地下工程灾害及监测方法与技术论文_齐广志,闫茂旺

地下工程灾害及监测方法与技术论文_齐广志,闫茂旺

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摘要:随着我国地下工程发展,同时又由于地下工程灾害高事故率和突发性造成人员伤亡财产损失越来与难以忍受,对地下工程灾害的精确预报是避免损失的重要途径,所以其监控测量工作越来越引起重视。新方法新技术随着现代各类相关高科技产业发展以及从业人员已有监测工作经验的不断积累综合作用也将不断涌现。

关键词:地下工程灾害;灾害监测;监测方法;超前预报

1前言

随着我国现代化事业的不断推进,各类土建工程日益发展进步。地下工程在现代化工程建设中更是充当着越来越重要的角色:仍以暗挖为主的迅速发展的城市地下轨道交通、大量水利设施建设如南水北调、水电核电站建设、人防工程、各种交通隧道建设、绝大多数的矿业开采活动都在地下进行等。但随之而来的就是在施工运营期间不期而遇的各种地质灾害[1]。

2地下工程灾害防治监测体系

地下工程灾害防治监测技术的选择的出发点和立足点是如何减轻灾害,应首先选用经济实用性强的方法技术,根据已有的经验来看,地下工程灾害防治措施可大致分为:

1)主动型:排水、灌浆、高压注浆和锚固(锚杆、锚索)等;

2)被动型:抗滑桩、挡墙、回填和置换混凝土等措施;

3)复合型:锚拉桩、锚拉墙、爆破和堆填等措施[2]。

3常见的地下工程灾害监测方法

有了上述的预防措施,当然就产生相应的需要监测控制的“量”来标识同时用于专业技术人员对地下工程当期及未来变化趋势的分析预测,对各种地下灾害标识量的不同监测方法构成了地下工程灾害监测的全部内容。对地下工程特征量的监测测量工作贯穿于从初期地质勘查直到竣工的整个过程,并在一定情况下作为指导初始设计、动态设计与施工过程中局部变更的依据,也可作为施工时预测预报的依据和不同程度工程危险预警的依据。

1)超前钻孔法[3]:是指在掌子面进行向前钻孔,用以探明隧洞开挖面前方的地质情况、并判断含水情况.该方法用特定的钻探设备向开挖面前方钻探,从而能够在专业人员解读下直接揭示前方地层岩性、构造、岩溶洞穴充填物及其性质、地下水、岩体的可钻性、岩体完整程度,这是地下工程灾害监测最常用、也是最有效的一种技术方法。

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2)红外线超前探水技术[4] [5]:是用红外线探测仪通过接收岩体的红外线幅射强度,根据围岩红外辐射强弱来推断开挖面前方30 m范围内或周围区域是否存在含水体。

3)高密度电阻率法:近年来,矿井电阻率探测技术在探查隐伏含水体、断层、弱结构面、溶洞以及岩层含水性方面有非常明显的效果。使用超前电探测方法进行巷道掘进面超前探测 (突水构造),具有高效、方便、廉价之特点,为超前探测含水断裂、判断破碎带的存在及是否富水提供了较为可靠的依据。

4)TSP超前地质预报法:TSP地质超前预报系统是利用一个或两个高灵敏度的地震波接收器,广泛收集由布置在巷道单侧壁上多个人工爆破激发点所产生的地震波及其在围岩中传播时遇到不同反射界面时的反射波,并将其转化为电压脉冲信号,记录在计算机中,然后通过分析这些信息,计算反射界面所在的位置,进而结合具体的地质情况,预测诸如断层破碎带、软弱岩层、溶洞、含水带等影响施工的不良地质构造的位置、宽度、产状等。

5)星载合成孔径雷达干涉监测技术:利用空间遥感技术测绘地面沉降这种技术是利用不同时间测得 的卫星合成孔径雷达地面图象相重叠而形成的微分干涉图象,图像中一个相干颜色条纹循环代表一定数量 的地面变形变量 如、等,并通过对 比地面变形实测值来确认,再利用计算机处理形成地面变形等值线图。

4结论与展望

随着各类地下工程的迅猛发展,如地下交通、地下开采、地下存储等,在大深度、高密度、大跨度、长距离隧洞等方面都对地下工程灾害监测提出了更高要求,为了解决在此类工程出现的复杂问题,新方法新技术的开发也是刻不容缓。因此对于现阶段岩土工程监测尤其是地下工程监测中存在的检测手段相对单一、缺乏科学精确的数据支撑、管理制度不够完善、培训的专业人员不合格等需要加以完善,使在未来地下工程监测方面能做到方法多样,科学精准、管理协调、专业从业。在新监测方法技术方面更是重中之重,使本工作能够结合现代高技术产业,吸收计算机技术、信息技术、智能化技术、光电传感技术、卫星测量技术等方面的进展开发出实用性强,精度高,集成度高的新仪器,并在此基础上简化方法或开发新监测方法。

参考文献

[1]刘传正. 地质灾害防治工程的理论与技术[J]. 工程地质学报, 2000, 8(1):100-108.

[2]李玉峰. 地下工程灾害预警信息化研究方法及其应用[J]. 企业技术开发,2004, 23(6): 38-40.

[3]李利平, 路为, 李术才, 等. 地下工程突水机理及其研究最新进展[J].山东大学学报: 工学版, 2010 (3): 104-112.

[4]卓越, 南琛. 红外线超前探水技术的研究与应用[J]. 隧道及地下工程,1996, 17(1): 40-44.

[5]王鹰, 陈强, 魏有仪, 等. 红外探测技术在圆梁山隧道突水预报中的应用[J]. 岩石力学与工程学报, 2003, 22(5): 855-857.

论文作者:齐广志,闫茂旺

论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期

论文发表时间:2017/7/14

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