超前地質預報技術交底

超前地質預報技術交底1、交底范圍HSP質災害，保證施工的安全和順利進行。本交底主要涉及的范圍有：不良地質預報及災害地質預報：預報掌子面前方一定范圍內有無突水、突泥、巖爆及有害氣體等，并查明其范圍、規(guī)模、性質，提出施工措施或建議；水文地質預報：預報洞內突涌水量的大小及其變化規(guī)律，并評價其對環(huán)境地質、水文地質的影響；斷層及其破碎帶的預報：預報斷層的位置、寬度、產狀、性質、充填物的狀態(tài)，是否為充水斷層，并判斷其穩(wěn)定程度，提出施工對策；圍巖類別及其穩(wěn)定性預報：預報掌子面前方的圍巖類別與設計是否吻合，（5）預測隧洞內有害氣體含量、成分及動態(tài)變化；2、施工準備(1)準備時間HSPTBM止掌子面掘進工作。(2)人員配合HSP布置在機具內的測試數(shù)據線。3、超前地質預報施工工藝流程安裝發(fā)射及接受系統(tǒng)——連接數(shù)據線——TBM正常掘進，刀盤轉動——現(xiàn)場測試——對現(xiàn)場采集原始波形曲線進行時域和頻域分析——提交超前地質預報簡報——跟蹤TBM掘進圍巖揭露與預報內容相比較。4、超前地質預報施工工藝（1）安裝發(fā)射及接受系統(tǒng)50～100HzTBM1（2）連接數(shù)據線

圖1 TBM施工地質預報換能器安裝位置ZGS系列智能工程探測聲波儀與拾震器之間的連接線采用芯線，傳輸線的長度根據TBM主控室與刀盤間距而定。測試前將傳輸線連接至儀器主機上。（3）TBM正常掘進，轉動刀盤TBMHSPTBMTBMHSP2。圖2 適合TBM施工的HSP聲波反射法測試布置示意圖（4）現(xiàn)場測試ZGSZGS3意圖如圖4所示。圖3 現(xiàn)場測試情況圖4 HSP聲波反射法現(xiàn)場測試典型波形圖（5）對現(xiàn)場采集原始波形曲線進行時域和頻域分析1）數(shù)據處理UZGS系列智能工程探測聲波儀配套進行隧道施工期地質超前預報分析處理軟件包括反射譜分析及反射子波分析軟件進行分析。圖5為對典型波形曲線進行時域、頻域分析后的成果圖。采用ZGS-1610型智能工程聲波儀進行隧道地質超前預報的超前距離一般為≥50m，在圍巖條件較好的情況下可達到100m。圖5 HSP聲波反射法采集信號時域、頻域分析成果圖2）HSP聲波反射法分析原理過程遵循惠更斯-菲涅爾原理和費馬原理。1的聲阻抗為Z1介質2的聲阻抗為Z2，則Z1Z222式中11221―波在介質1中的傳播速度；22波在兩種介質分界面處的反射系數(shù)為R Z2Z1Z12Z2

Z12112射波相位與接收首波相位相反。質調查結果，洞內地質調查結果進行綜合分析確定。本方法探測的物理前提是巖體間或不同地質體間明顯的聲學特性差異。測試時，及利用一隧道超前施工段地質情況推測另一平行隧道施工掌子面前方地質條件的預巖體破碎帶、軟弱夾層、以及巖溶等不良地質體的規(guī)模、性質及延伸情況等。（5）提交超前地質預報簡報超前地質預報每次現(xiàn)場探測完成后根據軟件分析得出的結論及時提交超前地質預報簡報，為TBM掘進施工提供重要參考。（6）跟蹤TBM掘進圍巖揭露與預報內容相比較TBM5、HSPZGS-6主機設置為四通道，計算機接口，發(fā)射、同步接收、量程等參數(shù)通過計算機控制控制發(fā)射500ns100控制發(fā)射圖4 ZGS1610-3智能工程探測聲波儀檢測系統(tǒng)6、技術保證措施（1）選擇正確的隧道施工地質預報方法是預報成功的關鍵。由于隧道工程面臨一種或多種地質預報方法的結合。但預報方法的選擇應遵循以下原則：有牢固的理論基礎，首先從根本上和宏觀上把握隧道施工影響區(qū)域的地質條件，仍然以地質法為基礎；50并盡量減少對正常施工工序的干擾，即現(xiàn)場探測時間應盡量短(一般30分鐘以內為宜)；適用性強，能夠適合于多種圍巖地質條件，對施工環(huán)境無特殊要求，能夠排除隧道內的臺架、金屬、高壓電等對儀器系統(tǒng)的影響；4）操作簡便；5）取長補短，盡量克服探測方法的缺點；6）適應隧道工程施工的需要，尤其是預報長度滿足施工進度的需要；7）對道施工所面臨的地質問題具有針對性。配合TBM施工超前地質預報還應達到以下特殊要求：1）首先，從根本上和宏觀上把握隧道施工影響區(qū)域的地質條件，仍然以地質法為基礎；2）鑒于各種物探方法各有其優(yōu)缺點和適用條件，必須采用綜合物探技術；在各種物探技術互為補充的情況下，還必須有一或二種方法的探測長度比較TBMTBM雷達的應用就會受到一定程度的限制，同時常規(guī)的電法探測也受到限制；測試方法要求不能在掘進機機頭附近放炮，測試人員不能任意靠近掘進機機頭。（2）成立超前地質預報領導管理小組，對整個超前地質預報進行全面領導。（3）TBM報效果及準確性進行對比，為下步預報提供參考。（4）建立健全各種資料、原始記錄。7、注意事項未得到超