Introducción básica a la previsión del avance geológico de túneles
En los últimos años, se ha introducido el método eléctrico de alta densidad en la predicción geológica de túneles, es decir, las secciones del método eléctrico de alta densidad se organizan a lo largo de la dirección del túnel en la montaña directamente sobre el túnel. Las ventajas de este método son la velocidad rápida, las imágenes intuitivas y la capacidad de respuesta al agua y la estructura.
Yunnan Aerospace Exploration fue la primera en China en adoptar métodos de largo plazo (método de resistividad de alta densidad), mediano plazo (TSP, TST) y corto plazo (radar geológico) para la predicción geológica de túneles. y obtuvo buenos resultados.
La tecnología de detección BEAM (Electrical Advance Monitoring of Tunnel Excavation) es actualmente la tecnología de detección eléctrica de túneles más avanzada del mundo. Fue desarrollado por GETGEO EXPLORATION TECHNOLOGIES (GET) en Alemania desde 1998 y obtuvo la patente nacional alemana en 2004.
BEAM, como tecnología avanzada de detección de polarización estimulada en el dominio de frecuencia de corriente enfocada, ha desarrollado un parámetro eléctrico integral llamado efecto de frecuencia percentil PFE y ha aplicado tecnología de corriente enfocada para que los datos de detección permanezcan dentro de un cierto rango.
El principio de la tecnología de prueba con haces es identificar la calidad de la roca, las cavidades y los cuerpos de agua mediante el método eléctrico (método de polarización inducida) para probar la resistividad de las formaciones rocosas. El fenómeno de polarización de rocas conductoras de electrones e iones en un campo de corriente artificial se llama polarización inducida y fue descubierto por Conrad Schfumberger de Francia alrededor de 1913.
El sistema de prueba de haz desarrollado por la empresa alemana GET es una tecnología que utiliza la polarización estimulada por CA como método de detección.
El método de polarización excitada por CA utiliza dos frecuencias fijas diferentes (f1 y f2) para suministrar energía en la banda de frecuencia ultrabaja (0,01 ~ 10 Hz) y luego observa los voltajes de las dos frecuencias respectivamente para obtenga dos Resistividad r (f1) (use una frecuencia más baja f65438).
R(f 1)= U(f 1)/I(f 1) y R(f2)= U(f2) /I(f2).
PFE =[R(f 1)-R(F2)]/R(f 1)x 100%(f 1 & lt; f2)
PFE es de macizo rocoso Parámetro característico, que representa la capacidad de la roca para almacenar energía eléctrica, la porosidad es inversamente proporcional a la PFE. En la predicción anticipada de túneles, la PFE correspondiente a cuerpos geológicos desfavorables de alta porosidad, como cuevas, fallas y zonas de fractura, es baja; las secciones de alta porosidad llenas de agua y gas solo pueden almacenar una pequeña cantidad de energía eléctrica, por lo que la El PFE es bajo; debido a sus valores típicos de PFE, la viga también puede detectar arena, capas de arcilla, pilotes, cantos rodados y hormigón.
La interpretación de los resultados de la predicción de Liang se basa en las definiciones anteriores de diferentes macizos rocosos, donde alta, media y baja representan la porosidad del macizo rocoso y las cuevas con alta porosidad tienen los valores de PFE más bajos. , seguido de la porosidad blanda Las condiciones geológicas en el área del suelo son similares, la masa rocosa relativamente densa tiene el valor de PFE más alto y la porosidad es obviamente inversamente proporcional al valor de PFE. Diferentes resistividades también corresponderán a diferentes condiciones del macizo rocoso. El macizo rocoso seco y denso tiene una resistividad mayor, mientras que el macizo rocoso acuífero con gran porosidad tiene una resistividad menor. El sistema BEAM utiliza el método de polarización estimulada por CA para pronósticos avanzados y obtiene dos parámetros: efecto de frecuencia porcentual PFE y resistividad r. Con base en estos dos parámetros, las condiciones geológicas futuras se predicen de manera integral.
En la actualidad, desde principios de la década de 2000, esta tecnología se ha aplicado a proyectos de túneles en diversas condiciones geológicas complejas en el extranjero. Hasta ahora, la longitud acumulada del túnel ha superado los 100 kilómetros. Las principales aplicaciones incluyen el túnel Ginori en Italia, el túnel de base de San Gotardo en Suiza (actualmente el túnel más largo del mundo), el túnel de base de Lotschberg en Suiza, los túneles de Illlahal y Gaiden en Alemania, los túneles de Spess y Stammham (tren de alta velocidad). que une Nuremberg con Ingolstadt) y más.
La empresa europea y estadounidense de equipos de instrumentos geodésicos China Co., Ltd. tomó la iniciativa en la introducción de tecnología en China.
Monografía de Previsión Geológica Avanzada de Túneles "Previsión Geológica de Túneles"