析研究。研究结果表明,综合预报技术对隧道岩溶的预测预报具有良好的效果,其预报结果可为动态施工提供科学依据。

关键词：隧道施工岩溶综合预报电磁波法

隧道岩溶发育程度的水化学动力学-分形指数评价技术探讨

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现代隧道技术 2017年第6期54卷 24-31,44页

作者：李苍松廖烟开丁建芳中铁西南科学研究院有限公司成都611731

长大隧道岩溶涌水、突泥等地质灾害问题已成为倍受关注的国际性难题,需要进一步从岩溶作用机理方面开展研究,准确认识和评价岩溶发育规律和岩溶发育程度,从而为解决岩溶地质灾害问题的关键技术提供基础理论或方法。文章在前人研究成果... 详细信息

长大隧道岩溶涌水、突泥等地质灾害问题已成为倍受关注的国际性难题,需要进一步从岩溶作用机理方面开展研究,准确认识和评价岩溶发育规律和岩溶发育程度,从而为解决岩溶地质灾害问题的关键技术提供基础理论或方法。文章在前人研究成果的基础上,从岩溶含水介质的特性研究入手,开展岩溶地下水与岩溶形态之间的作用规律及相关性研究,建立基于水化学动力学-分形指数的岩溶发育程度评价模型及评价标准,进一步形成岩溶发育程度评价的指标体系。以渝怀铁路武隆隧道2~#暗河为例进行分析,评价结果与工程实际对比性较好,对同类隧道工程具有参考价值。

关键词：隧道岩溶发育程度水化学动力学分形指数评价技术

超前地质预报技术在铁路隧道动态信息化施工中的应用

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现代隧道技术 2015年第1期52卷 197-202页

作者：廖烟开戴建玲吴智郭如军中铁西南科学研究院有限公司中国地质科学院岩溶塌陷防治重点实验室中铁五局集团有限公司

由于隧道地质条件的复杂性,前期的勘察、设计与实际开挖揭露的地质情况常常出现偏差现象,不能满足隧道施工对工程地质信息实时、准确把握的需要。文章结合新古田隧道工程实例,介绍了在铁路隧道施工过程中采用动态设计的理念。使用超前... 详细信息

由于隧道地质条件的复杂性,前期的勘察、设计与实际开挖揭露的地质情况常常出现偏差现象,不能满足隧道施工对工程地质信息实时、准确把握的需要。文章结合新古田隧道工程实例,介绍了在铁路隧道施工过程中采用动态设计的理念。使用超前地质预报技术与现场地质调查相结合的方法,能及时优化隧道前方围岩级别,对原设计进行动态调整。通过动态调整围岩级别,能够相应地及时调整施工方法和支护措施,确保施工的安全性和经济性。

关键词：超前地质预报铁路隧道动态设计信息化施工

成都地铁龙泉山隧道瓦斯赋存特征分析与预测评价

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现代隧道技术 2019年第3期56卷 25-30页

作者：张小林蔡建华廖烟开中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 中铁西南科学研究院有限公司成都611731

针对隧道施工安全及瓦斯设防需要,文章首先从宏观上考察了四川盆地龙泉山区域地质背景及天然气构造,结合隧址区地质构造发育分布情况,认定成都地铁龙泉山隧道属非煤系地层瓦斯隧道,并指出其瓦斯构造的宏观特性。其次,结合钻孔天然气检... 详细信息

针对隧道施工安全及瓦斯设防需要,文章首先从宏观上考察了四川盆地龙泉山区域地质背景及天然气构造,结合隧址区地质构造发育分布情况,认定成都地铁龙泉山隧道属非煤系地层瓦斯隧道,并指出其瓦斯构造的宏观特性。其次,结合钻孔天然气检测、物探测试及室内试验等详细勘察成果进一步进行细化,指出了龙泉山隧道瓦斯赋存的埋深、高程、地层、围岩等细观(工程)特性。最后,与即将贯通的龙泉山水工隧洞进行工程类比,并利用其瓦斯监测成果对以上特性进行校验,进行了针对成都地铁龙泉山隧道瓦斯赋存与设防等级的预测评价,为瓦斯灾害预测预防提供决策依据。

关键词：成都地铁龙泉山隧道瓦斯赋存浓度检测监测预测

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五龙山隧道底部岩溶探测

路基工程 2007年第6期 138-139页

作者：冉隆举廖烟开贵州省高速公路开发总公司贵州贵阳550001 中铁西南科学研究院有限公司

结合五龙山隧道施工开挖揭露岩溶的情况,采用地质雷达进行隧道底部岩溶地质探测,为隧道底部是否进行加固处理提供地质依据,本方法可为同类隧道工程施工参考。

关键词：隧道底部岩溶地质雷达探测

隧道周边应变与挤压因子法在隧道围岩大变形预测中的应用

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现代隧道技术 2020年第4期57卷 20-26页

作者：廖烟开郭德平刘志强陈大阳叙镇铁路有限责任公司威信657999 中铁西南科学研究院有限公司成都611731

挤压性大变形是高地应力区软弱围岩隧道施工中亟待解决的工程难题,其变形量的预测是高地应力环境条件下软弱围岩隧道变形控制的关键。基于此,文章在总结前人研究成果的基础上,首先采用挤压因子法对某软岩隧道挤压性大变形等级进行预测,... 详细信息

挤压性大变形是高地应力区软弱围岩隧道施工中亟待解决的工程难题,其变形量的预测是高地应力环境条件下软弱围岩隧道变形控制的关键。基于此,文章在总结前人研究成果的基础上,首先采用挤压因子法对某软岩隧道挤压性大变形等级进行预测,然后采用隧道周边应变法对挤压性大变形的量值进行预测,并提出了针对性控制措施。预测结果与实际开挖后的监控量测值较为吻合。该预测方法可对同类工程施工变形控制提供借鉴和参考意义。

关键词：软岩隧道高地应力周边应变挤压因子变形预测

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瓦斯隧道综合防治技术及管理实务 1

关于川藏铁路隧道施工地下水环境保护的认识和建议

2021年

作者：郭德平唐进才廖烟开陈家清李铮等编

本书共14章，介绍了瓦斯简介、隧道瓦斯事故、瓦斯隧道设计基本内容及要求、初步设计风险评估及对策、施工图设计风险评估及对策、瓦斯隧道超前地质预报、瓦斯隧道施工通风、瓦斯隧道瓦检和监控、瓦斯隧道电气防爆、瓦斯隧道爆破作业、... 详细信息

ISBN: (纸本)9787568927116

本书共14章，介绍了瓦斯简介、隧道瓦斯事故、瓦斯隧道设计基本内容及要求、初步设计风险评估及对策、施工图设计风险评估及对策、瓦斯隧道超前地质预报、瓦斯隧道施工通风、瓦斯隧道瓦检和监控、瓦斯隧道电气防爆、瓦斯隧道爆破作业、瓦斯隧道管理、瓦斯隧道揭煤、施工期间费用调整，以及斑竹林隧道通风专项方案、斑竹林隧道瓦检与监控专项方案、隧道出口工区供电方案、欧家湾隧道揭煤专项施工方案等4个附录。

关键词：瓦斯隧道隧道工程

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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现代隧道技术 2019年第S01期56卷 24-33页

作者：李苍松李强史永跃廖烟开卢松中铁西南科学研究院有限公司成都611731 中铁科学研究院有限公司"何发亮"专家工作室成都611731

规划拟建的川藏铁路工程地质环境特殊,自然条件非常恶劣,地质条件极其复杂。尽管工程结构型式以隧道工程占据绝对优势,仍不可避免面临艰巨复杂的工程地质问题和非常敏感的生态环境问题,一方面要求隧道施工必须提高机械化水平,另一方面... 详细信息

规划拟建的川藏铁路工程地质环境特殊,自然条件非常恶劣,地质条件极其复杂。尽管工程结构型式以隧道工程占据绝对优势,仍不可避免面临艰巨复杂的工程地质问题和非常敏感的生态环境问题,一方面要求隧道施工必须提高机械化水平,另一方面要求在隧道施工过程中必须加强对环境的保护。因此,高度重视川藏铁路隧道施工地下水环境保护并提出相应的措施具有重要意义。本文结合川藏铁路隧道的主要工程地质问题和环境保护要求,重点针对钻爆法和TBM施工工艺及其对环境的影响进行分析,并结合隧道施工废水处理技术现状分析,提出川藏铁路隧道施工地下水环境保护建议。

关键词：川藏铁路隧道施工地下水环境环境保护