TBM施工隧道不良地质前向激发极化与随掘地震超前探测及其联合反演理论研究

基本信息
批准号:51479104
项目类别:面上项目
资助金额:84.00
负责人:刘斌
学科分类:
依托单位:山东大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:孙怀凤,曹玉强,邱道宏,许振浩,杨磊,聂利超,宋杰,李尧,许新骥
关键词:
前向三维激发极化法随掘三维地震法联合反演与综合解释隧道全断面硬岩掘进机不良地质超前探测
结项摘要

Major disasters, such as water inrush, mud burst, collapse, TBM blockage and even machine crash, often occur in the tunnel constructed using TBM. The main reason is that the TBM environment is extremely complex and effective theories and methods used for unfavorable geology advanced detection in the tunnel constructed by TBM are still lacking both at home and abroad. To solve this problem, the comprehensive detection and joint inversion thoughts, i.e. three-dimensional seismic method to characterize geological structure and induced polarization method to estimate its water volume, are proposed. The new advanced detection methods (the forward three-dimensional induced polarization method based on current focusing effect of multi-electrode sources and the three-dimensional seismic while drilling using TBM rock breaking vibration as sources) adapted to TBM environment is presented and to be researched in this program. Inversion tomography theory of the forward three-dimensional induced polarization and quantitative prediction method of water-bearing body will be mainly studied. The reconstruction method of unconventional seismic source and high precision migration imaging theory of three-dimensional seismic while drilling will be solved. Internal connection between wave velocity and resistivity will be revealed, and joint inversion theory and its implementation method of the forward induced polarization and seismic while drilling will be proposed based on data fusion and structural constraint. The difficult issues of serious multiplicity of solutions and low accuracy will be solved. The integrated interpretation method relies mainly on joint inversion while separate interpretation subsidiary will be established finally. Accurate quantitative detection of spatial location, three dimensional shape and filling water quantity will be achieved. The theoretical foundation and practical methods of unfavorable geology advanced prediction in the TBM complex environments will be provided.

TBM施工隧道经常发生突水突泥、塌方及卡机甚至机毁人亡等重大灾害事故,其主要原因是TBM环境极为复杂,国内外尚没有适合TBM隧道不良地质超前探测的有效理论和方法。针对该难题,提出"三维地震刻画地质构造,激发极化预报其含水性"的综合探测与联合反演思想,探索适应TBM环境的两种超前探测新方法:即基于多同性源电流聚焦的前向三维激电法,以TBM破岩震动为震源的随掘三维地震法。重点研究前向三维激电的反演理论及含水体水量定量预报方法,提出随掘三维地震"非常规"震源的重构方法与高精度偏移成像理论,揭示典型地质条件下波速-电阻率的内在联系,突破前向激电与随掘地震空间结构约束与数据融合联合反演理论,解决超前探测多解性强、准确性差的难题,建立"以二者联合反演为主,以分别解译为辅"的综合解释方法,实现不良地质"空间位置、赋存形态和充填水量"较准确定量探测,为TBM复杂环境不良地质超前探测提供科学理论与实用方法。

项目摘要

TBM施工隧道经常发生突水突泥、塌方及卡机甚至机毁人亡等重大灾害事故,其主要原因是TBM环境极为复杂,国内外尚没有适合TBM隧道不良地质超前探测的有效理论和方法。针对该难题,本项目提出了“地震刻画地质构造,激发极化预报其含水性”的综合探测与联合反演思想,研究了适应TBM环境的两种超前探测新方法:即聚焦测深型激发极化法和以TBM破岩震动为震源的随掘地震法。重点研究了适合TBM隧道环境的聚焦测深观测模式,建立了基于深度加权的三维反演成像方法,研究了典型含水体的三维成像特征,提出了激发极化估算水量方法,形成了TBM施工隧道激发极化超前探测理论与方法;针对TBM破岩震动如何科学利用的难题,提出了“破岩振动先导传感+波场信息阵列测量”观测方式,揭示了不良地质体随掘地震波场传播机理与响应规律,提出了以互相关干涉为核心的随掘地震记录重构方法,研究了适用于隧道环境的频率域全波形反演及扫叠式逆时偏移成像方法,形成了TBM随掘地震超前探测数据处理及偏移成像方法。在此基础上,提出了多元超前地质预报信息的约束联合反演方法,综合运用地质、激发极化和地震信息以解决隧道超前地质预报“多解性强、准确性低、可靠性差”的问题,开发了用于数据处理与解译的超前地质专家决策与虚拟展示系统,实现不良地质“空间位置、赋存形态和充填水量”较准确探测,为TBM复杂环境不良地质超前探测提供科学理论与实用方法。研究成果在云南高黎贡山、陕西引汉济渭、吉林引松供水、兰州水源地引水工程等TBM施工隧道中得到成功应用,对于TBM施工隧道灾害防控具有重要意义。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
4

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

DOI:10.3724/ SP.J.1123.2019.04013
发表时间:2019
5

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

DOI:10.12054/lydk.bisu.148
发表时间:2020

刘斌的其他基金

批准号:41771490
批准年份:2017
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:61673165
批准年份:2016
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:51006003
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31871705
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61463037
批准年份:2014
资助金额:46.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:19901037
批准年份:1999
资助金额:4.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50577049
批准年份:2005
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:71173233
批准年份:2011
资助金额:44.00
项目类别:面上项目
批准号:31471638
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:49204049
批准年份:1992
资助金额:2.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21602139
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11701406
批准年份:2017
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59106044
批准年份:1991
资助金额:4.20
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21575044
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:11171122
批准年份:2011
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
批准号:71372138
批准年份:2013
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:81100753
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41702190
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61073171
批准年份:2010
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:61872213
批准年份:2018
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:81772148
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:60373007
批准年份:2003
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:21673172
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:21101126
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81300493
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30000220
批准年份:2000
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51709212
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81600051
批准年份:2016
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61871450
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:61571238
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:11774025
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:71503046
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31902035
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30771392
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:30700285
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30672598
批准年份:2006
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:61602388
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30170604
批准年份:2001
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:61072126
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:41904003
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41074031
批准年份:2010
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:70472017
批准年份:2004
资助金额:13.00
项目类别:面上项目
批准号:81173520
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61863003
批准年份:2018
资助金额:41.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:60573121
批准年份:2005
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:30470471
批准年份:2004
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:60874025
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:51602188
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60474067
批准年份:2004
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:51175191
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:61674076
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61771472
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:30972540
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:21175049
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:60873250
批准年份:2008
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:11104011
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61300085
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10871077
批准年份:2008
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:30940041
批准年份:2009
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:51606190
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40940021
批准年份:2009
资助金额:15.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81303072
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71571117
批准年份:2015
资助金额:49.30
项目类别:面上项目
批准号:30460002
批准年份:2004
资助金额:18.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81471904
批准年份:2014
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:81774101
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:41504048
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21202054
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31470949
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61702061
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61274003
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61905212
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771602
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:61903227
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401445
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401260
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61572101
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:41301528
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81770678
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:60173009
批准年份:2001
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:51575196
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11403049
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61174075
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31760653
批准年份:2017
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:49273171
批准年份:1992
资助金额:4.50
项目类别:面上项目
批准号:71171074
批准年份:2011
资助金额:42.00
项目类别:面上项目
批准号:61471160
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31370146
批准年份:2013
资助金额:15.00
项目类别:面上项目
批准号:81241094
批准年份:2012
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:30200263
批准年份:2002
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51701050
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81671600
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:71703138
批准年份:2017
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31171352
批准年份:2011
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:39570375
批准年份:1995
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:11571126
批准年份:2015
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:51902256
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51805528
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61302158
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81170453
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81000111
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31071639
批准年份:2010
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:21271122
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41102183
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61571308
批准年份:2015
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:70871035
批准年份:2008
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:51905414
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30972862
批准年份:2009
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:50673036
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:31170942
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:49672161
批准年份:1996
资助金额:9.00
项目类别:面上项目
批准号:30860006
批准年份:2008
资助金额:28.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:70972055
批准年份:2009
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:81200575
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30571785
批准年份:2005
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:40474016
批准年份:2004
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:81370384
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30970808
批准年份:2009
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:49874042
批准年份:1998
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:81772349
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:41602134
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30900041
批准年份:2009
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51739007
批准年份:2017
资助金额:305.00
项目类别:重点项目
批准号:40173029
批准年份:2001
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:61373143
批准年份:2013
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:81703516
批准年份:2017
资助金额:20.70
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31360228
批准年份:2013
资助金额:44.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30972793
批准年份:2009
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:61202406
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81570250
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:69703007
批准年份:1997
资助金额:13.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60906025
批准年份:2009
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61432009
批准年份:2014
资助金额:320.00
项目类别:重点项目

相似国自然基金

1

TBM施工隧洞不良地质实时超前探测与掘进智能决策理论研究

批准号:51739007
批准年份:2017
负责人:刘斌
学科分类:E0905
资助金额:305.00
项目类别:重点项目
2

盾构施工隧道不良地质聚焦电阻率与多频声波联合实时超前探测理论

批准号:41502279
批准年份:2015
负责人:聂利超
学科分类:D0705
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

TBM破岩震源超前探测不良地质实时精确成像和岩体质量动态评价理论研究

批准号:51809155
批准年份:2018
负责人:许新骥
学科分类:E0905
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

隧洞施工不良地质与岩体结构钻孔定向雷达超前探测三维精细成像理论研究

批准号:51909144
批准年份:2019
负责人:李尧
学科分类:E0905
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目