公路隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報研究

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1、公路交通技術(shù)2013年12月第6期TechnologyofHighwayandTransportDec．2013No．6公路隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報研究李建軍，沈小俊，譚大龍，王連成(1．重慶市交通委員會工程質(zhì)量安全監(jiān)督局，重慶400060；2．招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司，重慶400067)摘要：公路隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工作。超前地質(zhì)預(yù)報主要指地質(zhì)分析法、地球物理法、鉆探法(或超前導(dǎo)坑)及諸多方法的綜合使用，預(yù)報內(nèi)容包括不良地質(zhì)和圍巖級別。通常，隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報主要采用3部曲預(yù)報方法，即將物探手段與地質(zhì)分析相結(jié)合進行預(yù)報，將鉆探作為驗證或控制風險的重要手段。在預(yù)報過

2、程中，地質(zhì)分析是基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：公路隧道；地球物理法；3部曲法；不良地質(zhì)；圍巖級別文章編號：1009—6477(2013)06—0085—06中圖分類號：U459．2文獻標識碼：BResearchOnAdvancedGeologicaIPredictionforConstructionofHighwayTunnelsLIJianjun，SHENXiaojun，TANDalong，WANGLiancheng隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報內(nèi)容包括不良地質(zhì)及磁，或類似的儀器組合方法J。圍巖級別。早期超前地質(zhì)預(yù)報由于受行業(yè)所限不含地震波法所使用的儀器頻段為1Hz～1×10圍巖級別，僅是為地質(zhì)分析判斷增加一種途

3、徑和判Hz，典型儀器有TSP203、TGP206、陸地聲納、面波儀據(jù)。迄今，擬預(yù)報的不良地質(zhì)主要是高危害性、突發(fā)(瑞利波)、多波探測儀。性和不可預(yù)見性的溶洞，以及較大斷層破碎帶及其對于電磁波法，從甚高頻到紅外儀器所使用頻突水涌泥。在復(fù)雜地質(zhì)條件下，由于地質(zhì)變化較快和段為30MHz～3．75X10MHz，而地質(zhì)雷達預(yù)報法通工程控制密度等原因，地勘結(jié)果往往與實際出入較常使用的頻率為100或50MHz，紅外探測法的對應(yīng)大。通過超前地質(zhì)預(yù)報，可對前期勘探結(jié)果進行深化頻段為3THz～3．75X10THz。電磁波法包括瞬變和補充，提高勘探程度，并通過應(yīng)急預(yù)案和措施來有電磁法、高密度電法、Beam電法等

4、。效降低工程施工風險和損失。因此，本文研究的重點是對突水和高危害性不良地質(zhì)的物探預(yù)報方法和目1超前預(yù)報方法標識別技術(shù)，以及不良地質(zhì)與圍巖級別之間的關(guān)系。1．1預(yù)報思路因為地質(zhì)預(yù)報要求一定的超前距離，因此所使隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報可采用幾種方法相結(jié)合用的物探手段工作頻率較低，波長較長，分辨率下降使用的綜合方法，其所使用的深度和廣度視工程較多，難以達到雷達結(jié)構(gòu)檢測或醫(yī)院胸透那樣的透所處位置的地質(zhì)復(fù)雜程度而定，這些方法均可單獨視效果。由物探信息向地質(zhì)狀況解譯的過程中，除使用或組合使用。不同儀器組合使用會占用不同的了首先對回波進行分析以排除干擾因素或干擾波資源，并具有不同的技術(shù)效果。不同儀器及參數(shù)的

5、外，判斷時客觀上會增加多解性，故回波解譯過程要選用取決于分辨率和探測深度。對于施工跟蹤超前與現(xiàn)場地質(zhì)和既有勘測資料有機結(jié)合。預(yù)報，在既要保持較大探測距離，又要具有較高分辨超前地質(zhì)預(yù)報方法包括地質(zhì)分析法、地球物理率的前提下，須折中選取或采用多參數(shù)探測。本文法(物探)、鉆探法或超前導(dǎo)坑法J，以及上述方法提出一種將長距離預(yù)報、短距離預(yù)報、地下水預(yù)報相有機結(jié)合的綜合法。本文主要就地球物理法與地質(zhì)結(jié)合的組合方式，供同行參考。分析的綜合使用進行探討。目前常使用的地球物理1)長距離預(yù)報：采用地震波法預(yù)報掌子面前方法主要有地質(zhì)雷達、地震波法(TGP／TSP)、瞬變電0—150m范圍內(nèi)的大型不良地質(zhì)狀況，反

6、映掌子面收稿日期：2013—06—21作者簡介：李建軍(1977一)，男，江蘇省沛縣人，碩士，高工公路交通技術(shù)2013生前方較大圍巖塊段情況。能性，以為超前地質(zhì)預(yù)報提供基礎(chǔ)資料和依據(jù)，同時2)短距離預(yù)報：采用地質(zhì)雷達法預(yù)報前方0～也為下一次預(yù)報時調(diào)整所使用儀器及工作參數(shù)、工40m的圍巖級別和不良地質(zhì)。作方式提供依據(jù)。3)地下水預(yù)報：采用瞬變電磁法預(yù)報30—200In3)通過有效探測進行綜合地質(zhì)分析推斷。在地下水分布狀況。較宏觀和較微觀上分別以前期地勘資料和掌子面觀4)災(zāi)害臨近監(jiān)測及措施：對于所預(yù)報的重大不察描述為基礎(chǔ)并作為依托和起始點，使用有效物探良地質(zhì)需逐漸加強地質(zhì)跟蹤觀測和監(jiān)測，適時采

7、取手段進行掌子面超前探測，依據(jù)探測結(jié)果和擬預(yù)報鉆孔或炮孔延長孔予以驗證，并采取開挖孔爆破的段所處地質(zhì)背景提交超前地質(zhì)預(yù)報報告。安全措施和應(yīng)急預(yù)案。1．2預(yù)報方法2圍巖級別預(yù)報超前地質(zhì)預(yù)報可按以下3個步驟進行，缺一不2．1地質(zhì)雷達法推斷圍巖級別可。表1為判定圍巖級別的參考依據(jù)，顯示了回波1)搜集和掌握前期地質(zhì)勘察資料和既有勘測信號衰減與圍巖級別的關(guān)系，但不是唯一依據(jù)。此結(jié)果。研究、熟悉并掌握隧道通過地層的巖性、構(gòu)造外，對特