隧道超前地質(zhì)預報北勘

關(guān)于隧道超前地質(zhì)預報的幾點認知曹哲明1.超前預報的必要性和重要性2.超前預報方法之我見3.地震反射波法的有關(guān)問題討論4.地貌特征和宏觀地質(zhì)資料的綜合利用5.綜合探測的必要性一.超前預報的必要性和重要性1.在隧道工程施工中的最大危險源：水大支坪隧道掌子面突水記錄齊岳山斷層水突出記錄水的壓力達2.8MPa，射距達80m2.超前預報的重點和范圍－－安全巖盤的概念確定安全巖盤厚度應考慮溶腔規(guī)模、巖體完整程度、水壓力、洞室斷面尺寸等因素。c、φ－－巖體粘聚力和內(nèi)摩擦角，P——溶腔水壓（MPa）

不考慮溶腔體積影響時：考慮溶腔體積影響時：穩(wěn)定巖盤厚度可采用剪切強度、極限剪切強度、數(shù)值模擬分析等方法綜合確定圍巖完整程度圍巖級別

不同水壓力作用下預留的安全巖盤厚度（m）備注0.5MPa1.0MPa1.5MPa2.0MPa較完整Ⅲ0.731.452.162.90較破碎Ⅳ1.513.024.536.04當Ⅱ、Ⅲ級圍巖水壓力小于2MPa、Ⅳ級圍巖水壓力小于1.0MPa時，安全巖盤厚度可按3m考慮。3.超前預報的定義和應注意的問題定義：施工地質(zhì)的組成部分，隧道前期勘察階段綜合勘探在施工期間的延續(xù)目的：提前發(fā)現(xiàn)有可能引起重大工程地質(zhì)災害不良地質(zhì)體應注意的問題：占用工作面的時間盡可能短二.超前預報方法之我見全空間條件下滿足半無限空間條件原則1.物探用于超前預報的意義：提前發(fā)現(xiàn)可能存在的不良地質(zhì)異常及其空間位置2.物探方法的適用性選擇：最簡地質(zhì)模型原則最簡和最單一方法原則3.物探的真諦在于宏觀控制和整體評價2.TSP和TGP的應用效果宜萬鐵路的應用效果：對大型不良地質(zhì)體的準確率約為50%、整體的預報準確率約為27%。恩來高速公路效果：對大型不良地質(zhì)體的準確率約為93%、整體的預報準確率約為87%。三.地震反射波法的有關(guān)問題討論1.地質(zhì)解釋的分辨率：﹥2m2.反射界面的設(shè)定：不是越多越好3.地震動參數(shù)及圍巖級別的判定：圍巖級別只能根據(jù)掌子面的圍巖情況相對判定縱橫波速度的相關(guān)性－－只有在存在地質(zhì)異常時縱橫波速度的比才會不等于1.734.頻譜特征的利用在巖體上擊發(fā)的地震波頻譜與巖體的硬度有關(guān)，一般巖體越硬波的中心頻率就會越高。沒有干擾的頻譜反映了地震波的正常生成和傳播5.聲波的壓制及處理聲波的壓制采集工藝硬件設(shè)置資料處理－－速度濾波、切除

6.淺埋的地形干擾與應對掌子面上的單點反射齊岳山隧道＋629溶腔平導單點反射結(jié)果齊岳山隧道＋629溶腔反向掌子面單點反射結(jié)果7.在不具備TGP工作條件時臨時預報措施⑤掌子面上的束反射技術(shù)天生湖隧道束反射預報結(jié)果四、地貌特征和宏觀地質(zhì)資料的綜合利用1.物探異常2.綜合地質(zhì)資料3.地形導貌特征五、綜合探測的必要性超前預報的目的：發(fā)現(xiàn)異常－－查明異常的規(guī)模、性質(zhì)、危害程度－－完整巖盤－－災害預警超前預報的本質(zhì)：地面的綜合勘探在施工階段的延續(xù)物探的分辨率1.水平鉆探1)驗證物探異常地面物探異常的驗證－－云霧山隧道2)驗證超前預報的物探異常超前預報物探異常的驗證－－馬麓箐隧道＋978突水點3)確定不良地質(zhì)體的規(guī)模和空間形態(tài)利用鉆探通過Ⅱ線查明野三關(guān)隧道＋602突水溶腔平面的形態(tài)4)遭遇大型不良地質(zhì)體后確定通過方案云霧山隧道DK247+562~445段溶腔采用鉆探確定的迂回方案5)提供水量、水壓的測定條件齊岳山隧道15號鉆孔的水量水壓測量

6)探查軟弱圍巖的位置、提供有害氣體的監(jiān)測條件2.超長炮孔1)宜萬線超長炮孔的效果：特大型溶腔31%、一般不良地質(zhì)50%大支坪隧道＋550超長炮孔