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    中國鐵路隧道勘察技術(shù)的發(fā)展與展望

    2021-11-29 08:59:34杜宇本蔣良文陳明浩王哲威
    隧道建設(中英文) 2021年11期
    關(guān)鍵詞:原位物探工程地質(zhì)

    杜宇本, 蔣良文, 陳明浩, 王哲威

    (1. 西南交通大學地球科學與環(huán)境工程學院, 四川 成都 611756; 2. 中鐵二院工程集團有限責任公司, 四川 成都 610031)

    0 引言

    隧道是一種修建于地下巖土體中的工程構(gòu)筑物,按功能可分為交通、水工、市政、礦山、軍事隧道,是人類開發(fā)利用地下空間的一種形式。鐵路隧道勘察技術(shù)是隧道工程技術(shù)的重要組成部分,是制約和控制隧道建設技術(shù)水平的因素之一。21世紀以來,鐵路隧道勘察技術(shù)得到了快速發(fā)展,在充分利用航空、航天遙感圖像資料和區(qū)域地質(zhì)資料進行地面地質(zhì)調(diào)查測繪的基礎上,合理使用鉆探、物探、原位測試等各種勘察手段,針對鐵路隧道不同地形、地質(zhì)條件和不同的工程地質(zhì)問題及勘察階段技術(shù)要求,以最佳的勘察方法組合模式實現(xiàn)一體化綜合勘察。隨著中國鐵路隧道的建設,特別是西部地區(qū)以川藏鐵路為代表的重大鐵路工程的實施,深埋長大隧道數(shù)量越來越多,規(guī)模越來越大,加之西部地區(qū)復雜的地質(zhì)條件,隧道地質(zhì)勘察工作面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。同時,隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、5G技術(shù)的迅猛發(fā)展,在機械化與信息化高度融合的基礎上,亟需發(fā)展具有自感知、自學習、自決策、自實施功能的智能化勘察技術(shù)。諸多專家和學者對鐵路隧道勘察技術(shù)進行了探討和實踐,促進了中國鐵路隧道勘察技術(shù)的進步與發(fā)展,但相關(guān)報道多針對某一具體隧道工程或某類勘察技術(shù)進行研究和應用,而針對中國鐵路隧道綜合勘察技術(shù)的發(fā)展過程及趨勢討論的文獻相對較少。因此,本文通過回顧鐵路隧道勘察技術(shù)的發(fā)展歷程,分析隧道勘察技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn),并提出隧道勘察技術(shù)的發(fā)展方向。

    1 中國鐵路隧道勘察技術(shù)發(fā)展歷程

    古代的隧道建造根據(jù)建設者的經(jīng)驗積累,沒有單獨進行隧道地質(zhì)勘察工作。自20世紀50年代起,中國才正式開展隧道地質(zhì)勘察工作。新中國成立后,勘察方法逐漸豐富,勘察技術(shù)愈發(fā)成熟,綜合分析日臻完善,為隧道建造提供了有力的技術(shù)支撐。

    1.1 起步階段

    為20世紀50年代。新中國成立后,自1953年開始在鐵路正式開展工程地質(zhì)工作,但當時由于鐵路工程地質(zhì)工作處于起步階段,機構(gòu)體制不健全,規(guī)章制度不完善,機具、儀器設備短缺,技術(shù)水平低,只能邊干邊摸索。1955年以后,隨著勘察機具如機動鉆機、人力鉆機、電測深、電測剖面、電阻法測井和自然電位測井等物探設備的增加,遙感地質(zhì)工作開始起步,航測技術(shù)開始用于鐵路越嶺地段選線。該時期勘察工序、測繪方法、操作規(guī)程、勘測資料內(nèi)容、檢查驗收等逐步進入正軌,廣大地質(zhì)專業(yè)人員的技術(shù)和業(yè)務水平有了較大程度的提升[1]。

    在20世紀50年代的隧道工程地質(zhì)勘察、設計和施工中,解決了許多復雜的工程地質(zhì)問題,且積累了較豐富的隧道工程地質(zhì)勘察經(jīng)驗和教訓。然而,受制于當時的技術(shù)條件,鐵路選線側(cè)重于考慮地形條件,修建的山區(qū)鐵路隧道多為沿河傍山的短隧道群,越嶺地區(qū)選線為了縮短隧道長度,以低埡口穿越為首選方案,這些地區(qū)多是地質(zhì)條件較差的地段,給隧道施工及運營留下了隱患。

    1.2 發(fā)展階段

    為20世紀60—70年代。在這一時期的鐵路建設中,逐步認識到地質(zhì)工作的重要性。西南川黔、貴昆、成昆三大鐵路干線的建設,使隧道數(shù)量猛增,迎來了隧道建設的大發(fā)展。隧道勘察開始重視越嶺隧道方案的比選,地震勘察廣泛應用于鐵路隧道勘察中。為查明鐵路通過地區(qū)的工程地質(zhì)條件,選好線路方案,采用地質(zhì)調(diào)繪、鉆探、挖探、物探、水土試驗相結(jié)合的方法,為隧道工程設計提供成套的地質(zhì)資料,并組織地質(zhì)工作者參加施工,與施工人員一起解決施工中出現(xiàn)的各種工程地質(zhì)問題。勘察階段在查明洞身工程地質(zhì)條件的同時,對洞身涌水也進行了簡單的水文地質(zhì)計算,但因勘察資料、計算參數(shù)及計算公式都存在一些問題,計算結(jié)果與實際出入較大。

    1.3 技術(shù)突破和創(chuàng)新階段

    為20世紀80年代后。這一時期的隧道地質(zhì)勘察積極引進國外新技術(shù),掌握新手段,將地質(zhì)力學、環(huán)境工程、數(shù)學地質(zhì)、模糊數(shù)學、電子計算機等技術(shù)應用于鐵路隧道工程的勘察設計中,在鐵路工程勘察設計和施工中不斷總結(jié),形成了隧道鉆爆法、TBM施工地質(zhì)勘察成套技術(shù),鐵路隧道勘察和建造取得了技術(shù)突破和理論創(chuàng)新。該時期重視隧址的選擇,開展地質(zhì)復雜地區(qū)及越嶺地段的隧道方案比選工作,形成了高烈度地震區(qū)、活動斷裂帶、高地溫、凍土、黃土等復雜地形地質(zhì)艱險山區(qū)及海底隧道防災減災選線成套技術(shù)。地質(zhì)勘察普遍采用“空天地”一體化綜合勘察,并針對重難點地質(zhì)問題開展專項地質(zhì)勘察。在設計方面,從單一功能設計發(fā)展到綜合功能設計,進一步完善了隧道支護理論與方法,提高了支護的合理性與有效性。在施工方面,形成了超前地質(zhì)預報、施工作業(yè)、監(jiān)控量測的隧道施工綜合技術(shù)體系,成功地解決了隧道施工中面臨的各種地質(zhì)問題,打通了一座又一座工程艱巨、技術(shù)復雜的隧道[2]。

    2 中國鐵路隧道勘察技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

    隨著科學技術(shù)的發(fā)展,遙感、物探、鉆探、測試等技術(shù)和設備發(fā)展迅速,相繼從國外引進并開發(fā)一批先進的、數(shù)字化的高分遙感、物探、鉆探、挖探、原位測試技術(shù)及室內(nèi)試驗儀器設備,計算機技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、處理和制圖等方面的廣泛應用,促進地質(zhì)勘察技術(shù)發(fā)生全新改觀,鐵路地質(zhì)工作的主要勘察手段有了較大的變化。鐵路工程地質(zhì)工作者進行了長期的、艱苦的努力,打破了傳統(tǒng)的以地面調(diào)繪和鉆探為主的勘察技術(shù)模式,采用不同階段隧道工程“空天地”一體化綜合勘察技術(shù),逐步形成了標準化的組合模式和工作程序,促進了新技術(shù)方法的有效應用,從整體上提高了鐵路隧道地質(zhì)勘察的質(zhì)量和效率。

    2.1 遙感技術(shù)

    隧道勘察的首要工作是遙感地質(zhì)解譯。鐵路遙感技術(shù)(航天遙感和航空遙感)的應用緊密結(jié)合鐵路建設的實際,遙感解譯成果直接為鐵路勘察設計服務。通過生產(chǎn)實踐,遙感片種從原來的黑白航空像片,發(fā)展到利用各種航空遙感圖像和高分辨率航天遙感圖像相結(jié)合,以及雷達遙感圖像的處理和解譯;應用范圍從初期的僅應用于鐵路線路前期方案研究,發(fā)展到應用于隧道工程施工和運營階段;解譯方法從目視定性解譯、靜態(tài)解譯,發(fā)展到計算機自動分類、定量解譯,以及靜態(tài)解譯和動態(tài)解譯相結(jié)合的解譯方法[3-5]。

    2.2 工程地質(zhì)調(diào)繪

    工程地質(zhì)調(diào)繪是隧道勘察的基礎和重點,隧道勘察的各個發(fā)展階段均較重視地質(zhì)調(diào)繪工作?,F(xiàn)階段除采用傳統(tǒng)的野外地質(zhì)調(diào)繪方法外,在高寒缺氧、地形陡峻、人員不能到達地段,結(jié)合高分無人機測繪、三維激光掃描等新技術(shù)進行地質(zhì)調(diào)繪,保證了地質(zhì)調(diào)繪的質(zhì)量,提高了工作效率。

    2.3 工程物探技術(shù)

    現(xiàn)用于隧道地質(zhì)勘探的物探方法幾乎包括目前工程物探所有常用的方法,隨著物探設備和解譯技術(shù)的發(fā)展,物探技術(shù)日新月異,已成為隧道勘察的重要組成部分。每種物探方法各有自己的特點,在一定的環(huán)境條件下,可以解決特定的地質(zhì)問題[6]。針對特殊或復雜地質(zhì)問題,往往采用2種或2種以上的物探技術(shù)進行綜合分析[7]。

    在高寒缺氧、地形陡峻、人員難以到達的線位進行地面物探的隧道,如川藏鐵路部分越嶺隧道,航空電磁法在探測斷層、主要巖性界線、破碎軟弱或富水巖體的埋深和規(guī)模、線路方案比選等方面發(fā)揮了不可替代的作用,取得了較好的勘探效果。

    2.4 鉆探技術(shù)

    鐵路隧道勘察鉆探隨著鉆探設備和技術(shù)的發(fā)展在不斷地突破和創(chuàng)新。鐵路隧道勘察鉆探技術(shù)大致經(jīng)歷了常規(guī)鉆探—繩索取芯鉆探—定向繩索取芯鉆探技術(shù)發(fā)展階段。近年來,鉆探設備除采用常規(guī)的立軸式鉆機外,還引進了動力頭式鉆機,鉆探設備不斷更新,鉆探工藝水平不斷提高,孔深超過1 500 m的定向鉆探設備和技術(shù)的采用,適應了隧道勘察中各種地質(zhì)條件下的鉆探工作,破解了勘探技術(shù)難題。

    2.5 原位測試技術(shù)

    原位測試可獲取隧道洞身圍巖的物理力學指標、水文地質(zhì)、波速、放射性、水溫、地應力、有害氣體參數(shù)等,常用的測試方法有綜合測井,地應力、有害氣體測試,水文地質(zhì)試驗等。結(jié)合隧道勘察鉆探技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,在小孔徑、定向鉆孔內(nèi)開展原位測試的技術(shù)和設備也取得了發(fā)展和創(chuàng)新。

    2.6 巖土試驗與測試

    巖土試驗工作是從根本上保證巖土工程設計的精確性、代表性以及經(jīng)濟合理性的重要手段。巖土試驗與測試的設備和測試技術(shù),伴隨著隧道建設取得了突破和創(chuàng)新。試驗項目從最初的僅限于水、土、砂、石4大類126項,發(fā)展到現(xiàn)在的300多項,測試成果能滿足設計要求。深埋隧道受多場耦合環(huán)境影響,工程巖體力學響應復雜多變,探究了熱-水-力耦合環(huán)境下巖石、結(jié)構(gòu)面的力學特性,考慮多場耦合復雜環(huán)境對巖石與結(jié)構(gòu)面參數(shù)影響的權(quán)重和力學參數(shù)的修正方法。

    2.7 超前地質(zhì)預報技術(shù)

    隧道超前地質(zhì)預報是隧道施工的工序之一。采用地質(zhì)調(diào)繪、物探、鉆探等綜合方法,探測隧道開挖面前方的地質(zhì)情況,規(guī)避施工安全風險。中國鐵路隧道超前地質(zhì)預報工作始于20世紀50年代末,經(jīng)過60多年的發(fā)展[8],形成了鐵路隧道超前預報技術(shù)體系,取得了超前地質(zhì)預報設備和探測技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展。

    2.8 勘察資料綜合分析

    逐步形成將地質(zhì)調(diào)繪、遙感圖像地質(zhì)解譯及各類物探、鉆探、原位測試、巖土試驗、超前地質(zhì)預報成果資料進行分類匯總,采用定性和定量相結(jié)合的綜合分析方法。巖土的物理力學指標按同類地質(zhì)條件或同層位進行數(shù)理統(tǒng)計,巖土參數(shù)根據(jù)隧道特點、參數(shù)類型、設計要求綜合確定,并評價其可靠性和適用性。

    2.9 綜合勘察技術(shù)體系

    為適應中國復雜的自然條件和不斷提高的技術(shù)標準,鐵路工程地質(zhì)工作者經(jīng)過長期的、艱苦的努力,打破了傳統(tǒng)的以地面調(diào)繪和鉆探為主的勘察技術(shù)模式,發(fā)展為充分利用航天、航空遙感技術(shù)進行地質(zhì)測繪,綜合應用物探、鉆探、挖探、測試、室內(nèi)試驗等多種勘探手段,針對不同地形、地質(zhì)條件、工程設置、勘察階段的技術(shù)要求,以最佳的勘探方法組合模式和工作程序,將取得的地質(zhì)資料相互驗證、取長補短,并在地質(zhì)資料整理過程中采用綜合分析方法,使獲得的地質(zhì)資料更加全面、準確,以最少的勘察工作量達到最佳的勘察效果,從整體上提高隧道地質(zhì)勘察的質(zhì)量和效率。隧道綜合地質(zhì)勘察技術(shù)體系如圖1所示[9-10]。發(fā)展和創(chuàng)新綜合勘察技術(shù),已成為鐵路系統(tǒng)工程地質(zhì)勘察的原則和發(fā)展方向。

    圖1 隧道綜合地質(zhì)勘察技術(shù)體系

    3 中國鐵路隧道勘察技術(shù)面臨的新挑戰(zhàn)

    隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展,隧道建設重點向地形地質(zhì)條件復雜的西部山區(qū)和巖溶地區(qū)轉(zhuǎn)移,高海拔、高烈度地震區(qū)、大埋深超長鐵路隧道將越來越多。特別是剛剛開工建設的川藏鐵路雅安至林芝段,分布有72座隧道,隧道總長約840 km。其中,長度在20 km以上的隧道有16座,長度在30 km以上的隧道有6座,最長的隧道超過40 km,埋深超過1 000 m的隧洞段長610 km[11]。隧道位于印度板塊與歐亞板塊強烈擠壓的橫斷山區(qū),新構(gòu)造運動強烈,地形地質(zhì)條件極端復雜,隧道建設將要面臨的活動斷裂、硬巖巖爆、軟巖大變形、高地溫、超高壓涌突水等不良地質(zhì)問題十分突出。由于跨區(qū)域交通的需求,東部地區(qū)正在建設或者規(guī)劃跨海隧道或越江隧道工程,如正在建設的珠江口水底隧道,汕頭灣、甬舟海底隧道,正在規(guī)劃的瓊州海峽、渤海海峽、臺灣海峽跨海通道等,超長深水跨海鐵路隧道的勘察技術(shù)亟需取得突破。相對于隧道鉆爆法施工,全斷面硬巖隧道掘進機TBM施工方法具有掘進速度快、施工擾動小、成洞質(zhì)量好、綜合經(jīng)濟社會效益高等顯著優(yōu)勢,隨著鉆爆法人力成本的快速增加,未來中國將越來越多地采用掘進機進行施工。鑒于隧道建設的現(xiàn)實需求和現(xiàn)有的勘察技術(shù)水平,隧道勘察技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)主要有:

    1)在高海拔、大高差、地形陡峻、交通困難、勘探設備甚至技術(shù)人員難以到達的位置,隧道工程物探技術(shù)取得了長足進步,宏觀或部分解決了一些工程地質(zhì)問題,但物探與隧道工程勘察設計所要求的精度還有較大差距。隨著隧道埋藏深度的逐漸增加,地表常規(guī)勘察技術(shù)手段有待提升,對于埋深在2 000~3 000 m以及高地應力、高水壓條件下的隧道工程,尚缺乏適宜的勘探測試設備。

    2)鐵路進入城市后,隧道埋深變淺,周邊環(huán)境復雜,沉降控制要求高,工程和水文地質(zhì)條件較差,多采用盾構(gòu)法施工。采用TBM法施工是深埋山嶺隧道和跨海隧道的發(fā)展趨勢,相對于常規(guī)的隧道鉆爆法,TBM法和盾構(gòu)法對勘察成果的精度要求更高。

    3)大埋深超長隧道地質(zhì)條件復雜,洞身工程地質(zhì)問題難以査清,隧道施工期間洞內(nèi)塌方、涌水、涌泥、巖爆、瓦斯爆炸等災害時有發(fā)生,想要對隧道掌子面前方地質(zhì)條件進行及時準確的預測評估,具有一定的難度。

    4)對遙感、物探、鉆探等勘探資料的解譯水平還比較低,提取地質(zhì)信息的手段還較為落后,從而導致勘察資料的利用率較低。

    5)高速鐵路多采用無砟軌道,其能否高效運營取決于軌面平順性,而控制基底變形是保證無砟軌道軌面平順性的關(guān)鍵。近年來,已有至少9座鐵路隧道在運營階段發(fā)生了底鼓問題,且隧道所處環(huán)境較施工前發(fā)生了巨大變化,需研究隧道圍巖原位關(guān)鍵地層信息、原位巖體力學參數(shù)、原位硬巖或破碎軟弱巖體擾動應力及原位巖體結(jié)構(gòu)精細勘察技術(shù),從而揭示其上拱變形機制,并提出技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理的防控措施。

    4 中國鐵路隧道勘察技術(shù)展望

    4.1 高海拔、大埋深、復雜地質(zhì)超長鐵路隧道勘探方法及設備發(fā)展

    隨著西部地區(qū)鐵路建設規(guī)模的逐年加大,特別是川藏鐵路雅安至林芝段的開工建設,使隧道勘察工作面臨著前所未有的挑戰(zhàn),要求在工作過程中不斷探索新技術(shù)和新手段。航空物探技術(shù)通過航空飛機發(fā)射和接收電磁波,探測地下一定深度范圍內(nèi)的各項電磁特性,最大有效探測深度可達地下2 000 m,主要用于判釋高寒、高海拔無人區(qū)山體的構(gòu)造破碎帶、地層界線、節(jié)理密集帶、蝕變帶、富水帶、軟弱巖體等工程地質(zhì)特征。(千米級)超深定向鉆探技術(shù)用于山高谷深、雪山密布、施工地點海拔較高、大型鉆探設備不具備到達條件的地段,突破“點”勘察為“線”勘察。其他諸如勘探區(qū)域廣、探測深度大、裝備輕便、外業(yè)效率高的廣域電磁法、井地時頻電磁法、三維地震精細勘探等新型物探技術(shù)。

    4.2 TBM或盾構(gòu)法施工隧道、水下隧道勘察技術(shù)發(fā)展

    隧道多采用鉆爆法施工,但隨著技術(shù)的不斷進步,使用全斷面掘進機施工的隧道工程越來越多,在按常規(guī)施工方法(鉆爆法)進行勘探測試工作以外,還要結(jié)合全斷面巖石掘進機選型、設計和施工效率等方面的特殊要求[12],為巖體的完整程度(裂隙化程度)、巖石的磨蝕性等所需的地質(zhì)參數(shù)開展新型勘探和測試技術(shù)研究。水下和城市鐵路隧道應加強水文地質(zhì)條件勘察,提供不同工法(鉆爆法、盾構(gòu)法、TBM法、沉管法和堰筑法)所需的參數(shù)[13],為建設方案比選提供依據(jù)。水下隧道由于上部覆蓋水體,給地質(zhì)勘察工作帶來較大難度,現(xiàn)場測試勘探技術(shù)還需進一步創(chuàng)新,如水域地段采用沿隧道軸線的長距離水平鉆孔勘探,以及利用地質(zhì)導洞進行現(xiàn)場試驗等方法。

    4.3 鐵路隧道深部巖體數(shù)字化原位測試技術(shù)發(fā)展

    針對鐵路隧道深部巖體力學參數(shù)原位測試與解譯難題,以原位測試技術(shù)及裝備研發(fā)為關(guān)鍵手段,融合人工智能,開展深部巖體工程力學參數(shù)解譯技術(shù)研究。主要為基于隨鉆關(guān)鍵參數(shù)自動采集的巖體力學參數(shù)智能分析系統(tǒng)、深部巖體力學參數(shù)原位數(shù)字化測試技術(shù)與設備、深埋隧道硬巖擾動應力場原位測試及長期監(jiān)測技術(shù)、深埋隧道破碎軟弱巖體地應力原位測試方法與技術(shù)、深埋隧道巖體結(jié)構(gòu)原位識別與體視學數(shù)字重構(gòu)等研究,以精準獲取隧道圍巖原位工程力學參數(shù)。

    4.4 鐵路隧道超前地質(zhì)預報技術(shù)發(fā)展

    超前地質(zhì)預報是隧道施工中必不可少的環(huán)節(jié),可提前采取預防措施,保證隧道施工安全。鐵路隧道超前地質(zhì)預報今后發(fā)展的重點和趨勢主要為: 極端復雜環(huán)境下機載式激光雷達及移動終端等設備,重點突破隧道高粉塵、弱光源、掌子面平整度差對數(shù)據(jù)干擾的難題,實現(xiàn)隧道開挖面地質(zhì)體高精度圖像獲取、節(jié)理裂隙智能識別及構(gòu)建;隧道施工定量化超前預報理論與技術(shù);TBM施工隧道超前地質(zhì)預報技術(shù)與裝備;隨鉆或鉆孔精細超前探測理論與技術(shù);實時超前地質(zhì)預報與施工災害監(jiān)測技術(shù)[14]等。

    4.5 鐵路隧道信息化、智能化勘察技術(shù)亟待提高

    目標為逐步通過三維地質(zhì)BIM技術(shù)將多源異構(gòu)勘探測試數(shù)據(jù)及成果集成顯示及可視化,實現(xiàn)智能遙感、智能物探、智能鉆探,從而提高勘察效率和水平,保證勘察質(zhì)量。

    1)智能遙感。研究跨域聯(lián)合深度學習驅(qū)動的地質(zhì)災害隱患分析方法,在系統(tǒng)分析地質(zhì)災害成因機制和模式的基礎上,建立多源多模態(tài)地質(zhì)災害監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間、數(shù)據(jù)與地質(zhì)災害形變位移演化機制知識之間的跨域聯(lián)合,并在深度學習框架下,構(gòu)建能將兩者有機融合的地質(zhì)災害隱患深度網(wǎng)絡模型,實現(xiàn)跨域聯(lián)合、深度學習驅(qū)動、漸精漸優(yōu)的地質(zhì)災害隱患早期智能識別。

    2)智能物探。針對物探資料分析解釋中面臨的海量數(shù)據(jù)、多源數(shù)據(jù)、多解性、主觀性等技術(shù)難點和挑戰(zhàn),應用機器學習,尤其是深度學習新技術(shù)進行物探資料的分析與解釋,擺脫或降低對人工經(jīng)驗的依賴,克服人工解釋的主觀性,改善人工解釋的低效率,提升資料解釋的客觀性、可靠性、適應性和工作效率。

    3)智能鉆探。選擇鉆孔圖像特征分析與結(jié)構(gòu)面挖掘建模作為突破點,針對利用數(shù)字式鉆孔攝像系統(tǒng)獲取的鉆孔圖像,尋找出新的特征信號來描述鉆孔圖像中的結(jié)構(gòu)面信息,合成一種新的、便于計算機處理的分塊信號,開展機器學習及圖像分割技術(shù),實現(xiàn)鉆孔圖像結(jié)構(gòu)面形態(tài)特征的判讀和幾何參數(shù)的區(qū)域劃分與預測。通過隨鉆傳感器,獲取γ成像(地層巖性)、地層壓力、溫度、有害氣體等參數(shù),實現(xiàn)智能探測孔內(nèi)地質(zhì)參數(shù)及分析的目的。

    5 結(jié)論與體會

    通過回顧中國鐵路隧道勘察技術(shù)的發(fā)展與歷程,總結(jié)隧道勘察技術(shù)面臨的新挑戰(zhàn),并展望隧道勘察技術(shù)的發(fā)展方向。

    1)中國鐵路隧道勘察技術(shù)初步建立了完備的綜合勘察技術(shù)體系,使獲得的隧道地質(zhì)資料更加全面、準確,以最少的勘察工作量達到最佳的勘察效果,以查明隧道工程地質(zhì)條件,優(yōu)化線路方案,科學、可靠地支撐隧道工程設計與施工。

    2)鐵路隧道超深定向鉆探、航空物探、深部巖體數(shù)字化原位測試、超前地質(zhì)預報等勘察技術(shù)將朝著更加廣域、高效、精準、智能的方向發(fā)展,針對特長隧道、深埋隧道、高海拔隧道、大斷面隧道、特殊工法隧道、水下隧道、不良地質(zhì)隧道,構(gòu)建“空天地”一體化綜合勘察技術(shù)體系,提高勘察效率和勘察精度。

    3)勘察裝備的發(fā)展方向是如何讓設備更加輕便,功能更加齊全,數(shù)據(jù)采集和處理分析更加數(shù)字化、信息化、智能化,以便更好地滿足中國今后各類鐵路隧道建設的需要。

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