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原文传递隧道工程病害风险评估中弹性波检测法的研究与应用

论文题名：	隧道工程病害风险评估中弹性波检测法的研究与应用
关键词：	隧道工程;地质病害;风险评估;弹性波检测;滑坡发生
摘要：	随着国民经济持续快速发展，我国交通基础设施发展迅速，尤其是高速公路铁路的建设如火如荼，而我国幅员辽阔，各地区地质地形条件差异较大，公路铁路中包含的隧道部分进而持续增加，尤其是进入21世纪国家的西部大开发战略实施之后，西南地区的高速公路铁路里程陡然增加，隧道里程也随之迅速增加。在隧道的建设过程中，由于地质条件的复杂性以及技术条件所限，很多时候无法在前期勘察设计阶段将隧区隐藏的灾害性地质条件全部检测出来，这就为运营过程带来了隐患。为了最大可能的减少工程病害的发生，保障隧道运营过程中的安全，本文对隧道工程病害进行了风险评估，并对高风险病害类型进行弹性波检测，主要研究内容及成果如下: 　　通过对常用隧道工程病害风险评估方法中层次分析法与模糊综合评价法的研究，为了更好的利用两种方法的优点，将两者结合，形成一种全新的评估方法，即模糊层次分析法，选定模糊层次法对隧道工程病害进行评估。本文采用德尔菲法确定出该隧道的工程病害风险评价体系指标，避免会议讨论时产生的权威效应、随声附和、固执己见，或因顾虑情面不愿与他人意见冲突等弊端，同时也可以将大家的意见较快收敛，评估者也易接受结论，具有综合意见的客观性。在地质条件的推测和判断上，目前有很多因素尚不能进行准确的定量描述，只能通过地质术语和地质工作人员的经验对其进行定性的描述或判断，也使得工程病害风险难以进行定量计算，而模糊层次评价法正好是一种定量与定性结合的方法，满足了地质条件的特殊性，通过研究认为，运用模糊层次分析法对隧道工程病害进行评价是具有科学性和实用性的，可为隧道工程病害评价工作提供实践参考。本文基于模糊层次评价法，对该隧道工程病害的风险进行评估，得到最终评估结果，该隧道整体综合评价风险值为3.262，相应风险等级为三级，即中等风险，该隧道最可能发生的工程病害为岩溶，崩塌和滑坡发生的可能性比较小，基本不会发生泥石流。　　根据风险评估结果，该隧道最可能发生工程病害为岩溶，针对岩溶，选择合适的工程物探检测方法进行检测。相对于滑坡、崩塌、泥石流等大型工程病害而言，岩溶病害所影响的范围相对较小，加之本次工作是对于高铁运营前的工程病害风险评估、检测，所以仅对隧底进行物探检测。用于隐伏岩溶勘探的主要工程物探方法，通常有电阻率法、电磁波法，弹性波法等，这些方法在直观性、分辨率和可靠性等方面各有优势，在隧底检测中，由于已经铺设轨道床以及轨道板，而轨道床以及轨道板中含有大量钢筋，会对电阻率法以及电磁波法产生较大影响，而轨道床以及轨道板铺设为弹性波检测提供了较好的施工环境，通过对岩溶弹性力学属性的分析研究，选择弹性波法检测隐伏岩溶是行之有效的。本文采用弹性波法中地震映像法以及瞬态瑞雷面波法进行探测。地震映像法的难点在于最佳偏移距的确定，本文通过对偏移距的研究，将常规地震映像法引深为多偏移距地震映像法，选择合适的偏移距，不仅可以直接影响到地震映像记录的好坏，也关系到对地下异常体勘探的分辨能力，利用多偏移距勘探，尽可能的避免隧底地质异常体信息的丢失，进一步提高勘探结果的可信度。将多偏移距地震映像法与瞬态瑞雷波法的结合，充分利用了地震映像法的优点，通过瞬态瑞雷波法很好的解决了地震映像法存在的不足，同时在对地震映像法中异常段进行瑞雷面波的数据处理及解释，避免了瞬态瑞雷波法中大量不必要的工作量。应用在勘查工作中，能减少野外及室内数据采集与处理的工作量，提供更加充分的解释依据，提高了地质解释工作的准确性。
作者：	李明
专业：	固体地球物理学
导师：	肖宏跃
授予学位：	硕士
授予学位单位：	成都理工大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文