施工预报（共12篇）
施工预报 篇1
我国西部地区多是山区地貌, 高速公路建设中隧道施工数量也尤为众多, 如何在施工过程中降低隧道瓦斯、采空区及涌水突泥等造成的高风险, 保证施工的安全生产也成为了建设方关注的热点。随着超前预报技术装备的提升, 克服仅由一种方法解释带来的不确定性, 结合多种方法增加预报解释的可靠性和精确度, 成为现代施工技术中一项重要的进步。
1 工程概况
南充经大竹至梁平 (川渝界) 高速公路项目位于川东南充和达州市境内, 是四川东向通江达海和陆路出川通道的重要组成部分, 也是完善四川综合交通运输体系和成渝经济区区域高速公路网布局的需要。铜锣山隧道和铜锣山隧道均为A3设计合同段的两座特长隧道;均按双向四车道80km/h高速公路标准设计, 采用分离式双洞布置。
铜锣山隧道穿越铜锣山山脉, 隧道长5023.5m (平均) , 铜锣山隧道位于四川自流盆地东部, 为典型的梳状褶皱山地形。背斜成山, 紧密狭窄;向斜成谷, 宽广平缓, 构造地貌明显。铜锣山隧道地下水主要为碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水;洞身位于水平循环带内, 岩溶及岩溶水极其发育;铜锣山隧道正常涌水量为20 万方/d, 最大涌水量59 万方/d;洞身岩溶分布规模不均, 施工中遇煤层、高水压、涌水 (突泥) 的风险性极高。
2 预报方法的选择
目前, 国内外隧道施工地质超前预报技术方法主要可归为两大类:地质法和地球物理方法。
地质法中的超前钻孔法是隧道施工期地质超前预报方法中最直接的方法。这种方法是通过钻孔钻进速度测试和所采取岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石 (体) 的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度指标及地下水状况等诸多方面的直接资料。但因掌子面超前钻孔数量和钻孔深度有限, 有时不能全面地了解前面的地质情况, 且钻孔费用昂贵。
地球物理方法中的TRT方法 (隧道地震波反射层析成像技术) 是一项比较新的技术, 通过分析地震波在不同介质中的波速差异来分析隧道工作面前方地质体的性质 (软弱带、破碎带、断层、含水等) , 位置及规模。另外一种方法是GPR方法 (地质雷达技术) , 这种方法是用无线电波来确定地下介质分布的一种方法, 是指利用宽带的电磁波以脉冲形式来探测地表之下或确定不可视的物体或结构。因发射频率的不同, 长距离预报的TRT法的探测深度范围达100-150 米, 短距离的GPR法的探测深度范围为0-30 米。
3 多种超前预报技术在铜锣山隧道工程中的综合应用
于2011 年9 月, 探测铜锣山隧道进口左线ZK132+899~ZK133+015 段围岩工程地质及水文地质情况, 并提出相应的建议措施。段范围内隧道穿越背斜西翼雷口坡组T2l地层, 岩性主要为薄~中厚层状的泥质灰岩、泥灰岩、灰岩和钙质泥岩等, 局部夹杂岩溶角砾岩。地表发育岩溶蚀槽谷、洼地、落水洞、溶洞等, 隧道内可能出现大小不一的溶洞、溶缝。受断层影响层间挤压较严重, 岩层褶曲发育, 岩体较破碎~破碎。地下水发育, 隧道内多出现股状涌水, 在岩溶与非岩溶接触部位有突水可能。
首先使用长距离预报TRT法对ZK132+991~ZK133+062 段进行探测, 得出的结论基本维持掌子面岩体现状, 主要为砂岩, 岩体较破碎~较完整, 以中粒结构为主, 钙质胶结, 力学强度高, 属于较硬岩。层间结合一般, 稳定性一般~较差, 易掉块、坍塌。节理裂隙发育, 结构面结合一般, 中上部岩体易沿不利结构面滑塌冒落。可能出现地下水发育, 出现线状、股状涌水。
当施工掘进至ZK133+037 处, 利用短距离预报GPR对掌子面进行探测, 探测范围ZK133+037~ZK133+062, 解释数据得出结论掌子面岩性主要为灰岩、泥灰岩, 灰岩呈薄~中厚层状, 弱风化, 微晶质, 岩质较坚硬, 岩体受结构面切割, 易在拱部形成掉块或小规模坍塌。泥灰岩呈片理状, 岩体完整性较差, 较破碎~破碎, 岩性较软, 遇水易坍塌。灰岩与泥灰岩呈互层状产出。掌子面岩层产状主要为310~315∠88~90°, 仅核心土底部褶曲较大, 产状为305∠30°。掌子面附近地下水发育, 掌子面右侧有涌水, 初支拱顶及掌子面边缘渗水如下雨。围岩整体属软硬岩互层, 层间结合较差, 在地下水作用下易引发坍塌。
同时, 在ZK133+037 处进行超前地质钻探过程中阻力较大, 当钻进到15 米左右时, 发生严重顶钻现象, 钻探无法继续。由于水压力过大, 钻杆直接被冲出, 导致钻机损坏。在将钻杆拉出钻孔时, 钻孔中涌出大量混水, 疑似钻孔坍塌 (仍有5 m钻杆卡在钻孔中) , 随后发现掌子面核心土右侧出现喷射状涌水 (喷射距离约3 m) , 分析认为当掌子面继续开挖时, 存在高压涌水风险。通过超前钻探得出结论本次超前地质钻探共完成取芯钻探15m, 基本获得隧道掌子面 (ZK133+037) 前方15m的围岩情况和富水情况等相关地质资料。
最终综合三种预报解释得出结论:该段岩体较破碎, 节理裂隙发育, 结构面结合较差, 稳定性差, 开挖后易风化, 遇水软化、破碎, 造成岩体失稳, 易沿不利结构面滑塌, 掌子面顶部易坍塌冒落。地下水发育, 隧道内多出现股状涌水, 在岩溶与非岩溶接触部位有突水可能。
因此建议施工单位应加强超前支护措施及初期支护措施;地下水发育, 应做好防排水工作, 施工至该段时应施作超前钻孔, 探查地下水状况, 避免出现涌水 (突泥) , 并根据具体情况决定施工作业。
4 结语
综上所述, 通过TRT长距离预报, 超前地质雷达预报, 超前钻孔再次验证这三个阶段的综合超前预报, 增加了隧道超前预报的可靠性和精确度, 给隧道的安全施工奠定了基础。可以相信, 随着超前预报技术的日新月异, 各种预报方法的综合应用手段将更大范围地运用到今后的隧道施工作业中, 给隧道施工提供更好的安全保障。
参考文献
[1]赵永贵, 刘浩, 孙宇, 肖宽怀.隧道超前预报研究进展[J].地球物理学进展, 2003, 18 (4) :460-464.
[2]何成, 江登洪, 陈欣梅.特殊不良地质隧道的超前钻探法预报技术探讨[J].西南公路, 2010, (4) :126-130.
[3]赵永贵.国内外隧道超前预报技术评析与推介[J].地球物理学进展, 2007, 22 (4) :1344-1352.
施工预报 篇2
超前地质预报在淘金山隧道施工中的综合应用
1 前言 向莆铁路淘金山隧道位于福建省沙县境内,设计为单洞双线.隧道全长8093m,洞身最大埋深252.77m,最大开挖断面145m2.该隧道为我指挥部地质条件较复杂的.隧道,为了有效防范并降低施工风险,做到隧道开挖支护为动态施工,通过采用综合超前地质预报手段,即地质素描法、超前水平钻孔法、TSP203法,以获取开挖面前方不良地质信息,便于及时调整隧道施工方案,指导隧道安全施工,避免发生地质灾害.经现场施工应用,预报工作取得了较好效果,基本满足了施工现场安全的要求.
作 者：余广胜 作者单位：南昌铁路局永安工务段刊 名：海峡科学英文刊名：CHANNEL SCIENCE年，卷(期)：2009“”(5)分类号：U4关键词：
施工预报 篇3
摘要：随着为农服务“两个体系”建设的进一步发展，农用天气预报不能简单的以普通天气预报代替，而是应该有一套完整的农用天气预报体系。为农服务发展的初期，农用天气预报的预报因子只有温度、降水、天气现象等少量常规预报因子，并没有专业性的、针对性的预报因子，因此，早期的农用天气预报不能满足农业发展的需要。那么，研究具有专业性的、有针对性的农用天气预报具有重要的意义。
关键词：农业预报；预报因子；预报制作
中图分类号：P49 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2014）-18-59-1
1 农用天气预报的含义
农用天气预报是指根据气象条件与农业生产之间的关系，针对农业生产的需要而进行的专业性气象预报。即根据前期气象因子、生物因子、农业水文因子等状况，结合农业生产需要和未来天气变化趋势，对未来农作物、牲畜等的生长发育状况、产品产量和质量、主要农事活动以及一些重要的农业气象条件进行预报，其作用是为农业部门合理利用有利天气条件、防御不利气象条件提供依据，估算农业生产量，并协助有关部门制定经济计划，为合理安排贮藏、运输、供销等工作服务。
2 农用天气预报的制作
2.1 农用天气预报的制作流程
县级农用天气预报的制作主要是在上级天气预报和天气会商的指导下制作的，县局在上级指导产品的基础上，根据当地的历史资料和观测资料进行订正，制作本地区实用的预报产品，制作完成后，通过有效的途径，及时地把预报产品发布出去；县级农用天气预报不仅制作大田作物预报，而且制作特色农业预报，因为特色作物比大田作物对气象条件更加敏感，例如制作木耳专报，为耳农提供可靠的气象保障。
2.2 年初制作全年的年景预报
制作年景预报为农民合理选择作物种子提供依据，例如年平均气温低/高，就可以选择早/晚熟品种，或者选择抗低温冷害能力强的种子，汪清地区近年来有春季降水量少，夏季多的特点，可以选择播种期比较晚的品种。
2.3 制作为农服务专报
从4月下旬开始，大田作物开始播种，到作物收割完成，每个重要的生育阶段都要制作相应的专报，例如播种期，这期间的农用天气预报主要针对作物的播种预报，开始制作“汪清县春耕春播服务专报”，密切关注作物的播种期间，前期的天气状况和未来天气变化，为农民播种保驾护航，再比如开花授粉期，收获期等都要制作相应的专报。
2.4 常规农用天气预报的制作
从5月中旬开始制作常规的农用天气预报直到作物收获结束，例如制作农业气象旬月报，常规农用天气预报的制作，从始至终与农业紧密配合，例如遇到低温冷害、干旱、洪涝灾害等自然灾害，农用天气预报能为农民尽可能地减少损失提供科学的办法。
3 预报因子的划分
气象因子：汪清地区受季风气候影响，四季分明，其中温度，降水，日照，风的季节性变化明显，对作物的生长发育有很大的影响；人为因子：人为因子主要是指为了获得高产，优质的作物，人为的排灌、施肥、除草、病虫的控制等；生物因子：包括作物等的种类和品种特征、物候期、叶面积光合强度，呼吸强度、蒸腾量等。
4 生育期里的不同生育阶段预报因子的选择
作物的整个生育期可分为营养生长期，以根茎叶等营养器官生长为主；营养生长和生殖生长并进期，从幼穗开始分化到抽穗；生殖生长期，从分化形成种子开始到作物成熟。
4.1 营养生长阶段
气象因子和人为因子共同作用的阶段。例如土壤冻结与解冻预报，农作物播种期气象条件预报，农作物生长期间的土壤水分预报，动植物病虫害发生、消长、迁飞的气象条件预报，喷洒农药时晴雨和风向、风向风速预报，因此，在这个阶段的农用天气预报中，要把气象因子和人为因子结合考虑，因为人为作用在这个阶段起了重要的作用。
4.2 营养生长和生殖生长并进阶段
气象因子和生物因子共同作用的阶段，同样包括动植物病虫害发生、消长、迁飞的气象条件预报，喷洒农药时晴雨和风向、风向风速预报，水稻田间蓄水量的调节等，因此这个阶段的农用天气预报要充分考虑作物的种类，生长状况结合气象因子做预报，指导农业生产。
4.3 生殖生长阶段
气象因子，生物因子，人为因子，三者共同作用，其中气象因子占主导地位，在作物的生殖生长阶段，因为作物已经完成结实，这个阶段各个因子对作物产量的影响最大，气象因子的影响有洪涝、大风、冰雹，低温冷害以及收获期的晴雨预报，初霜日期等，因此这个阶段农业预报的重点就是预报出灾害发生的时间、地点、强度等，防止这些灾害的发生，保证作物产量和品质。
5 结语
农用天气预报是为农服务的主要途径，也是“两个体系”建设的主要内容。要制作本地区为农服务产品，就要很好的了解本地区的农业生产结构。制作好的为农服务产品，选择合适的预报因子是关键。
参考文献
[1] 马树庆，王春乙.我国农业气象业务的现状、问题及发展趋势[J].气象科技，2009，（01）.
[2] 王春林，郭晶，罗艳，唐力生.广东特色农业气象服务现状、问题与对策.第四届粤港澳可持续发展研讨会论文集[C].2008.
[3] 张英，徐晓红，田子玉.我国设施农业的现状、问题及发展对策[J].现代农业科技，2008，（12）.
[4] 徐向峰，杨广林，王立舒，高晶晶.我国设施农业的现状及发展对策研究[J].东北农业大学学报，2005，（04）.
作者简介：赵彦，硕士学历，汪清县气象局，工程师，研究方向：农业与气象。
网络出版时间：2014-9-10 11：41：53
施工预报 篇4
随着交通事业的迅速发展, 公路隧道由于其穿山越岭的优越性, 在高等级公路建设中应用越来越广泛。笔者目前从事宝 (鸡) 天 (水) 高速公路建设工作, 在此就施工的超前预报与施工监控总结了一些自己的认识与体会, 希望对公路隧道施工有所帮助。
2、新奥法
新奥法是应用岩体力学的理论, 以维护和利用围岩的自身承载能力为基点, 采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段进行支护, 使围岩成为支护体系的组成部分, 并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道设计施工的方法和原则。新奥法的核心在于充分利用围岩的自身承载能力, 允许围岩变形同时采取措施抑制其有害变形。地层-支护曲线 (图1) 可以恰当地解释这一原理。在隧道开挖后, 根据支护的施作时机, 支护的方式一般可以划分为3种, 即:立即支护、适时支护和延迟支护。立即支护承受较大的围岩压力;适时支护接近最小的围岩压力;延迟支护承受松散压力, 但这时围岩已经失稳, 支护往往需要更大的刚性, 因而承受的围岩压力比适时支护的更大。
3、施工超前预报
隧道施工中一个突出问题就是如何保护围岩使之充分发挥自身承载能力。要达到这个目的, 在隧道施工之前, 必须充分认识了解围岩, 进行超前地质预报。从目前情况来看, 超前预报主要包括地质超前预报、隧道围岩涌水量预报两个方面的内容。
3.1 地质超前预报
地质超前预报的目的是根据隧道围岩主要工程地质特征、结构特征和完整状态等地质条件, 确定围岩类别, 为局部调整或变更设计、施工计划、保证安全施工提供可靠依据。
在地质调查初测阶段, 应收集隧道工程区内的地形、地质、水文资料, 提供初步设计所需的基础资料。初测阶段调查以地质测绘为主, 辅以必要的钻探、围岩弹性波探测等。在定测阶段, 应全面开展各项调查、勘探和试验工作, 了解岩体力学性能及结构面形状, 提出隧道对围岩类别和水文地质、工程地质条件的评价, 为设计提供计算参数, 对施工方法和相应的技术措施提出原则建议。当隧道工程遇到不良地质、特殊地质时, 还应进行专门调查, 其要求和内容应符合现行《公路隧道勘测规程》的规定。隧道结构是隐蔽工程, 加之在设计过程中很难完全掌握工程、水文地质状况, 存在的客观因素只能在施工过程中采取有针对性的措施, 因此施工前充分把握有关要点做到事前监理、超前控制显得尤为重要。
3.2 隧道围岩涌水量预报
目前, 隧道围岩涌水量的预报方法较多, 但主要分为两种, 近似方法与理论计算方法。
3.2.1 近似方法
这种方法主要包括涌水量曲线方程 (一般称Q-S曲线) 外推法和水文地质比拟法2种。预测时前者以勘探阶段抽 (放) 水试验的成果为依据, 后者则应用类似的隧道水文地质资料来计算, 但两者共同的应用前提是水文地质资料的相似性, 前者要求试验阶段与未来掘进阶段的条件相似, 后者则立足于勘探区与借以比拟的施工区条件一致, 因此, 它们属于近似的预测方法。
3.2.2 理论计算方法
理论计算方法很多, 包括水平衡法、解析法 (地下水动力学法) 、数值分析法、非线性理论方法等。但目前应用最广泛的还是简易水均衡法, 其原理是根据水文地质条件, 一定范围内大气降水的有效渗水补给量的部分或全部涌入隧道, 求出平均涌水量为:
式中:Qc p为隧道平均涌水量:F为地表补给降水量:α为大气降水渗入系数, η为折减系数。
在实际施工中, 还有许多近似简化公式, 既可以满足施工精度要求, 又节约了计算时间, 限于篇幅, 这里就不一一列举了。
4、施工监控
隧道施工过程中围岩的力学性态不仅受到岩石的生成条件和地质作用的影响, 还受到隧道开挖方法、支护类型、支护时机、支护参数等的影响, 寻求正确反映岩体性态的物理力学模型是非常困难的。因此通过施工过程对围岩的实时监控, 对监控数据进行分析和综合判断, 据以判定隧道围岩的稳定状态以及所定支护结构参数和施工的合理性, 进一步完善设计并采取相应的施工对策是非常必要的, 所以监控工作及监控量测结果分析就成为衡量设计、施工是否合理的一项重要工作。
4.1隧道收敛位移量测
隧道收敛位移量测包括拱顶下沉量测、周边收敛量测、地表下沉。周边位移是隧道围岩应力状态变化的最直观反映, 量测周边位移可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息, 根据变化速度可以为二次衬砌提供合理的支护时机。
4.1.1拱顶下沉量测
拱顶下沉主要用于确认围岩的稳定性。在每个量测断面的拱部等间距埋设三个自制的钢筋预埋件。埋设前, 先用小型钻机在待测部位成孔, 然后将预埋件放入, 并用混凝土填塞, 待混凝土凝固后即可量测。量测时需用一把长度适宜的钢卷尺, 尺端连接一个自制挂钩, 挂在测点上, 将尺子铅垂放下, 稳定后用水准仪量测。拱顶下沉量为:
4.1.2 周边收敛量测
位移量测线与拱顶下沉测点布置在同一断面。埋设测点时, 先在测点处用凿岩机开挖直径为40-80 mm, 深为25 mm的孔, 在孔中填满水泥砂浆后插入收敛预埋件, 尽量使两预埋件轴线在基线方向上, 并使预埋件销孔轴线处于铅垂位置, 上好保护帽, 待砂浆凝固后即可量测。各测线相邻2次测量的收敛值为:
Ri为第i次量测的拱顶下沉量 (mm) 。
4.1.3 地表下沉
地表下沉量测的主要目的在于了解下沉范围以及下沉量、下沉量随工作面推进的变化规律、下沉稳定的时间。一般用水平仪量测, 地表下沉测点布置在洞内净空变化量测基线和拱顶下沉量测测点所在断面内, 其纵向间距根据实际情况而定, 每个隧道至少布置两个纵向断面。横断面至少布置11个测点, 两测点的距离为2-5 m。在隧道中线附近测点应布置密些, 远离隧道中线可以疏些。最后根据数据绘制下沉量-时间关系曲线进行分析。
4.2 隧道围岩最终位移的预测
量测数据分析后, 反馈于设计、施工, 新奥法 (理论法) 就是将监控量测与理论计算相结合的反馈分析计算法。根据现场量测结果, 及时绘制位移-时间曲线 (如图2所示) 。
(1) 当位移一时间关系趋于平缓时, 应进行数据处理和回归分析, 以推算最终位移和掌握位移变化规律;
(2) 当位移一时间关系曲线出现反弯点时, 则表明围岩和支护已呈不稳定状态, 此时应密切监视围岩动态, 并加强支护, 必要时应立即暂停开挖, 采取停工加固并进行支护处理。
围岩的初期变位速度与隧道稳定时的最终变形量存在着较密切的关系, 当初变位速度较大时, 一般其最终变形量也相应较大, 反之, 初变位速度较小时, 最终变形量通常也较小。他们之间存在线性关系, 其回归方程为:
式中UM-围岩最终变形量 (m m) ;
-隧道初期变形速度 (m m/d) ;
A, B-回归系数, 该系数与围岩类别, 支护方式以及开挖工艺有关。
5、结语
笔者结合宝天高速公路隧道施工的一些经验, 介绍了新奥法施工的超前预报以及位移监控量测的理论基础。目前基于隧道超前预报与施工监控虽提出了许多理论方法, 但是在全国公路隧道施工过程中还没有较为普遍地应用。加强隧道工程的超前预报工作, 改善施工监测技术, 无疑对我国的隧道建设生产实践具有重大的现实意义。
摘要：在深刻理解新奥法隧道施工的基础上, 从超前预报与施工监控两方面探讨了公路隧道施工, 提出了以现场监控成果为基础的隧道施工信息化分析方法, 对公路隧道施工安全具有一定的指导作用。
关键词：新奥法,隧道施工,信息化分析
参考文献
[1].王忠勋.隧道围岩变形监控量测的实践[J].铁道建筑.2000年
[2].黄成光.公路隧道施工[M].人民交通出版社.2002年
[3].JTJ042-1994.公路隧道施工技术规范[M].人民交通出版社.1995年
施工预报 篇5
提高天气预报准确率有很多途径，例如搞好观测系统建设、提高观测资料的质量、提高数值天气预报的水平、加强科研开发工作等等。
针对目前的科学技术水平，或者说在预报员目前可以获得的观测资料和预报产品的情况下，到底有没有提高天气预报准确率的空间？
要回答这个问题，我们首先把我国的天气预报准确率与美国和日本作一个对比。美国所处纬度、国土面积和天气气候特点与我国相近，天气预报的难易程度应当是相同的；日本也是一个受季风影响的国家，也有梅雨，每年登陆日本的台风比中国还多，因此天气预报的难易程度也是具有可比性的。
我国最高和最低气温的预报误差比日本大1摄氏度左右，存在明显的差距。我国2005年~2006年24小时大雨预报准确率不到美国的一半。美国已经建立比较完整的灾害性天气临近预报业务，在短期预报(美国叫展望)、短时和临近预报业务中区分雷暴、冰雹和龙卷风等灾害性天气，每天都发布这些灾害性天气的落区预报，最困难的龙卷风预报2004年~2006年平均提前12.5分钟，预报准确率平均为76％；爆发性洪水预报提前时间2005年为54分钟，预报准确率为90％。我国不少省级气象台虽然从2004年开始制作灾害性天气的临近预报，但是没有区分灾害性天气的种类，落区范围也较大，与美国存在相当大差距。
造成这种差距的原因在哪里？从灾害性天气临近预报业务看，我国新一代天气雷达尽管稳定性和可靠性比美国业务天气雷达要差一些，但是其探测能力和功能与双偏振改造之前的美国天气雷达是相同的，主要差距在于我国很多预报员不能熟练地应用新一代天气雷达的资料和产品对灾害性天气进行诊断和预报，另外，临近预报流程和考核还没有建立起来,结合本地的天气气候特点的总结研究少也是重要原因。
从短期预报业务看，我国数值天气预报水平虽然比美国和日本的要差一些，但是没有天气要素和灾害性天气业务预报差距那样大，更何况我们在预报业务中还可以实时得到美国、日本和欧洲中期数值天气预报中心的分析和预报产品。根据国家气象中心的检验结果，中国T213L31的大雨和暴雨的预报准确率与日本全球模式难分伯仲，但是大雨和暴雨的业务预报水平却与发达国家存在明显的差距，这说明在目前科学技术水平的条件下，我们仍然有提高天气预报准确率的空间，关键是要改进我们的天气预报业务工作。根据目前天气预报业务中存在的问题，我认为应当从以下几个方面入手：
一、加强天气分析工作。
天气分析是天气预报的基础，目前预报员过多地依赖于数值天气预报产品，天气分析业务削弱造成预报员天气分析能力下降是影响天气预报准确率提高的重要因素。除了继续做好常规的天气图分析之外，目前要特别做好以下三个方面的天气分析工作：
1.加强新资料的分析和应用，提高应用水平。新一代天气雷达、气象卫星、自动气象站、闪电定位仪、风廓线仪、GPS水汽站的建设为天气预报提供了无与伦比的观测资料。这些观测系统构成了一个时空密度相当高的对灾害性天气监测的“天罗地网”，只要加强这些资料综合连续的分析，就可以提高灾害性天气的监测率和临近预报水平。当然，目前这些观测资料的质量和到达台站的时效也存在不少问题，如果关键时刻没有资料或“野值”很多或观测资料不能及时到达台站，那么灾害性天气监测和临近预报就成了无米之炊了。
2.要重视地面、边界层和高层资料的分析。不少台站的预报员仍然习惯于常规地面(只有国家基本站的观测资料)、850HPA、700HPA、500HPA天气图的分析(尽管人机交互的分析不足)，不分析或者很少分析带有自动站资料的地面图、边界层中975、950、925、900HPA天气图(包括实况和预报)，也很少分析高层100HPA、200HPA、300HPA天气图。我们可以在论文中看到这些天气图，但是天气预报业务中却很少有预报员去分析这些图。很多灾害性天气是在边界层酝酿起来的，对流层高层与中下层系统的相互作用也是众所周知的事实，业务中不分析这些资料和产品怎么能提高天气预报准确率呢？
3.要重视物理量的应用。在天气预报业务中除了要分析天气图之外，还应当分析物理量场，不仅要分析热力条件，还要分析动力条件及热力和动力相结合的因子，全面地分析各种产生灾害性天气的条件。
4.要开发一个便于预报员进行以上分析的人机交互平台。要做好天气预报提高天气预报准确率，就必须分析各种新的观测资料、分析加密的地面天气图和边界层中出现的中尺度系统、分析高层系统及高中低层系统的相互作用、分析各种可能产生灾害性天气的物理量，预报员的工作平台——综合气象信息分析处理系统必须提供这些分析功能，做到尽可能便捷，并且要不断增加功能，向3维、5维系统发展。
二、加强天气预报新技术新方法的应用
天气预报新技术和新方法很多，《现代天气预报技术和方法》一书中作了比较全面的介绍，本文只谈四方面的内容。
1.数值天气分析预报产品的应用。虽然数值天气预报系统的天气形势预报早已超过了有经验的预报员的预报，但是仍然存在预报误差，要研究数值模式对影响系统和降水、温度预报的误差，包括强度、时间和空间的预报误差，在此基础上对数值预报产品进行订正。与此同时，要加强数值分析预报产品的解释应用工作，提高气象要素和灾害性天气预报水平。
2.灾害性天气临近短时预报方法。在新一代天气雷达的PUP产品中已有不少灾害性天气诊断和临近预报软件，那是根据美国的实际情况总结出来的，拿到中国来用就需要根据本地的实际情况进行调整或订正。对每一种灾害性天气都要总结归纳它出现的条件，用于监测和预报。同时，还要大力发展客观定量的临近、短时预报系统，为预报员制作灾害性天气及其引发灾害的临近和短时预报提供科技支撑。
3.预报指标叠套(配料)的灾害性天气落区预报方法。目前台站在制作灾害性天气落区预报时，客观方法很少，主要是根据经验画出落区。暴雨落区尚有数值降水预报产品可以参考，其他灾害性天气因为没有参考的客观预报产品，预报员常常感到无从下手，画落区线的任意性很大，必须开发客观的灾害性天气落区预报方法，其中预报指标叠套法不失为一种好的方
法。
太阳气象预报 篇6
因此，来自每个重要的人造卫星、射电望远镜或太阳观测站的数据，对于空间环境服务中心的太阳气象预报人员来说都是有用的。空间环境服务中心是美国国家海洋及大气管理署和美国空军的前哨站点。它全天24小时工作，旨在设法屏蔽或过滤掉太阳辐射中最有害的部分，使太阳气象学家们能整天安全地注视着他们的“猎物”。太阳预报员们所追踪的，有些仅仅是由波形线条组成的从太阳蒸发出来的叫做太阳风的带电粒子流。
当然，太阳技师们所关注的是太阳整体而不是叙述它的美丽。他们注视着叫做太阳黑子的小斑点。与地球上的飓风不同，这些斑点区域没有名称，只有编号。前不久的一天早晨，技术人员注视着的是编号为AR8739和AR8742的两个活动区域。太阳预报者们为什么专注于太阳表面的这种“黑痣”呢?因为太阳就将到达其11年活动周期的顶峰。太阳看上去是在稳定地发光，但每隔11年，它会像一口沸腾的大锅一样，烟气滚滚，飞沫四溅。
1989年3月，太阳一个活动区域AR5395的爆发，导致加拿大魁北克省供电中断达9小时之久，使600万人在黑暗中冷得瑟瑟发抖。那时正值前次太阳活动周期的高峰，在美国和瑞典也都发生了断电事件。新泽西州一座核电站的变压器被彻底破坏，不得不换装一台新的变压器。
那时，高级太阳预报技师加里·赫克曼是空间环境服务中心的管理人员，他正在为预报工作台配备人员。那时和现在一样，预报工作台就像一个票据交换所，什么事情都通过电话联系，白天黑夜都有人守在电话机旁。从1965年开始就干起预报太阳气象的赫克曼，当时接到来自加拿大北极地区一个军官的电话：“太阳真的出现了一个大耀斑。我们正在受到太阳风暴的袭击，但确切时间难以预测。”
1989年的太阳风暴事件使空间环境服务中心启用了对地静止环境监测卫星。果然，该卫星很快便探测到自太阳涌来的强烈X射线。更多的耀斑出现了，其中的一个竟持续12小时，这是从未有过的。“这就如同在一个地方观看到了连续几个小时不断的闪电，”赫克曼说：“许多人试图了解这次耀斑的出现对人造卫星、信息渠道、导航系统以及其他各方面会带来哪些问题。在预报中心，我们超负荷地工作，接待这些访问。这类询问持续了半个月之久。与此同时，空间跟踪操作人员给所有空间位置出现偏差的人造卫星进行了重新定位。”这时，为了预防出事，各有关工业企业也做了不少的准备工作。
由于太阳内部活动的复杂性，我们又缺乏足够的信息，太阳气象的预报不可能总是像预报地球上的天气那样准确。空间环境服务中心的预报人员虽然小心谨慎，但仍漏报过较大的事件，也偶尔出现过错误的预报。
正如太阳预报工作领导人乔·孔切斯指出的那样，太阳爆发除了可能导致在两极区域出现宏伟壮观的极光外，在绝大部分时间里对地球没有直接的影响，但当太阳活动达到最高潮时，太阳周期性变化的磁场强度达到峰值。历史清楚地记载着地球上所发生的一切灾害。一个特殊的太阳活动区域会突然向地球方向喷射出几千亿吨的物质和足以导致电力网瘫痪的巨大能量，这种大规模的太阳事件被称为日冕物质抛射。虽然这种可怕的偶发事件出现的概率不大，但太阳耀斑、太阳黑子和冕洞都会将物质或能量甚至将两者同时向我们抛过来。在正常情况下，太阳每秒发射出的能量为4×1023千瓦，其中许多能量是我们的肉眼所看不到的。如果把它们都变成“能看见的”，那么太阳的亮度会比现在亮上100亿倍。在活动达到峰值时，它还要通过电磁波谱(X射线、电子、质子、中子、伽马光子)增加其能量输出。例如，在正常情况下，太阳风的传播速度为每小时约160万千米，估计在2000年太阳活动最剧烈时可以达到上述速度的3倍。
为了尽量减少这场太阳风暴所造成的影响，科罗拉多州的太阳观测师和太阳气象预报工作者们通过热线电话、传真机、电子函件和网页，与最易在太阳风暴中遭受损失的单位保持着密切的联系。熟练的技术人员知道，太阳磁性活动最强的时间可能要持续好几年，但究竟多长，则不可能像计算日蚀那样给出准确的答案。
虽然对太阳事件的预报能力还有种种缺陷，但比之最初的太阳黑子寻觅者们来说还是大有进步了。公元前800年，中国人便有了关于太阳黑子的记录，但限于观测设备，未能对太阳黑子做出精确的研究 。直到欧洲文艺复兴时期，意大利科学家伽利略和另三位欧洲人才用望远镜看到了日面上的斑点。但当时对此仍有争议，因为中世纪的欧洲流行着古希腊哲学家亚里士多德的观点——太阳是一个不变的、没有任何缺陷的火球。17世纪初叶与伽利略同时代的科学家们更愿意相信太阳是没有瑕疵的，但太阳黑子的真实存在却很快被大家接受了。1947年拍摄到的最大的太阳黑子的面积达180亿平方千米，足以遮住40个地球。即使是一般的太阳黑子，也与地球上的一个大陆不相上下。
太阳黑子的温度比它们邻接的太阳表面的温度约低1800℃，因而显得暗些。它们的实际温度约为4200℃，是太阳上面最冷的场所。但是每个黑子和其他太阳现象的关键都是电磁现象，和地球一样，带着电自转的太阳被包裹在一个茧状的环形磁场内。有的磁场围绕着太阳，其他的则存在于太阳大气内。在11年的太阳活动周期内，有一个科学家们还不能解释的时期，此时一些磁力线将它们自己向外推，穿过人们可以见到的太阳大气的主要层次——光球层。
“太阳黑子之所以暗黑，是由于磁场抑制了光球深处的热量通过对流向上传输而形成的。”克雷格·德福雷斯特这样解释。他是绕太阳飞行的太阳日光层观测器卫星的常驻观测者，“那些突然出现的磁力线是肉眼看不见的，但它们刺穿和重新进入光球层之处是看得见的，这是因为在这些地方，日常的太阳活动过程不那么光焰十足。”
德福雷斯特说，太阳黑子是成对出现的，酷似磁棒。如果一对黑子中的一个呈北磁极性，那么另一个则是南磁极性。它们为什么和怎样形成如此的排列呢?“坦率地说，对于太阳的有些问题我们还弄不清楚。”他如是说。最惊人的发现之一是喷射，即气流。在太阳表层的下面有几万千米长的气体在缓缓流动，这可能有助于说明，在太阳内部某些汹涌澎湃的却是我们看不见的周期性对流，同清晰可见的太阳表面的磁场的不规则现象(如太阳黑子)之间是有联系的。
德福雷斯特说，了解太阳内部结构的另一个线索可能不是它的发光情况，而是其响度。太阳像一口敲响的钟一样在鸣响，振动来源于其汹涌澎湃的内部。“太阳确实在以声波的形式振荡，而且会突然激荡起近100万种不同的声音。声波来源于光球层下面对流层内气体对流的激励，而气体对流是异常喧闹的。”由于对流的结果翻腾到光球层，在太阳表面表现为无数的光粒状组织，“这些‘火粒’有如美国德克萨斯州那样大，不停地翻滚并会在5分钟内消失，那种情景是嘈杂的。”
隧道超前地质预报在施工中的应用 篇7
隧道是地下工程中最具有隐蔽性、变化性、复杂性和不可预见性的工程实体。其一, 隧道周围及掌子面前方的工程地质和水文地质情况对隧道施工的质量和安全关系重大。不良的地质条件极易引起隧道坍方、突泥涌水, 不仅在技术上给隧道施工带来极大的困难, 也常常因突发事故导致人身伤亡、设备损失、工期延误, 从而造成巨大的经济损失其二, 由于普通工程地质勘察手段的局限性 (如地表沉降观测、地表钻探、地表水文地质调查等) , 无法完全准确的查明洞身围岩状况, 导致围岩划分的不准确, 无法准确知道施工。其三, 对已开挖段隧道围岩的地质分析、沉降观测、收敛观测也只能是通过当前的围岩岩性对前方围岩岩性的推测, 真实性不容易把握。只有结合超前地质预报的科学性检测和通过对围岩、支护的时空变形、应力、压力的量测数据分析, 才能对隧道支护状态进行评价, 预报险情、评定设计的合理性, 反馈设计, 及时变更设计。
2 超前地质预报的结合
2.1 地质与物探、钻探结合
地质分析工作是超前地质预报工作的基础和重要环节, 在较好了解地质情况的基础上, 才能使物探的解释结果更接近真实情况, 大大减少物探多解性带来的难题, 离开了地质的物探极易偏离真实的地质, 离开了物探的地质就很难将施工超前地质预报工作细化。
2.2 洞内外结合
野外地质调查与洞内地质素描和洞内预报成果相结合, 即宏观地质分析与具体的施工超前预报相结合。
2.3 长短及不同物探方法结合
长期超前预报探测距离较长, 但准确性稍差, 短期超前预报探测距离较短, 但准确性较高, 两者的结合可以取长补短, 有效提高超前地质预报的准确性;另外, 各种物探方法各有千秋, 单独采用一种方法往往精度达不到要求。而不同物探方法的结合, 则可以互相取长补短, 有效提高超前地质预报的准确性。
2.4 贯穿全程、因地制宜
由于隧道围岩地质的隐蔽性、复杂性, 认真的地质工作必须贯穿于施工的全过程, 这样才能从根本上保证隧道施工的安全、快速进行。同时为了达到经济、合理的目的, 则需要因地制宜地在不同的围岩中采用不同的隧道超前地质预报方法, 如在围岩地质较好的地段中采用结构面调查法就可以对施工中隧道周边岩块稳定性进行较准确的判定等;有较严重地质灾害风险的地段则可能要运用多种物探方法相结合, 以达到较准确判断不良地质体的目的。
3 超前地质预报原理及方法
针对要重点预报的不良地质情况, 应采取合理的搭配方案, 才能取得最好的预报效果。各种不良地质体适用的预报手段和各种物探方法的特点。
(1) 地质分析法:可以随时进行, 不干扰施工, 通过对资料的分析, 可以推断和预报隧道施工前方的工程地质和水文地质情况, 但地质分析的结果较为宏观, 不能做到精确的判断, 需要与物探方法相结合。 (2) 超前水平钻探法:这种方法可以反映岩体的大概情况, 比较直观, 施工人员可根据现场的地质情况来安排下一步的施工组织。但该方法也存在不足之处: (1) 在复杂地质条件下预报效果较差, 很难预测到正洞掌子面前方的小断层和贯穿性大节理, 特别是与隧道轴线平行的结构面, 其预报效果差; (2) 钻孔与钻孔之间的地质情况反映不出来。 (3) TSP超前预报方法:可以对岩体的参数进行定量的显示, 对工作面前方遇到与隧道轴线近垂直的不连续体 (节理、裂隙、破碎带、溶洞等) 的界面, 其结果比较可靠, 但如果不连续体的界面形状不规则, 准确预报的难度较大。 (4) 陆地声纳法:陆地声纳法是探查溶洞、溶槽以及破碎岩体的较好方法, 目前的主要问题是无法准确的测定各层岩体的波速, 影响预报的精度。 (5) 地质雷达法:地质雷达能预报掌子面前方地层岩性的变化, 对于断裂带特别是含水带、破碎带有较高的识别能力, 但是探测的距离较短, 大约在20~30m之间, 同时雷达记录易受干扰。 (6) 瞬变电磁法:能够探查掌子面前方的低阻体 (即含水体) , 目前精确定位的计算问题尚待深入研究, 在隧道中探测易受干扰的影响。 (7) 红外探水法:能估算掌子面前方15~25m岩体含水情况, 但受干扰较大。
工程地质法:全洞段预报采用工程地质知识技术原理适用于预报围岩类别、涌水、断层、地温、高应力、有害气体。
超前钻探:可预测前方30m采用勘探法原理适用于预报围岩类别、涌水、断层、高应力、有害气体等。
TSP:可预测前方150m采用地震波法原理适用于预报断层、溶洞和富水带的位置和规模。
陆地声纳:可预测前方100m采用弹性波法原理适用于预报中小型溶洞和破碎带。
地质雷达:可预测10~25m采用电磁波原理适用于预报地下水体、断层、溶洞和富水带的位置和规模。
瞬变电磁:可预测50m采用电法原理适用于预报地下水体、预测断层、溶洞和富水带的位置和规模。
红外探水:可预测25m采用红外线法原理适用于预报地下水、富水带, 但易受干扰。
针对隧道岩层种类繁多、岩溶发育、地下水丰富的特点, 按照“安全第一, 预防为主”的原则, 超前地质预报以地质分析, 长距离宏观预报与短距离精确预报相结合, 超前探孔与物探相结合, 多种物探方法相互补充验证、定性与定量相结合的综合预报方案, 实施方案主要采用以下几种方法:
3.1 TSP203 Plus地质预报系统
3.1.1 TSP预报原理
TSP203Plus地质预报系统利用地震波的反射原理, 预报范围长 (200米) , 结论相对可靠;测量时间小于90分钟, 操作简单, 对施工干扰小。
TSP测量系统是通过在掘进面后方一定距离内的钻孔内施以微型爆破来发射声波信号的, 爆破引发的地震波在岩体中以球面的形式向四周传播, 其中一部分向隧道前方传播, 当波在隧道前方遇到异面时, 将有一部分波从界面处反射回来, 界面两侧岩石的强度差别越大, 反射回来的信号也越强。放射信号经过一段时间后到达接受传感器, 被转换成电信号并进行放大。从起爆到反射信号被传感器接收的这段时间是与反射面的距离成比例的, 通过反射的时间与地震波传播速度的换算就可以将反射界面的位置、与隧道轴线的交角以及与隧道掘进面的距离确定下来;同样使用TSP也可以将隧道上方或下方存在的岩性变化带的位置方便地探测出来。
为达到探测隧道前方和周围地质情况的目的, 在TSP测量系统中使用了三对高敏加速度传感器, 三对加速度传感器通过一根金属杆连接在一起, 分别以平行和垂直隧道轴线的方向定位在专门的传感器钻孔内, 传感器的这种布置方式能保证接收有各种不同角度反射回来的反射信号, 使用三对水平和垂直布置的传感器还能有效地减少干扰信号的影响。
由传感器采集到的振动信号经过模数转换器转换后存储在一台小型计算机上, 整个测量过程也是通过这台计算机来完成的。
测量工作结束后将存储在小型计算机上的地震信号作进一步的分析处理之用。TSP测量系统配备有专门的分析软件, 分析软件的主要任务之一是对测量信号进行各种数值滤波、选择放大等, 以获得清晰的反射图像。
分析软件的另一功能是将反射波图像所提供的信息与隧道的空间坐标结合起来, 通过一系列的数学运算求出反射事件本身的空间位置以及与隧道的相对位置。这些数学运算的结果和解释正是TSP地质超前预报的最终结果。
3.1.2 测线测点布置
TSP-203超前地质预报是利用振动波的反射来进行探测的。振动波由在特定位置人为制造的小型爆破产生, 一般是沿隧道一侧洞壁布置24个爆破点, 爆破点平行于隧道底面呈直线排列, 孔距1.5m, 孔深1.5m, 炮孔垂直于边墙向下倾斜15~200, 以利于灌水堵孔。距最后的爆破点15~20m处设接收器点 (在一侧或双侧) , 接收器安装孔的孔深2m, 内置接收传感器。
3.1.3 TSP现场实施流程
TSP预报流程:钻孔装药爆破采集
3.1.4 资料分析与处理
采集的TSP数据, 通过TSPwin软件进行处理, 获得P波、SH波、SV波的时间剖面、深度偏移剖面和反射层提取以及岩石物性参数等一系列成果。
在成果解释中, 以P波资料为主对岩层进行划分, 结合横波资料对地质现象进行解释。解释中, 遵循以下准则:
(1) 正反射振幅表明硬岩层, 负反射振幅表明软岩层。
(2) 若S波反射较P波强, 则表明岩层饱含水。
(3) Vp/Vs增加或δ突然增大, 常常由于流体的存在而引起。
(4) 若Vp下降, 则表明裂隙或孔隙度增加。
探测结果以报告的形式提交, 根据分析结果对掌子面前方岩体进行分段描述, 包括岩性的变化、含水情况、是否存在不良地质体等。
3.2 红外遥感技术
红外遥感技术作为一种短距离超前预报的方法, 主要在隧道施工中探测掌子面前方30m~50m范围内进行较为准确的预报。
主要采用HY-303红外线探测仪。施工中, 通过测试掌子面的场强分布值, 根据场强的变化规律预报掌子面前方可能出现的岩层, 已经临近的不良地质体的性质、位置、地下水的活动规律、地下水的压力、储量等含水构造。通过测试已开挖隧道纵向的场强分布值, 根据场强的变化规律预报开挖断面四周是否存在含水构造。
对于场强的分布, 根据掌子面的大小, 将掌子面划分为若干区域。每个区域设置一个测点。根据历次工程测试, 判别掌子面前方是否存在含水的标准为:当测点中最大场强值和最小场强值的差值不小于10u W/cm2时, 大致认为前方有可能存在诱发突水的地下构造。
3.3 超前水平钻探
由于前期工程地质勘察阶段钻孔数量有限, 即使加上必要的物化探手段也不可能涵盖所有地质信息, 因此在正式施工后也需要根据新奥法的基本理念:即通过反馈施工过程中遇到的重要信息达到动态的设计, 和施工协调一致, 良性互动。
在施工阶段, 几乎所有的地球物理探测技术 (物探) 的精度和准确性都有待提高, 在遇到地质构造复杂, 其他手段推测前方存在较大地质缺陷或者隐伏水体存在而又无法验证时, 超前水平钻探作为最为直观和有效的勘察手段显得尤为必要。
作为重要的地质资料的补充和收集手段, 超前水平钻探的重要性显而易见。通过超前水平钻进, 预报人员可以获取除物探信息以外的现场信息。经验丰富的钻机操作人员通过孔底钻压的异常波动可以预测前方岩体质量的好坏。如果前方有水体存在, 则钻进中会有更加明显的征兆。因此超前水平钻进除了补充验证物探预测的正确性, 自身的作用也不容忽视。
对规模较大的岩溶发育区、物探异常段、可能的突涌水段, 通过超前水平钻探可以进一步确定不良地质体的位置、规模、富水情况等。
上述为结合江西赣崇高速尖峰岭隧道及我公司其它隧道实际施工中综合超前探测技术的应用做的一些总结和分析。隧道综合超前探测技术是为了全面保证施工的安全性, 对施工技术体系提供理论依据, 为施工规避潜在危险提供先前预警, 综合预报体系的实施大幅度克服单一预报方案的局限性, 能够有效指导施工。
参考文献
施工预报 篇8
开挖过程模拟:关于深基坑开挖与支护过程的计算机模拟, 刘建航, 候学渊[25]、高俊合, 赵维炳, 周成[26]、李斯海, 张玉军[27]、赵永伦, 赵亮[28]、邹冰[29]、林翰[30]、Chang-Yu Ou, Dar-Chang Chiou, and Tzong-Shiann Wu[31]、H.R.Yerli, B.Temel, and E.Kiral[32]等人作了深入研究。以下是考虑分步开挖的深基坑支护桩上土压力的杆系有限元计算方法及步骤。
1 荷载见图1。
2 水平向地基弹簧系数
支护体系内侧的土体水平抗力采用水平向地基弹簧系数计算, 由于水平向地基弹簧系数对于分析计算的准确性和可靠性均十分重要, 且粘性土的水平向地基弹簧系数还可能随施工时间延长而减少, 主、被动侧土由于受力性能不同, 主动侧竖向力不变, 侧向卸荷, 被动侧竖向减压, 侧向加压, 因此主、被动侧土的水平向地基弹簧系数并不相等, 所以水平向地基弹簧系数的值及其分布一般应通过现场实验确定。
水平向地基弹簧系数在土体中沿竖向的分布目前有以下几种假设:
(1) 假设水平向地基弹簧系数为一常数。
(2) 假设水平向地基弹簧系数随深度按直线增大, 且地面处水平向地基弹簧系数为零。
(3) 假设地面处水平向地基弹簧系数为零, 且随深度按直线增加, 但达到一定深度后即保持为常数不变。
基坑工程手册[25]推荐的经验数据水平向地基弹簧系数为:
K=0～10000 (kN/m3) z=0～5 (m) ;K=10000 (kN/m3) z≥5 (m) ;
水压力将根据不同情况采用水土分算或合算来处理。
3 计算简图
为了正确计入施工因素, 必须了解挡土结构在各个施工阶段中不同的变形状态, 挡土结构的变形状态如下图2所示。
从图2中可知, 支撑在架设之前, 该处的挡土结构已经发生了较大的变形, 而支撑架设之后该点的变形量是很小的, 即挡土结构的位移多在支撑架设之前已经发生并影响挡土结构的内力。
当挡土结构用于建筑密集、管网密布地区时, 通常需要控制地层的位移, 因此在施工中往往采取支撑预加轴力的工艺控制结构变形和产生过大的弯矩, 此时计算简图应作调整, 如图3所示。
预加轴力在计算中是作为一个单独的受力阶段分析且在下一步开挖之前进行, 因此对挡土结构的变形起到一定的作用。根据经验, 预加轴力值一般可取支撑轴力的30%～60%。
4 计算分析
对挡土结构进行有限元分析时, 首先对挡土结构进行离散化。
考虑到计算精度, 挡土结构基本上以1m作为一个单元。除此之外在各阶段的开挖面, 支撑点均应作为结点处理。弹簧可任意作用在开挖面以下挡土结构的结点上。挡土结构的每一单元均取为具有三个自由度 (u、v、θ) 的“梁单元”, 而支撑则作为一个自由度的“二力杆单元”, 弹簧不作为单元, 仅在形成总刚时将相应方向的刚度充入即可。
(1) 基本平衡方程:[K]{δ}={R} (1)
式中[K]—总刚矩阵;{δ}—位移矩阵;{R}—荷载矩阵。
总刚矩阵[K]形成后, 可按照各施工阶段的计算简图将地层弹性系数K值叠加到总刚相应位置中。此时必须注意的是根据取用的K值数还必须乘以相邻两弹簧距离的平均值。由于挡土结构内力分析时, 必须计入施工各阶段、各支撑安装前后及预加轴力的影响, 必须修正式 (1) 。以上各种影响可通过对杆系的边界条件加以解决。
(2) 支撑安装前位移值:
设在支撑安装前, 支撑点处挡土结构已发生位移值δ1, 则支撑安装后开挖到下一步支撑点时的计算图如图5所示, 即应对相应支撑杆系背离挡土结构的支座处位移δ1叠加。在这种条件下的计算结果可方便地计入由于杆系受力不同而发生相对变形时对挡土结构的内力影响。如位移直接叠加在挡土结构的作用点, 则不能计入支撑杆本身的变形。在实际工程中, 支撑往往是采用对称的形式, 此时在进行有限元分析时, 计算长度L1可取支撑总长的一半。
预加支撑轴力可采用下述方法来实现。设安装支撑后于下一步开挖之前预加轴力为N/1相应计算图式如图6所示。从图6可知, N/1应加于支撑杆件的左边支座, 而由于水土压力在预加轴力之前已处于平衡状态, 此时仅考虑地层的抗力, 地层抗力系数K与前述取值的原则相同。图6中得到的位移, 内力值应与没有预加轴力之前的结果相叠加, 尤其是在N/1作用点处的位移值应与支撑安装前挡土结构先期发生的位移值相叠加, 并以叠加后的值来计算下一施工阶段的受力。从以上预加轴力的分析过程可知, 预加轴力对防止挡土结构向坑内的位移是有效的。
以下以二道支撑的挡土结构为例来说明有限元分析计算步骤。
①计算悬臂型式挡土结构内力。得到相应的位移、弯矩图 (图7) 。
②预加轴力N/1, 得相应位移、内力图 (图8) 。
③将图7与图8的位移及内力图叠加所得结果见图12。如果没有预加轴力的工况则可将预加轴力的影响不考虑或将N/1取为零值即可。
④进下一步开挖, 将开挖部分的被动侧土压力反转, 转化为结点荷载, 所得结果见图10 (预加值N/1不叠加) 。
⑤若第二道支撑处再需预加轴力N/2则计算简图、内力图如图11。
⑥将图10与图11的位移及内力叠加如图12。
⑦进入下一步开挖, 此时位移值应取图12中δ2, 而第一道支撑处的位移值为δ1, δ1值的变化较小, 位移叠加位置为支撑杆背离挡土结构支座处。
将图7、9、10、12、13中的位移值和内力值作成包络图, 即可按所得各截面的最大值来进行挡土结构的截面设计和支撑杆件的设计。
例1某基坑工程桩长15m, 采用钻孔灌注桩, 钢筋混凝土的弹性模量E=2.6×107kPa, 桩长每一米划分一个单元。桩径d=1.0m, 桩间距1.5m, 灰色淤泥质粘土土体重度γ=17.1kN/m3、C=10.7 kPa、q=20kPa、φ=6.5°、泊松比μ=0.3。基坑深6m, 考虑分步开挖, 锚杆设置在离坑顶2.0m、4.0m处, 其弹簧系数均为24000kN/m。下面为第一﹑二及三步开挖计算结果。
(其中, 系列1为有限元模型计算值, 系列2为朗肯土压力理论计算值。以下各图相同。)
以下是第一步开挖计算结果。
以下是第二步开挖计算结果。
以下是第三步开挖计算结果。
图26中系列1﹑2及3为第一﹑二及三步开挖桩身剪力。第一根锚杆第一步开挖后安装, 在第二步开挖后承受支撑轴力为8.36kN, 在第三步开挖后承受支撑轴力增加19.6kN, 在第三步开挖后共承受支撑轴力27.96kN。第二步开挖后安装第二根锚杆, 在第三步开挖后承受支撑轴力为21kN。
结论
(1) 考虑分步开挖时, 锚杆对基坑边坡的支承力与其设置的早晚有关系。
因第一层锚杆设置的最早, 随着基坑第一、二、三步的开挖, 由于应力重分布, 使该锚杆的支撑力不断增加。第二层锚杆的支撑力是由于第二、三步基坑开挖引起, 第三层锚杆的支撑力是由于第三步基坑开挖引起。所以分步开挖时、第一与第二层锚杆对基坑边坡的支撑力较大, 而第三层锚杆的支撑力较小。
(2) 支护桩的位移对主、被动土压力有较大的影响:
向基坑内的位移将使主动侧土压力减少, 被动侧土压力增加。当加预加支撑时, 向基坑外的位移将使主动侧土压力增加, 被动侧土压力减少。
参考文献
[1]金亚兵.有限线单元法用于锚杆桩支护系统的计算分析[J].工程勘察, 1997, (3) :1~6.
[2]杨雪强.深基坑支护的杆系有限元分析[J].湖北工学院学报, 2000, 15 (2) .
施工预报 篇9
影响隧道施工的不良地质条件有很多，比较常见的有塌方、岩爆以及突水和涌水等。
（一）塌方
塌方指的是围岩因为失稳而导致的突发性坍塌、崩塌以及堆塌等灾难性的地质灾害。塌方通常出现在断层破碎带、侵入岩接触带以及岩体结构面不利于组合的地段，是隧道施工过程中最为常见的影响因素。根据统计资料，围岩因为局部失稳导致的塌方占III类围岩中塌方比例的37%，占IV类围岩塌方比例的62%，占V类围岩塌方比例的76%。通过数字可以看到塌方发生的概率与岩体的结构特征有着密切的关系。塌方对我国隧道施工的影响严重，例如成昆铁路在施工过程中，415座隧道中有25座发生大规模塌方，红庙隧道则因为塌方严重而被迫改变线路。
（二）岩爆
从破裂机制的角度讲，岩爆指的是在开挖卸荷条件下岩石因为其自身弹性的应变能而突然释放所导致的爆裂或者脆性破裂，爆裂形成的岩块会以爆裂剥离、爆裂弹射、爆裂松脱以及抛掷等各种方式脱离母体，其脱离的方式、规模与速度与爆破发生时释放弹性的应变能多少、波及深度等各个方面的因素有关。岩爆通常发生在埋深500—1000m及以上的隧道。不过在一些高度挤压区，埋深在100—400m同样有可能发生岩爆现象。例如发生岩爆的秦岭隧道北口端埋深只在100m左右，岩爆带来的危害相当严重。我国成昆线中最大埋深达到1650m的关村坝隧道曾将发生过严重岩爆，射距2—3m。岩爆会严重威胁到施工人员的以及机械设备的安全。
（三）突水和涌水
突水和涌水问题是隧道施工中的常见地质灾害，其中携带大量碎屑的涌水会带来严重危害。突水多发生于溶隙发育地段、隔水层与含水层交界面以及岩溶洞穴;涌水多发生于风化破碎带以及节理裂隙密集带。统计报告显示，我国有超过80%建成隧道在施工过程中发生突水，有31座的涌水量达到10000m3/d以上，其中成昆线中的沙木拉达隧道曾发生过最高达5.2万m3/d的突水，导致施工过程三十多天停滞不前，用于治理通车后漏水的费用高达千万。
（四）氯盐侵蚀
隧道结构混凝土中最能促进钢筋钝化的腐蚀就是氯盐，因此也成为影响混凝土结构耐久性因素中最为危险的一种。钢筋锈蚀速度与混凝土表面氯离子的浓度、温湿度的变化、空气中氧气供给的难易程度有关。混凝土的氯盐可以通过原材料带进混凝土拌合物中，也可能由外界的氯离子溶于水而渗透到混凝土中。无论是何种情况，当钢筋周围的混凝土孔隙液中氯离子浓度达到临界值时，由于氯离子比其他阴离子更易渗入钝化膜，从而破坏钢筋，影响混凝土的耐久性。
二、不良地质条件的超前预报方法
经过几十年的发展和变革，超前地质预报的方法从单一的地质分析预报发展到现在地质分析并结合地球物理探测的综合预报。我国从上世纪五十年代开始超前预报的研究，上世纪七十年代开始真正运用到隧道施工过程当中。在隧道施工中常用的超前预报方法主要有地质分析法以及地球物理探测法两大类。
（一）地质分析法
1. 地面地质调查法。
作为隧道地质超前预报中使用最早的方法，地面地质调查法通过调查并分析地表工程的地质条件以掌握隧道施工地段的地质特征，进而推断前面的地质情况。调查的内容有岩溶带发育的部位、断裂构造的发育规律以及地层和岩性的产出特征等等。通过预测隧道施工前方不良地质的类型、规模以及出露部位等，可以在施工过程中采取相应的措施避免事故的发生。这种预报方法适用于隧道埋深浅并且构造比较简单的情况，在预报隧道深埋大并且地质结构复杂的地区时准确度不高。
2. 超前导坑法。
超前导坑法可以分为超前正洞导坑以及超前平行导坑。超前正洞导坑法则是沿隧道轴线开挖小导坑，探明隧道前方的地质情况，然后再将导坑扩展成隧道的断面。采用这种方法的成本较高，而且在复杂地质区准确度较低。平行导坑法指的是在隧道施工过程中通过对导坑中遇到的结构面、地质构造以及地下水等进行素描，通过素描图来预报隧道的地质条件。平行导坑法的优点是可以较早预报地质条件，为隧道施工提供足够的准备时间，此外还可以加快工程进度并改善隧道通风条件。
3. 超前水平钻孔法。
超前水平钻孔法之的是在隧道的掌子面进行水平钻探，通过测试钻进速度、钻孔岩芯鉴定、岩芯采取率等方面来确定掌子面之前的地层分布、岩体完整性、地层岩石的软硬度以及孔洞的分布位置。超水平钻孔法的缺点在于速度慢效率低，并且如果遇到瓦斯以及水体等灾害时会酿成灾难。
4. 隧道衬砌漏水处治法。
该专利的具体方法是，通过在隧道衬砌漏水的周围，进行化学液注浆封堵，使得衬砌裂缝产生胶体，然后在衬砌的表面开凿出蛇形的往复槽，在该槽中安装钛金属线作为阳极线，同时在隧道二衬背面和土地相连接的地方安装上铜棒作为阴极线，两根线连到专门的电防渗控制箱，电防渗控制箱与中央控制箱相连接，一旦漏水，则中央控制箱产生低压脉冲电荷，这时候，被电离的水会朝着阴极方向移动，由于本技术设置的阴极在隧道外侧，因此水就会向隧道外侧移动。本技术对于隧道衬砌的维护有非常明显的效果。举例来说，比如高原冻土隧道处于高海拔地区，气候严寒、日温差大，对隧道结构物防寒保温、防冻融、防冻胀要求严格，也是修建高原冻土隧道时必须解决的主要技术问题。嫩(江)林(海)线西罗奇2号隧道、牙(克石)林(海)线岭顶隧道由于防排水衬砌隔热保温技术处理不尽完善，造成隧道漏水、严寒季节衬砌混凝土冻胀开裂、酥松、剥落、挂冰及线路多水、积水、结冰等病害，严重威胁行车安全。本工法为青藏铁路昆仑山隧道施工中研制开发，旨在解决这一技术难题。昆仑山隧道是目前世界第一长高原冻土隧道，是青藏铁路头号控制工期工程。隧道围岩有丰富裂隙水发育，全隧设计为复合式防排水及衬砌隔热保温结构，于2003年2月10日完工至今，干燥无渗漏水、衬砌无开裂，开创了高原冻土隧道施工的新纪录。
（二）地球物理探测法
1. TSP地震反射波法。
TSP地震反射波法是利用地震波在不均匀的地质构造中所产生的不同的反射波特性来预报隧道施工150m内的岩石特性以及地质条件和变化，也能够预测围岩的级别从而清晰地预报隧道施工前方的地质情况，为顺利施工奠定基础。我国于1996年引进TSP技术，应用于株六铁路复线、秦岭铁路隧道、山西雁门关公路隧道、兰武二线等数十个工程当中。虽然TSP受到工程单位和技术人员广泛认可，但它也有着干扰隧道施工、探测费用高以及对探测人员的专业技术水平依赖大等缺点，这是因为在分析探测成果图中，节理、断层、以及软弱岩层界面等是非常类似的异常带，差别比较小，在探测人员的经验不足或者解释水平不够的情况难以准确区分，需要探测人员有着相应的知识储备和经验。
2. 地质雷达法。
地质雷达法是一种广泛用于探测地质条件的广谱电磁技术。地质雷达法的工作原理是利用高频电磁波，以宽频带短脉冲的形式由发射天线向前发射，在遇到地质不良或者介质分界面时就会产生反射，接收天线接收反射波，主机记录反射波并产生雷达剖面图。在介质中传播的电磁波场强度、路径以及波形会随着周围地质电磁特性的变化而变化，因此，通过处理雷达图像并分析接收到的电磁波的特征，如波的旅行时间、频率、幅度以及波形等，就能够确定掌子面前方的地质结构特征。
3. 红外辐射测温法。
地球外部的岩体温度受地热场的影响，地热场的变化幅度为每公里深度上升30℃，不过地热场在水平方向的变化要远远小于垂直方向。因为隧道开挖深度内的岩体大都位于同一温度场之中。如果开挖掌子面的前方存在着含水地层并且与岩体存在温差时，岩体会产生热传导以及对流作用，这样一来温度场就不再是恒温场，而会产生温度异常场。利用红外辐射测量温度可以发现此类的温度变化，超前预报隧道施工前方的含水层。研究岩体含水层因为温差而导致的温度异常场的规律可以提高该预报方法的探测能力和精度。该预报方法在圆梁山隧道以及齐岳山隧道的地质预报中取得了很好的效果。
三、结语
施工预报 篇10
关键词：公路隧道,不良地质,工程地质,TSP超前地质预报
公路隧道所穿过的地层往往复杂多变,在隧道的掘进过程中,经常会遇到许多不良地质现象,如断层、节理、裂隙、破碎带、溶洞等。虽然,在隧道工程的勘察设计阶段,对不良地质问题的勘察已经投入大量的工作,对地质条件已经基本了解,但是,由于地质条件,地形条件的复杂性和相应勘察技术水平以及所受条件等方面的限制,勘察阶段的地质材料一般难于达到施工阶段的精度要求。这些不良地质因素的存在,不仅影响到隧道工程的掘进速度,有时甚至还会造成严重的工程事故。因此,对隧道进行地质超前预报工作,准确地提前了解掌子面前方岩体结构的变化情况,不仅可以及时合理地安排掘进进度、修正施工方案、安排防护措施,还可以避免许多险情的发生。
现在很多超前地质预报的方法,根据预报的时间长短和空间距离有中长期预报和短期预报;根据不同的实施方法有物探方法与超前探孔。运用超前水平钻孔法可以直接得到隧道掌子面前方一定距离内的地层岩性、构造、地下水、岩溶洞穴充填物及其性质等资料,是最有效、最直接的地质超前预报方法,但一次钻探的距离短,费用高且占用施工时间长,影响隧道施工进度一般不经常采用。物探方法是目前应用较为广泛的方法,如TSP、地质雷达、红外探水等,本文主要介绍TSP超前预报技术在石塘隧道施工中的应用。
1 隧道地质超前预报的工作原理
隧道地质超前预报的工作原理是利用在隧道围岩内以排列方式激发弹性波,弹性波在向三维空间传播的过程中,遇到声阻抗界面,即地质岩性变化的界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带、煤层采空区等,会产生弹性波的反射现象,这种反射回波被隧道围岩内的检波装置接收下来,通过数据处理,从中拾取掌子面前方的反射波信息,达到预报界面位置和规模的目的。在隧道地质预报的采集工作中,同时采集三个分量的地震波,即隧道围岩的纵波Vp、横波Vsh和横波Vsv,构造或岩溶发育带内若充水,依据水有利于纵波传播而不利于横波传播的道理,则会造成纵、横波反射能量方面的差异,采集弹性波的这种信息则可据此作出构造带是否充水的结论。
2 工程应用实例及效果分析
2.1隧道地质概况
石塘隧道位于四川省万源市旧院镇和石塘乡。隧址区处于四川盆地东北缘与陕南鄂西山地之过渡地带,属中山构造剥蚀地貌,具脊状、台状峡谷地形地貌景观。隧区属北亚热带温和、多雨、多雾湿润气候区,区内立体气候显著,四季分明,冬冷有寒雪、夏热、秋凉的季节特征。隧道区地层岩性复杂,出露地层由老到新为:三叠系上统须家河组(T3x1);其主要岩性为砂岩、泥质粉砂岩、页岩、砾岩。隧址区地表基岩大部裸露,第四系崩坡积块石土(Q
1)第四系全新统崩坡积层(Q
2)第四系全新统残坡积层(Q
3)三迭系上统须家河组(T3x)。砂岩:灰白色,细～中粒结构,中～厚层状构造,主要矿物长石、石英等,钙泥质胶结。分布于隧道全段,为隧道主要岩性。泥质粉砂岩:灰黄色,灰色,泥质粉砂结构,中～厚层状构造。为隧道区次要岩性。页岩:灰色,泥质结构,页理状构造,主要由粘土矿物组成,为隧道区次要岩性。砾岩:杂色,角砾状结构,块状构造,砾岩主要母岩为变质岩类。
2.2现场采集技术
隧道地质超前预报工作,一般在隧道开挖进尺50～60 m以后进行。为了尽量减少对隧道施工的干扰,预先在隧道洞壁钻孔,孔深为2 m。接收孔孔径为50 mm,激发孔孔径为40～50 mm。激发孔布置等间距排列,孔间距离一般1.5～2.0 m,视隧道围岩而定,围岩速度高则孔距选择大一些,围岩速度低,孔距选择小些。接收孔与最近激发孔的距离一般为20 m,该距离与预报距离有关,该距离长则预报距离长,该距离短则预报距离短。
1)接收系统。TGP12隧道地质超前预报仪的接收系统,可以根据需要选择道数,接收系统的布置应通过试验确定。
接收孔的布置方式如图1所示。
一般条件下采用接收1和接收2两个检波器接收的方式,检波器为X、Y、Z三个分量,三个分量有利于纵波(P波)、横波(Sh波)和横波(Sv波)的接收,有利于预报工作中的多参数利用。
2)激发系统。激发采用炸药激震,炸药由电雷管引爆(不用火雷管等其它雷管,避免延迟对预报造成影响)。
3)采集系统。采集系统包括接收、激发、以及仪器站工作的完整过程。在接收与激发工作准备完毕后,在仪器上输入采集参数。由于TGP12隧道地质超前预报仪的放大器为瞬时浮点放大器,仪器采集时不需要设计旋钮调节。采样率决定信号的分辨程度,采样率小对信号的分辨能力强。采样点数决定信号的采集长度,仪器设计采样点数的调节为滚动方式,有:1 024点、2 048点、4 096点和8 192点四档,现场采集操作利用仪器界面上的水平箭头来实现选择。
2.3资料处理与软件应用
隧道地质超前预报资料的处理与解释借助软件完成。处理系统具有衰减计算、动平衡、增益补充、坏道剔除与内插、干扰波压制、谱分析与滤波;具有纵、横波分离,纵、横波速度的自动拾取与计算岩体的动泊松比、动剪切模量、动弹性模量等;具有纵、横波反射回波的拾取与预报计算,具有反射波相关拾取偏移归位和绕射波相关拾取偏移归位等功能,具有提取反射界面反射波能量和属性的功能。TGP12处理系统中还具有查对形成界面反射波或绕射波波组的功能,根据反射波组的连续性、衰减特征和极性,有利于去伪存真,做出取舍判断,达到正确预报的目的。
2.4TSP地质超前预报结果及分析
预报检测时进口掌子面位于K61+478里程处,在K61+446里程处两侧洞壁风钻孔中布置预报接收检波器,接收孔距掌子面66m,激发炮孔在左壁的里程为K61+492～K61+466。本次探测预报区段为石塘隧道K61+478～K61+620,长142 m。
2.4.1 测试结果初步分析
在成果分析中:以P波、Sh波、Sv波的原始记录分析测段岩体的地质条件;以相关偏移归位剖面预报前方岩体地质条件,预报分析推断以P波剖面资料为主,结合横波资料综合解释。
综合分析隧道左右壁原始记录,分离后的纵横波(P、Sh、Sv)记录,以及P波、Sh波、Sv波的相关偏移归位剖面图(见图2、图3)得知:检测段围岩在K61+492～K61+478段,纵波(Vp)速度为3 840 m/s;横波(Vs)速度为1 990 m/s;动泊松比为0.316;岩体动弹性模量为25 443 MPa;岩体动剪切模量为9 664 MPa;岩体密度取24 kN/m3。
2.4.2 结论及建议结果如表1所示。
2.4.3 开挖结果验证
隧道开挖情况与超前预报的情况基本相符,该段岩体完整性较差,地下水以点滴状出露,其中,K61+535地下水较多,岩石破碎;K61+540～K61+560段有约1.2 m厚碎石层,K61+560～575段下部岩石较破碎。
3 结 论
以石塘隧道工程为实例,对TSP超前地质预报系统进行应用和研究,得到以下结论:
1)通过对隧道掌子面前方岩溶、突水、突泥、断层破碎带等不良地质位置及其规模进行预报,提前采取相应施工处治预案,降低施工风险,避免盲目施工带来的工程灾难及巨大损失。
2) TSP超前地质预报系统结合隧区地质资料,有效的提高地质预报的精确度;而且通过对掌子面前方危岩岩性变化情况进行预测,有效地加快了工程施工进度。
3)TSP超前地质预报工作的操作简单,对隧道的施工影响较小。
4) TSP超前地质预报有效的解决在隧道工程的勘察设计阶段对于地质材料一般难于达到施工阶段的精度要求的问题,并为围岩稳定的评判提供了积极手段。
参考文献
[1]陈建峰.隧道施工地质超前预报技术比较[J].地下空间,2003,3(1):20-22.
[2]张庆松,李术才,孙克国,等.公路隧道超前地质预报应用现状与技术分析[J].地下空间与工程学报,2008(4):765-771
[3]孙克国,李术才,张庆松,等.TSP在岩溶区山岭隧道预报中的应用研究[J].山东大学学报:工学版,2008,39(4):7-11.
[4]张庆松,许振浩,李术才,等.岩溶隧道综合超前地质预报方法与工程应用[J].山东大学学报:工学版,2008,4(4):766-771.
[5]李诚明.超前地质预报在圆梁山隧道施工中的应用[J].山西建筑,2009,35(15):297-298.
[6]刘志刚,刘秀峰.TSP在隧道隧洞超前预报中的应用与发展[J].岩石力学与工程学报,2003.22(8):1399-1402
[7]鲁光银,朱自强.TSP在公路隧道超前地质预报中的应用研究[J].水文地质工程地质,2005(2):101-103
商务预报 篇11
一、食用农产品价格小幅回落
全国36个大中城市食用农产品市场价格比前一周小幅下降。其中，蔬菜、蛋类、禽类、肉类、食用油价格不同程度下降，粮食、水产品、水果价格均小幅回升。
蔬菜价格小幅回落。受蔬菜上市量增加以及节后蔬菜需求回落等因素影响，18种蔬菜平均价格比前一周下降1.8%。其中，芹菜、冬瓜、油菜价格跌幅居前，环比分别下降11.3%、9.8%和4.6%。
鸡蛋价格小幅下降。鸡蛋价格比前一周下降1.3%。其中，北京、青岛、合肥鸡蛋价格环比分别下降6.5%、5.5%和4.7%。
禽类价格小幅回落。白条鸡价格比前一周下降0.6%。其中，青岛、哈尔滨、银川白条鸡价格环比分别下降6.7%、3.7%和3.1%。
肉类价格有涨有跌。猪肉、牛肉价格比前一周分别下降0.9%和0.5%，羊肉价格上涨1.1%。其中，青岛、成都、兰州猪肉价格分别下降7.4%、5.7%和5.5%；西安、银川、西宁牛肉价格分别下降3.8%、1.9%和1.9%；合肥、北京、乌鲁木齐羊肉价格分别上涨4.2%、3.1%、2%。
食用油价格略有波动。豆油价格比前一周下降0.5%，菜籽油、花生油价格环比分别上涨0.4%和0.1%。其中，深圳、呼和浩特、大连豆油价格分别下降3.2%、2.3%和1.9%；深圳、成都、西安菜籽油价格分别上涨3.5%、2.7%、1.3%；合肥、西安、青岛花生油价格分别上涨4%、2%和1.1%。
粮食价格小幅波动。粳米、面粉价格比前一周分别上涨0.4%和0.3%，籼米价格比前一周下降0.2%。其中，郑州、呼和浩特、济南粳米价格分别上涨3.5%、2.4%和2.2%；成都、呼和浩特、青岛面粉价格分别上涨2.8%、1.7%和1.6%；成都、贵阳、福州籼米价格分别下降2.6%、1.3%和0.4%。
水产品价格小幅上涨。水产品价格比前一周上涨0.4%。其中，鲤鱼、大带鱼、鲫鱼价格涨幅居前，分别上涨1.7%、1.7%和1.5%。
二、生产资料价格上升
上周，全国31个省（区、市）流通环节生产资料价格小幅上扬。其中，纺织原料、成品油、有色金属、化工原料、化肥价格上涨，煤炭、建材价格持平，木材、钢材价格下降。
化肥价格普遍上涨。农用化肥需求增加，下游采购积极性提升，化肥价格普遍上涨。上周化肥价格环比上涨0.3%。其中，氯化钾、磷酸二胺、三元复合肥和尿素分别上涨0.6%、0.5%、0.2%和0.1%。
有色金属价格小幅调整。节后市场交易依然清淡，有色金属价格小幅调整。上周铜价环比上涨1%，铅、锌、镍、锡、铝价格分别下降0.7%、0.5%、0.4%、0.1%和0.1%。
橡胶价格低位波动。橡胶主产区进入停割期，市场供应有所减少，但需求无明显改善，橡胶价格低位波动。其中，天然橡胶价格上涨0.1%，合成橡胶价格下降0.2%。预计后期橡胶价格仍将保持小幅震荡走势。
煤炭价格基本平稳。上周煤炭价格与前一周基本持平。其中，无烟煤价格上涨0.1%，动力煤价格基本与前一周持平，炼焦煤价格下降0.3%。下游电厂耗煤量维持偏低水平，库存量仍处于高位，预计煤炭价格将继续低位运行。
钢材价格回落。上周钢材价格环比回落0.3%，降幅与前一周持平。其中，等边角钢、工字钢、热轧带钢价格分别回落0.6%、0.5%和0.5%。2月中国制造业PMI为49.9%，较上月微幅回升0.1个百分点，但仍在荣枯线以下，预计钢材价格仍将低位震荡。
（商务部网站）
施工预报 篇12
石林隧道全长18218m, 位于弥勒—石林板桥区间, 设计为单洞双线隧道, 线路为“人”字坡, 为全线最长隧道、全国最长单洞双线隧道、全国最长的岩溶隧道。隧道最大埋深约250m, 最小埋深拱顶以上约3m。石林隧道设置“一平导+两斜井”的辅助坑道模式。
2 工程地质
石林隧道地处昆明山字型构造体系东翼, 隧道通过区处于径向构造体系, 受区域构造影响, 区断裂构造发育, 性质复杂。发育法雨哨断层 (F10) 、法雨哨平移断层、法雨哨1号性质不明断层、大平地断层 (F9) 、大平地1号性质不明断、大平地2号性质不明断层等6条断层, 以及4条物探断层破碎带, 部分断层及断层破碎带岩体极破碎、极软弱或岩溶强烈发育。据物探资料显示:结合本隧道的勘察现状、水文地质条件, 预测隧道最大涌水量Q=28.3×104m3/d。其中DK651+230-DK666+300最大涌水量20.3×104m3/d, DK666+300-DK669+448最大涌水量8×104m3/d。
3 超前地质预报方法的选定
针对石林所处地理位置和环境及施工存在的主要工程地质问题, 据国内在隧道地质预报方面的技术水平及大量工程实践, 洞内超前地质预报探测采用地质分析法、物探法、水平钻孔法相结合的综合探测手段, 各种手段扬长避短、长短结合相互验证, 以提高地质超前预报的精度。
4 超前地质预报方法
超前地质预报分长距离预报、中距离和短距离预报。
4.1 长距离超前地质预报
长距离预报主要采用平行导坑、TSP203预报方法。
4.1.1 平行导坑超前
该隧道在线路方向右侧设置了长18129m的平行导坑, 宽7m×高6.5m。由于平行导坑断面小, 开挖进度快, 平行导坑与隧道的间距小, 其揭示的地质情况与隧道通过的地质情况基本相同。本隧平行导坑一般较正洞超前300m-500m左右, 对隧道超前预测预报起到了很大的作用。
4.1.2 TSP203地质波探测
TSP 203是利用地震波的回波原理, 通过一系列有规则排列的微震源, 形成一个地震源断面, 同时地震波接收器采集这些震源所发生的地震沿隧道前方遭遇不同地质体被反射返回的地震波数据, 这些数据通过计算机处理并归纳成不同的种类, 从而分析工作面前方的围岩构造情况。
TSP 203现场施工步骤如下: (1) 爆破钻孔的布置:每一次预报的炮数24个, 炮间距1.5m。炮眼高度1～1.5m, 所有炮眼与接收器的高度应相同。炮眼孔深1.5m (孔深应尽量一致) , 向下倾斜10～20°, 垂直于隧道轴向, 或向前与掌子面成10°夹角。钻孔完成后应注意保护, 防止蹋孔。 (2) 爆破作业:使用毫秒级无延迟电雷管;炸药一般50g左右, 应保证炸药与炮孔严密耦合。 (3) 接收器钻孔的布置:距掌子面约50m, 距第一爆破孔20m, 第一个炮孔距掌子面约5m。必须在隧道两壁各安置1个接收器, 接收器安置高度与炮孔一致。孔径42～45mm, 孔深不小于2m。 (4) 资料的收集和整理:石林隧道TSP-203每100m施作一次, 数据采集时应对每一炮的波幅进行调节, 记录不好或存在干扰时应重新放炮。对采集的数据及时进行三维波场处理, 提取反射界面。根据收集资料分析掌子面前方围岩情况, 为调整施工方案提供依据。
4.2 中距离超前地质预报
中距离预报主要采用地质雷达、超前钻孔、红外探水。
4.2.1 超前地质钻探
超前探孔法是溶洞溶腔探测最直观、最有效、最准确的一种预测预报方法, 是对长距离探测的地质进行验证。本隧道水平钻孔纳入隧道施工循环网络中进行管理。超前钻探按照隧道全长进行探测, 搭接不小于5m。钻机选用Z-GP150型高速钻机, 孔径108mm, 每次钻孔深度60-100m。正洞布设5孔, 平导布设3孔。
根据钻机在钻孔过程中的推力、扭矩、钻速、成孔难易及钻孔出水情况确定前方的地层和特性, 同时进行涌水量和水压测试及水质分析, 判断工作面前方的地层含水情况及性质, 必要时可进行取芯分析。由于该方法不仅能确定隧道工作面前方的地质情况, 还可以起到探水作用。
4.2.2 地质雷达
地质雷达是利用无线电波检测地下介质分布和对地下不可见目标进行扫描, 以确定其地下结构的内部形态及位置的电磁技术。其分辨率高、无损伤。探测和数据处理速度快、机动灵活, 可对工作面前方及隧道四周进行短范围的探测。地质雷达的有效探测距离在完整灰岩地段应达到30m, 在岩溶发育地段根据雷达波形判定。两次预报的重复长度5m左右。石林隧道主要应用于掌子面及坑道周边隐伏岩溶的探测。
4.2.3 红外探水
地下水的活动会引起岩体红外辐射场强度的变化, 红外探水仪通过接收岩体的红外辐射强度, 根据围岩红外辐射场强度的变化值来确定掌子面前方或洞壁四周隐伏的含水体。根据构造探测结果, 趋近不良地质体和地质异常体时, 利用便携式红外线探水仪每隔20-30m对掌子面进行一次含水构造探测。当洞内个别区段渗水量较大时, 亦用红外探水仪探测预报, 探明隧道周边隐伏的含水体, 保证施工安全。
4.3 短距离超前地质预报
短距离预报主要采用地质素描、超长炮孔、隧底钎探三种方法。
4.3.1 地质素描
隧道开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对开挖面围岩类别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、断层分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后, 绘制地质素描图。通过对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况, 据以指导施工。石林隧道在每次开挖后均进行。
4.3.2 超长炮孔根
据设计提供的短距离探测方法, 每次掘进开挖钻孔 (周边炮眼) 时, 掌子面周边布设5至10个炮孔加深3m, 探测掌子面前方的地质及含水状况。
4.3.3 隧底钎探
为探测隧底隐伏岩溶, 在仰拱开挖后在隧底每10m施作5m的钎探, 确保隧道底板5m内无溶洞、溶腔存在, 若有, 需进行加固处理。
5 石林隧道地质分级及采用的探测方法
石林隧道实际地质围岩和地质灾害发生的可能性及破坏性, 超前地质预测预报施工地质等级分为A、B、C三个等级。如表1所示。
根据石林隧道各种地质安全等级具体采取的施工方法如图1所示:
6石林隧道超前地质预报方法
超前预报内容和频率:本隧道位于弥勒富水块段, 施工中遇暗河大的溶洞、岩溶塌陷和岩溶管流可能性极大, 断裂构造交错发育, 岩体较破碎, 隧道中部穿过断层破碎带且存在高地应力岩爆及软岩变形等问题。因此超前地质预报应贯穿整个隧道的施工过程, 结合各种预报方法的适用范围, 普通围岩条件下每隔100-150m预报一次;在A+级、A级围岩、断层破碎带、物探异常地段、可能发生岩爆或软岩变形地段以及其它不良地质地段, 应加强超前地质预报, 增加红外探水和高密度电法进行预报, 其预报频率为50m一次。 (见表2)
7预报结果
(见表3)
8结束语