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前言
第1章绪论1
1.1引言
1 1.2隧道超前地质预报的作用和意义6
1.3超前地质预报发展与现状8
1.l.1钻爆法施工隧道超前地质烦报的发展与现状11
1.3.2TBM施下隧道超前地质预报的发展与现状16
1.3.3隧边施工综合超前地质预报的发展与现状18
1.1隧道超前地质预报存在的问题19
1.5本书的主要内容20
第2章隧道突水突泥灾害源的地质特征22
2.1引言22
2.2突水突泥灾害源赋存特征22
2.2.1突水突泥灾害类型22
2.2.2岩济突水突泥灾害源发育的某本规律23
2.2.3右溶交水突泥灾吉源发育的主控四素26
2.2.4典型突水突泥灾害源赋存特征35
2.2.5隧边交水突泥灾吉的灾变特征39
2.3典型突水突泥案例与地质分析40
2.3.1裂隙型突水突泥典型案例40
2.3.2断层理突水突泥典理案例48
2.3.3格洞恪院组突水突泥典型案例51
2.3.4暗川型突水突泥典型案例54
2.4本章小结55
第3章隧道不良地质超前地质预报方法57
3.1引言57
3.2超前地质预报方法的物性基础和物性差异57
3.2.1地震波超前预报方法的物性基础58
3.2.2地质富达超前预报方法的物忏某础58
3.2.3电阻率超前预报方法的物性基础59
3.2.4激发极化超前预报方法的物性基础59
3.2.5且他超前预报方法的物性基础60
3.3地质分析法61
3.3.1工程地质调查法62
3.3.2届前导洞(坑)法61
3.3.3届前水平钻孔法61
3.4地震波超前预方法65
3.4.1基于直线类观测方式的地震超前顶报方法66
3.4.2基于三维空间观测方式的地震超前放报方法68
3.4.3某于极小偏移距观测方式的地震超前预报法70
3.4.4TBM施工隧过专用的地震超前预报方法71
3.5电法类超前预报方法71
3.5.1地质古达超前地质预报方法74
3.5.2瞬变电磁超前地质预报方法79
3.5.3激发极化/山阳率法超前地质预报法82
3.6其他超前地质预报方法87
3.6.1岩体温度法87
3.6.2红外探水法88
3.7本章小结89
第4章中远距离含水构造瞬变电磁预报理论与方法90
4.1引言90
1.2隧道瞬变电磁超前探测基本方法和原理91
4.2.1瞬变电磁法基本理论与超前探访时方法91
1.2.2瞬变电磁隧道探测改进92
4.3隧道多点阵列式瞬变电醋探测方法与不良地质体响应规律96
1.3.1隧道多点阵列瞬变电磁探测方法原理96
1.3.2隧道多点阵列式瞬变电磁探测三维响戚朋律97
4.3.3隧道多点阵列式瞬变电磁探测工作方法107
4.4隧道多点阵列式瞬变电磁探测数据解释技术108
4.4.1均匀半空间中回线源瞬变电磁中心点视电阻率公式109
4.4.2含偏移观测点瞬变电磁水平和垂在磁场频率域响山110
4.4.3含偏移距观测点瞬变山磁时间域响应及晚期视山阳半公式116
4.4.4方法验证与模型算例116
4.4.5矢量合成山阻率119
4.5钟家山隧道左洞瞬变电磁超前地质预报应用案例120
1.6本章小结121
第5章近距离含水构造激发极化超前预报理论与方法123
5.1引言123
5.2激发极化基本原理124
5.3隧道激发极化超前探测的多同性源阵列式观测方式与正演模拟125
5.3.1多同性源阵列激发极化法观测模式法125
5.3.2多同仲源阵列式激发极化超前探测的正演模拟及其对介水构足的响应126
5.4多同性源阵列激发极化超前探测的三维反演成像方法131
5.4.1基于加权函数的三维电阻率反演成像理论与方法131
5.4.2多同性源阵列激发极化法超前探测的反演数值算例136
5.5激发极化超前探测水量定量估算技术115
5.5.1二电流半衰时之差参数区分自由水和束缚水的微观机理146
5.5.2二电流半衰时之差与水量关系的物理模型试验150
5.6隧道含水构造三维定位与水量估算技术160
5.7隧道超前地质预报专用的激发极化仪161
5.7.1时域激发极化仪161
5.7.2多同性源阵列式激发极化仪162
5.8多同性源阵列式激发极化超前探测方法的应用案例163
5.8.1地质分析与测线布置163
5.8.2激发极化超前探测数据处理与解释164
5.8.3颁报结果与开挖情况对比165
5.9多同性源阵列式激发极化技术用于TBM施工隧道的展望165
5.10本章小结167
第6章钻孔精细三维探测理论与方法169
6.1引言169
6.2电阻率跨孔CT约束反演成像方法170
6.2.1含不等式先验信息约束的电阻束CT反演方和170
6.2.2偏导数矩阵的并行解析快速求解方法171
6.3跨孔电阻率CT超前地质预报方法172
6.3.1跨孔山阳率CT探测的某卒原理172
6.3.2二维跨孔电阻率CT组合观测模式及影响四素分析173
6.3.3三维跨孔山阻率CT探测影响阿素分析179
6.3.4跨孔电阻率CT测物理模型试验183
6.3.5跨孔山阳率CT探测应用案例187
6.3.6跨孔电阻率CT超前探测技术小结189
6.1钻孔(单孔)电阻率成像超前探测技术190
6.4.1钻孔(单孔)电阻率成像超前探测的观测模式190
6.4.2钻孔(单孔)电阻率成像超前探测正演响应特征191
6.4.3钻孔(单孔)电阻率成像超前探测反演成像194
6.4.4钻孔(单孔)电阻率成像超前探测物理模型试验198
6.5本章小结200
第7章隧道综合超前地质预报与联合解译方法201
7.1引言201
7.2综合超前地质预报基本原则202
7.3隧道施工综合超前地质预报方法204
7.3.1常用且前地质预报方法的特点分析205
7.3.2隧远不良地质综合超前预报方案与流程206
7.3.3"同阶段全过程"的突水突泥灾害源综合胆前预报方法与体系209
7.4基于空间结构约束联合反演的隧道综合超前地质预报214
7.4.1多元超前预报数据的联合反演思想215
7.4.2专问结构约束联合反演方法217
7.4.3以空间结构约束联合反演为基础的综合地球物理探测的典型案例223
7.5隧道施工许可机制与突涌水灾害综合预警229
7.5.1施工许可机制229
7.5.2施工许可流程229
7.5.3施工许可原则231
7.5.4突涌水灾害综合预测顶警232
7.6本章小结236
第8章代表性工程应用案例237
8.1引言237
8.2山岭隧道超前地质预报实践237
8.2.1湖北沪蓉西高速公路齐岳隧道综合超前地质预报应用案例237
8.2.2湖北沪蓉西高速公路龙潭隧道综合起前放报与塌方灾害顶警案例243
8.2.3湖北宜巳高边公路马家坡隧道综合超前地质顶报与联合反演应用案例218
8.2.4锦屏二级电站辅助洞综合超前地质预报应用案例252
8.2.5成兰铁路跃龙门隧道综合超前地质预报应用案例256
8.3海底隧道超前地质预报实践260
8.3.1青岛胶州湾海底隧道工程概况261
8.3.2青岛胶州湾海底隧近综合超前地质预报的作用和内容262
8.3.3青岛胶州湾海底隧道综合超前地质预报方法与体系262
8.3.4青岛胶州湾海底隧近综合超前地质预报代表性案例265
8.1城市地铁隧道超前地质预报实践271
8.4.1城市地铁超前预报方法的选择271
8.4.2城市地铁超前预报方法的实施271
8.4.3大连地铁某仄间超前地质烦报代表性案例272
8.4.4大连地铁某医间重点地段超前预报实践277
8.4.5广州地铁某午站超前地质烦报代表性案例279
8.5隧道施工许可机制与综合超前地质预报的联合应用案例282
8.5.1工程概况282
8.5.2初步评估284
8.5.3二次评估与动态评估285
8.5.4ZK19十240~ZK19+420段风险拧制286
8.5.5ZK19十120~ZK19+/160段风阶控制286
8.5.6ZK19十460~ZK19+509段风险拧制287
8.5.7ZK19十509~ZK19+610段风阶控制288
8.5.8ZK19十610~ZK20+180段风险控制292
8.6本章小结292
第9章展望293
参考文献297
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