中南大学地球科学学术文库 基于电性参数的隧道围岩完整性评价与分级方法 作者:化希瑞,汤井田,周聪 著 出版时间:2018年版丛编项: 中南大学地球科学学术文库内容简介 《基于电性参数的隧道围岩完整性评价与分级方法/中南大学地球科学学术文库》着重阐述了基于岩体电性参数的深埋隧道围岩完整性判识方法。长、大、深埋隧道的围岩级别划分在隧道勘察设计、施工中起着至关重要的作用。由于该类隧道埋深大、洞程长、穿越地质单元复杂多样的特点,用常规物理勘探方法难以获得隧道围岩物性参数,围岩分级则主要以钻孔法为主,这种方法勘探效率低、费用大,且无法实现隧道轴向围岩质量连续评价。作者针对深埋隧道围岩分级存在的主要问题,以宜万、向莆等铁路长、大、深埋隧道为研究对象,采用理论分析、数值模拟、试验和工程验证等方法,通过在隧道地表观测高频大地电磁信号,以及通过数据处理获得隧道洞身附近岩体电阻率,建立岩体电阻率与岩体质量的相关关系,形成一套全新的用电阻率参数划分隧道围岩级别的方法和标准,实现了对深埋隧道围岩质量全面、快速、连续的评价。书中基于岩体电性参数的深埋隧道围岩完整性评价方法已经应用于向莆、合福、杭长高速铁路,煤运通道重载铁路等长、大铁路干线深埋隧道勘察设计中,还可推广应用于高速公路、大型水电站引水隧道、矿山坑道等地下工程勘察设计领域。该方法为解决深埋隧道围岩分级这一工程难题提出了新的思路和方法。对于指导隧道开挖和支护方案设计,节省工程造价,保证施工安全等,都将具有显著的社会效益和经济效益。目录第1章 绪论1.1 研究目的和意义1.2 隧道围岩分级国内外研究现状1.3 存在的问题及研究思路第2章 电性参数评价隧道围岩质量的有效性研究2.1 影响岩体质量的因素2.2 隧道围岩分级2.2.1 基于岩石强度的围岩分级方法2.2.2 基于岩体完整性的围岩分级方法2.2.3 组合多种因素的围岩分级方法2.3 岩石的电性特征2.3.1 岩石电阻率的主要影响因素2.3.2 完整岩体电场分析2.3.3 节理岩体电场分析2.4 岩体电性参数评价岩体完整性有效性分析2.4.1 岩体电阻率与岩体完整性相关分析2.4.2 Kr的主要参数的测试2.4.3 Kr判识岩体完整性的有效性分析2.5 岩体电阻率评价岩体强度有效性分析2.5.1 孔隙度与岩体强度相关关系2.5.2 孔隙度与电阻率相关关系 2.6 本章小结第3章 深埋隧道围岩电阻率参数采集方法研究3.1 复杂地形条件下隧道围岩电阻率采集方法的选择3.2 高频大地电磁法勘探3.2.1 高频大地电磁场信号特征3.2.2 高频大地电磁法视电阻率特征3.2.3 HMT视电阻率与岩层真电阻率的关系3.3 辅助电性资料校正视电阻率3.3.1 阻抗相位与视电阻率的关系3.3.2 由阻抗相位计算视电阻率的递推公式。3.3.3 相位递推电阻率与地层真电阻率关系3.4 HMT数据分辨率研究3.4.1 横向(水平)分辨率3.4.2 纵向(垂向)分辨率3.4.3 提高HMT数据纵向分辨率3.5 本章小结第4章 高频大地电磁法数据处理研究4.1 Hilbert—Huang变换与噪声压制4.1.1 HMT噪声类型4.1.2 Hilben—Huang变换原理4.1.3 基于HHT能量谱筛选MT时间序列4.1.4 工频电干扰信号矫正4.1.5 振动干扰信号矫正4.2 静态效应及压制4.2.1 静态效应对数据处理的影响4.2.2 辅助电性资料和相位静校正方法4.3 复杂地质地形条件下HMT响应规律分析4.4 高频大地电磁带地形二维反演研究4.4.1 最小二乘光滑约束反演4.4.2 灵敏度矩阵计算4.4.3 正则化因子选取4.4.4 起伏地形下HMT二维反演结果验证4.5 本章小结第5章 深埋隧道围岩完整性分级研究5.1 高频大地电磁法判识深埋隧道岩体完整性的可行性分析5.1.1 高频大地电磁法判识深埋隧道岩体完整性的依据5.1.2 基于岩体完整性系数(Kr)分级5.1.3 岩体孔隙度围岩分级5.2 高频大地电磁法判识隧道岩体完整性5.3 深埋隧道自动岩体完整性分级软件5.4 本章小结第6章 基于电性参数的隧道围岩分级应用6.1 宜(昌)万(州)铁路6.1.1 别岩槽隧道6.1.2 齐岳山隧道6.1.3 云雾山隧道6.2 向(塘)莆(田)铁路6.2.1 宝台山隧道6.2.2 青云山隧道6.2.3 戴云山隧道6.2.4 高盖山隧道6.3 高速公路隧道6.3.1 宁武高速地坪隧道6.3.2 西铭隧道6.3.3 花山隧道6.4 卡拉水电站长引水隧洞6.5 本章小结参考文献 上一篇: 中、下承式钢管混凝土拱桥健康监测关键技术 何伟 著 2017年版 下一篇: 中国公路学会桥梁和结构工程分会2017年全国桥梁学术会议论文集 中国公路学会桥梁和结构工程