高速鐵路基于三維模式泥質(zhì)充填斷層破碎帶隧道高精度地質(zhì)探測及災(zāi)害精確控制關(guān)鍵技術(shù)

1 緒論
1．1 立項背景及意義
1．2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1．2．1 突水突泥特點及災(zāi)害成因的研究現(xiàn)狀
1．2．2 突水突泥巖溶隧道穩(wěn)定影響的研究現(xiàn)狀
1．2．3 隧道巖溶突涌水災(zāi)害的與控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1．2．4 隧道巖溶突涌水研究亟待解決的問題
1．3 主要研究內(nèi)容
1．3．1 深部巖溶發(fā)育規(guī)律研究
1．3．2 高風險巖溶隧道地質(zhì)缺陷施工綜合預(yù)報方法研究
1．3．3 高風險巖溶隧道含水構(gòu)造的定位定量預(yù)報方法研究
1．3．4 高風險深部巖溶隧道突水前兆信息演化規(guī)律與破壞機理研究
1．3．5 高風險巖溶隧道災(zāi)害風險評估及快速預(yù)警機制研究
1．3．6 高風險巖溶隧道注漿施工工藝及材料優(yōu)化研究
1．4 體研究目標
1．4．1 研究內(nèi)容
1．4．2 巖溶隧道地質(zhì)災(zāi)害技術(shù)指南的編制
1．5 關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)路線
1．6 創(chuàng)新成果
1．6．1 創(chuàng)新成果一
1．6．2 創(chuàng)新成果二
1．6．3 創(chuàng)新成果三
1．6．4 創(chuàng)新成果四
2 基于三維模式深部巖溶隧道含水地質(zhì)高精度探測正反演算法的優(yōu)化與建立
2．1 含水構(gòu)造電阻率法超前探測正演模擬
2．2 電阻率法隧道超前探測數(shù)值正演
2．2．1 含導(dǎo)水地質(zhì)構(gòu)造地電模型
2．2．2 隧道超前探測裝置形式
2．2．3 電阻率法隧道含水構(gòu)造超前探測數(shù)值正演
2．2．4 電阻率法超前探測的干擾識別與去除方法
2．3 電阻率法隧道超前探測物理模型試驗
2．3．1 試驗裝置系統(tǒng)
2．3．2 含水構(gòu)造超前探測試驗數(shù)據(jù)分析
2．4 基于激發(fā)極化法的隧道含水構(gòu)造超前探測技術(shù)
2．4．1 激發(fā)極化法隧道超前探測三維觀測方式
2．4．2 隧道含水地質(zhì)構(gòu)造超前探測三維成像技術(shù)
2．5 隧道含水體水量估算技術(shù)
2．5．1 模型試驗研究
2．5．2 隧道含水體水量估算技術(shù)
2．6 基于不等式約束的小二乘反演方法
2．6．1 不等式約束的施加
2．6．2 三維電阻率反演流程
2．6．3 三維電阻率反演計算效率
2．6．4 算 例
2．7 工程應(yīng)用
2．7．1 工程概況與地質(zhì)分析
2．7．2 含水體三維成像與定位
2．7．3 半衰時之差數(shù)據(jù)解釋
2．7．4 開挖結(jié)果
2．8 本章小結(jié)
3 二電流激發(fā)極化法探測儀器系統(tǒng)
3．1 C8051F020簡介
3．2 發(fā)射機
3．2．1 直流恒流電源設(shè)計
3．2．2 單片機控制模塊
3．2．3 測量接地電阻
3．3 接收機
3．3．1 單MCU模式
3．3．2 PC+MCU模式
3．4 本章小結(jié)
4 大電流脈動恒流供電優(yōu)化技術(shù)
4．1 信號采集
4．1．1 輸入信號的前級處理
4．1．2 自適應(yīng)增益放大
4．2 系統(tǒng)實時
4．2．1 發(fā)射機實時
4．2．2 接收機實時
4．3 數(shù)據(jù)在CF卡中的文件存取
4．3．1 FAT文件系統(tǒng)
4．3．2 單片機實現(xiàn)CF卡中的FAT文件存取
4．4 信號提純技術(shù)
4．4．1 去除電磁干擾
4．4．2 PID調(diào)零去除極化干擾
4．4．3 小波變換去噪
4．5 本章小結(jié)
5 泥質(zhì)充填斷層破碎帶三維注漿擴散機理
5．1 注漿理論概述
5．1．1 注漿理論
5．1．2 注漿理論研究中存在的不足
5．1．3 本課題研究內(nèi)容
5．2 泥質(zhì)充填斷層破碎帶的注漿擴散機理
5．2．1 三維斷層帶注漿方案設(shè)計
5．2．2 三維注漿擴散試驗監(jiān)測參數(shù)分析
5．2．3 開挖揭露注漿漿脈分布情況
5．3 隧道富水斷層破碎帶超前注漿參數(shù)方法
5．3．1 流固耦合理論
5．3．2 隧道開挖數(shù)值模型創(chuàng)建
5．3．3 滲流場及圍巖變形規(guī)律分析
5．3．4 注漿加固圈厚度
5．4 本章小結(jié)
6 泥質(zhì)充填斷層破碎帶整治關(guān)鍵技術(shù)
6．1 階梯式恒壓靜定終壓控制注漿技術(shù)理論
6．1．1 基于廣義賓漢體時變的優(yōu)勢劈裂注漿機制研究
6．1．2 注漿參數(shù)與漿液優(yōu)勢劈裂擴散距離的關(guān)系
6．2 突水突泥災(zāi)害治理原則與技術(shù)路線
6．2．1 災(zāi)后搶險注漿治理
6．2．2 斷層帶控制注漿加固技術(shù)指標
6．3 斷層帶控制注漿加固方案及實施過程
6．3．1 鉆探注漿施臺設(shè)計
6．3．2 地球物理探測
6．4 階梯式恒壓靜定終壓控制注漿關(guān)鍵技術(shù)
6．4．1 注漿壓力差異控制技術(shù)
6．4．2 注漿速率梯度控制技術(shù)
6．4．3 控制液動態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)
6．5 注漿參數(shù)
6．5．1 擴散半徑及鉆孔間距
6．5．2 漿液配比
6．5．3 注漿結(jié)束終壓
6．5．4 注漿速率
6．6 工程應(yīng)用
6．6．1 工程概況
6．6．2 周邊帷幕注漿工程實施
6．6．3 注漿速率控制及控制液調(diào)節(jié)
6．6．4 注漿終壓控制
6．6．5 注漿效果分析
6．7 本章小結(jié)
主要參考文獻