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1、隧道超前地质预报综述 第 卷第 期 企 业 技 术 开 发 年 月 .。. 。. 墨里隧道超前地质预报综述欧阳刚杰中铁隧道股份,河南 新乡摘 要:在长大公路隧道施工中进行超前地质预报,是减少施工地质灾害、顺利进行施工的关键。文章通过对超前地质预报的方法和步骤进行分析,宏观地对超前地质预报的工作方法和实施步骤进行了探讨,为隧道超前地质预报提供参考。关键词:超前;地质预报;参考中图分类号: 文献标识码: 文章编号:? ?., , : ?. , .: ; ;直接性地质资料隧道施工的问题、方法及目的 .直接性地质资料包括基础地质资料、地表地质调查在隧道施工中,重要的是要解决“如何爱护围岩,如资料、掌子
2、面地质素描。何保护围岩”确保施工安全这个问题。为了达到这个目基础地质资料主要有区域性地质资料、隧道勘测资的,在隧道施工之前,必须充分认识和了解围岩,进行地料、隧道设计资料。这些资料可从设计院的招投标资料中质超前预报。当前地质预报的方法较多,归结起来分为两收集。大类:一类是直接方法,另一类是间接方法。区域性地质资料,一般从地质部门或有关部门获取。所谓直接方法是指地质机法和钻探法。在开挖过程有关当地的地质史料、地质勘测资料、气象资料,可以从中,使用地质跟踪推断法,通过观测已开挖的围岩情况,宏观上了解隧道所在的地质和水文资料。进行地质素描,做好施工记录,推断前方围岩状况,或进隧道勘测资料、隧道设计资
3、料,这些资料对于选择开行超前钻探,即在掌子面进行钻孔取芯,直接获取前方段挖方式和开挖作业安排,都是极其重要的地质资料。距离地质信息。施工开始之初,在已有地质资料基础上,对设计书中所谓间接方法是指使用地球物理技术进行勘探,亦指出的大断层与节理发育部位、岩溶发育部位,应用地面称物探方法。目前国内外采用的物探预报方法主要有地地质体投射法超前预报技术,将地面地质界面投影到隧面电测方法、地面浅层地震法、地面发射波预报法 包括道位置,对施工开挖前方可能存在的不良地质区域做到 、等、洞内地质雷达法、洞内瞬变电磁法等。前两心中有数。种方法主要用于地质勘察设计阶段,所得资料相对比较粗在隧道开挖过程中,对已开挖的
4、洞段和掌子面实际略,后 种方法主要用于施工阶段对掌子面开展探测和地质情况,不问断地记录其围岩岩性、结构产状、断层、溶预报,其精度比前者高。洞、岩石风化、水文实况,并附以草图,既是判断围岩类别超前地质预报的目的即:较准确预报隧道地质情况,的最直接资料,也是用以推断掌子面进深方向围岩的主确保隧道施工的安全;对地质超前预报成果进行总结,作要参数,还是推断进深方向的地质状况的资料。为对隧道施工成套成果的一部分;为运营管理提供地质. 间接性地质预报信息资料。间接性地质预报信息主要通过物探技术来获取隧道岩石物理性质参数,再结合直接地质信息来获取隧道前隧道地质超前预报的内容方一定距离内的围岩类别和地质结构分
5、布图。在地质超隧道施工过程中地质超前预报主要分为两类:一类前预报中,建议采取长短结合的工作方式。长距离使用是直接资料,另一类是间接资料。 地震系统,一次完成 的地质预报,在收稿日期: ? ? 此基础上,再使用地质雷达预报法进行 的短距作者简介:欧阳刚杰 一 ,男,河南新乡人,大学本科,工程师,主要从事隧道施工管理和技术工作。 离预报,两种方法相互对比应证,大大提高了预报的准确第 卷第 期 欧阳刚杰:隧道超前地质预报综述具体实施步骤。率。此外,红外线可以确定水的位置,因而可以用它来预. 成立专门的隧道地质超前预报工作小组报水的存在。地质预报系统实施:隧道地质超前预报的实施方案系统在围岩较好地段可
6、测出前方 范围内的岩层分界面、岩层的物理性质、断层等,. 地质描述及对围岩的评价在隧道开挖过程中的地质状态,才是真正客观地、真 围岩完整性较差时,预测范围在 之间。实地反应围岩的实际情况,然后,根据实际情况对其进行 钻孔:在距离工作面 处钻深度为. 的孔,布置传感器;自工作面起,每隔. 钻孔一个,钻孔地质描述和地质评价,再采取最符合实际的支护方法和深度为. ,最后一个孔与传感器的距离大于。所施工设计。掌子面地质描述应当记录以下各项内容,描绘出掌 有钻孔的高度尽可能的在同一标高线上。钻孔完毕后,逐个测量孑 的深度和倾斜度,并作好子面素描图:地质状况及其分布、性质和掌子面自稳状况;围岩的软硬、节理
7、、裂隙间距及方向;断层分布、走向、 纪录。风化程度;涌水、突泥地点、涌水量及其状态;软弱岩层的 埋设传感器杆:埋设传感器前,先清孔,清除孔底虚碴,放人环氧树脂药卷,插人传感器套杆,利用钻机带分布和厚度. 长距离地质信息预报 动其转动,保证环氧树脂药卷充分搅拌。待传感器杆固定使用 对围岩进行探测,目的在于推断开挖方后,插入传感器,注意传感器方向朝向掌子面。向的围岩性质,为施工提供需要的地质信息。经过 连线检查:把传感器、检波器 电脑 、起爆器、同步处理获得的资料主要有:探测时间剖面;深度偏移剖面; 器连接起来,并检查其是否正常工作,注意此时起爆器不提取的反射层;岩石物理和力学参数的二维成果显示;
8、岩 得与雷管相连。测量时间:测量选在施工交接班时间,要求工作面石力学参数表等。 范围内不得有机械作业和作业人员工作,工作前对于隧道施工,通过 所测到的资料,可以确定:推断掌子面进深方向上的工程地质和水文地质情况, 必须与现场施工人员联系,以确定停工时间,此时准备好判断前方是否存在软弱岩层、断层、岩层破碎带、裂隙发 爆破药卷、电雷管等。装药爆破:由最里面炮孔开始,逐个依次装药联线,育带、富水带、岩溶、暗河等不良地质,推断其性质、规模和位置;确定进深方向的围岩类别;结合岩石的物理力学 起爆器起爆,装药量根据围岩情况,一般控制在 参数、围岩软硬、含水情况、构造影响程度、节理裂隙发育 左右,围岩较差时
9、,可加大装药量,但不能超过 。恢复施工:爆破一结束,马上可以恢复施工,一般程度等资料,对围岩类别进行判断。. 地质雷达短距离预报 停工时间在 . 左右。当 系统预报前方有溶洞、暗河水体、岩层层 成果分析:采用自带的软件分析系统,剔除一面等不良地质时,应该具体了解其规模、形态,这就需要 些明显的干扰波,软件自动分析,自动生成图表,反映用地质雷达进行探测。 前方围岩的物理特性,岩层分界线、软弱带、断层的位置隧道在遇到暗河、溶洞时,使用地质雷达,在溶岩发 等信息。育地段对隧道周壁采用地质雷达探测,预报隧道周围的. 使用地质雷达探测暗河和岩溶形态。 当系统预报前方有溶洞、暗河水体、岩层层地质雷达进行探
10、测目的为:一是印证和补充面等不良地质时,其规模、形态需要具体了解,就需要用长距离预报所得到的地质信息;二是结合掌子面地质素 地质雷达进行探测。描,根据探测的地质剖面图,推断掌子面进深 围隧道在遇到暗河、溶洞时使用地质雷达,在溶岩发育岩具体状况,绘制地质解释图;三是探明隧道底部岩溶发 地段对隧道周壁采用地质雷达探测,预报隧道周围的暗育情况,提出围岩具体信息预报和施工建议。 河和岩溶形态。. 红外线预报水 . 使用红外线探水仪预测一 型红外线探水仪可预测掌子面前方 一 型红外线探水仪可预测掌子面前方 范围内的地下水情况。 范围内的地下水情况。. 超前钻孔预测 红外线探水仪操作方法:进入探测地段时,首先沿隧进一步验证 、地质雷达超前预报和红外线预道一个壁,以 点距离用粉笔或油漆标好探测顺序号报水结果,为采取应急措施提供指导。 直至终点,或者标到掘进面处。在掘进面处,首先对断面前方探测,在返回的路径上,每遇到一个顺序号,就在隧隧道地质超前预报的实施步骤道中央分别用仪器的激光器打出红色光斑,使之落在左为确保隧道地质超前预报工作的顺利实施,应制定壁中线位置、顶部中线位置、右壁中线位置、底板中线位
隧道超前地质预报综述
