施工地质预报在隧道开挖过程中的应用

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1、施工地质预报在隧道开挖过程中的应用 施工地质预报在隧道开挖过程中的应用 【摘要】施工地质预报系统将有助于提高隧道开挖过程中掌子面前方地质情况的预报精度，保证施工平安，节约施工本钱。以椿树垭隧道为工程实例，通过TSP超前地质预报系统的应用，对隧道开挖过程中的围岩级别、裂隙发育、含水情况等地质信息进行准确预报，保证施工平安。 【关键词】施工地质预报；TSP；隧道 1 引 言 TSP 系统是瑞士安伯格测量工程技术公司为隧道超前地质预报而专门研究设计的。它是目前隧道及地下工程地质预报工作中，采用的较为先进的设备。该系统的使用，可极大提高对地质情况的判识能力，为施工生产提供平安保证。TSP超前地质预报系

2、统适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况；其预报距离长，TSP的有效预报距离可达120m，在围岩质量好的地段可达300m，围岩越硬越完整预报长度就越大；TSP超前地质预报系统对隧道施工干扰小它可在隧道施工间隙进行，即使专门安排此项工作，也不过30min左右；其提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告【1】-【3】。 2 工程概况 椿树垭隧道位于神农架林区红花乡沈家湾，设计为单洞式隧道，展布方向187左右。起止里程桩号K1535+003K1537+108，全长2105m。隧道最大埋深约525m。洞室净宽10.0m，净高5.0m。本隧道进口位于直线上，洞身位于半径为R-80

3、0m圆曲线上，出口圆曲线半径为R-270m，隧道纵向为单向坡，坡度/坡长为+2.998%/2246.896。 隧道区大地构造位置处于扬子准地台，区内大致以阳日九道一线为界又划分为北缘坳陷褶皱带以及八面山褶皱带。从地质力学上分析，测区位于新华夏系一级大型隆起带。隧址区未发现大的断裂构造。 根据已开挖段隧道洞内地质调查和掌子面地质素描分析，层面总体产状060，层理发育，层面平整，层间结合一般，层面微张，无填充。主要发育两组节理，产状21065，间距0.6m，迹长1m，节理面平整，光滑，层间结合差；产状26045，间距0.5m，迹长0.82m左右，节理面粗糙，闭合，层间结合一般，有微量碎屑状岩石填充

4、。局部受构造挤压作用，岩体较破碎。受层面、节理面切割，岩体整体完整，呈板状，局部破碎，呈碎块状。掌子面及拱顶根本稳定，有小规模掉块现象。 隧道依次穿越震旦系上统灯影组、陡山沱组和神农架群乱石沟组地层，沟谷及缓坡地带有第四系覆盖崩坡积碎块石，其中进口段左侧沟谷部位厚十余米： 震旦系上统灯影组岩层 灰岩、白云岩：青灰色，微晶结构，岩石坚硬，强度高，岩溶较发育。钻探岩芯较破碎，RQD约30%。 震旦系上统陡山沱组岩层 炭质页岩夹泥质白云岩：深灰色黑色，泥质、泥晶结构，薄层状构造，主要以粘土矿物为主，岩石性脆，强度低，易风化。钻探未揭示该层。 神农架群乱石沟组 泥质白云岩：灰色、紫红色，泥晶-隐晶结构

5、，厚层状构造，主要矿物成分为白云石和方解及粘土矿物，岩石较坚硬，强度较高，局部岩溶发育。钻探岩芯较破碎，RQD约15%。 3 TSP施工地质预报 在所预报范围内，掌子面前方约50m建议为级围岩，K1536+952K1536+852围岩以级围岩为主，长度约100m。岩体较完整、稳定，围岩为弱风化白云岩、灰岩，局部夹薄层炭质页岩夹层，节理裂隙较发育，岩质坚硬，仅局部受构造作用影响，岩体破碎，完整性较差，易掉块，欠稳。 探测范围内无大的断层破碎带、大溶洞、含水体等不良灾害体存在，仅局部发育小规模的构造破碎带，含裂隙水与岩溶水。 推测K1536+964K1536+947段发育一构造破碎带，注意谨慎施工。 本次解译的构造破碎带位置、规模，可能受数据采集质量影响，与实际有所差异，具体位置和规模以现场实际开挖揭示为准。 所给围岩级别仅供参考，实际情况应以现场实际开挖揭示为准。 参考文献： 【1】 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，2007，22：1344-1352. 【2】 解振师. TSP超前地质预报系统预报误差原因浅析及对策J. 铁道标准设计，2007，增刊2：77-80. 【3】 许王保，李桂林，张立国，等. 超前地质预测预报在隧道中的应用J. 铁道标准设计，2007，增刊1：220-223.