淺析隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

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1、淺析隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)宜昌順德建設(shè)工程檢測(cè)有限公司湖北宜昌443100摘要：隧道是地下工程，具有隱蔽性、復(fù)雜性和不可預(yù)見(jiàn)性的特征。隧道周?chē)罢谱用媲胺降墓こ痰刭|(zhì)和水文地質(zhì)情況對(duì)隧道施工的質(zhì)量和安全關(guān)系重大。不良的地質(zhì)條件極易引起隧道坍方、突泥涌水，不僅在技術(shù)上給隧道施工帶來(lái)極大的困難，也常常因突發(fā)事故導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損失、工期延誤，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)貫穿隧道施工的全過(guò)程，為施工中的工程變更提供科學(xué)依據(jù)，為提高工程質(zhì)量、降低工程造價(jià)、加快施工進(jìn)度、確保施工安全提供技術(shù)保障。木文介紹了隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的主要工作內(nèi)容，并探討超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題和應(yīng)對(duì)

2、重、難點(diǎn)的對(duì)策及措施。關(guān)鍵詞：隧道工程；地質(zhì)條件；超前預(yù)報(bào)1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的目的和主要工作內(nèi)容1.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)目的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作主要應(yīng)達(dá)到以下三個(gè)方面目的：進(jìn)一步查清掌子面前方的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，指導(dǎo)工程施工的順利進(jìn)行；降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率和危害程度；為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和施工提供地質(zhì)依據(jù)。1.2超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的主要工作內(nèi)容根據(jù)設(shè)計(jì)文件及相關(guān)規(guī)范要求，隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)服務(wù)的工作內(nèi)容如下：通過(guò)地質(zhì)分析、超前探測(cè)等綜合方法，對(duì)隧道掌子面前方的不良地質(zhì)體進(jìn)行預(yù)報(bào),主要預(yù)報(bào)內(nèi)容有：①對(duì)照設(shè)計(jì)文件提供的地質(zhì)資料，預(yù)報(bào)隧道掌子面前方圍巖軟硬變化對(duì)施工的影響程度。②預(yù)報(bào)可能出現(xiàn)破碎帶，引起

3、塌方、滑動(dòng)的部位、型式、規(guī)模及發(fā)展趨③預(yù)報(bào)可能出現(xiàn)突然涌水的地點(diǎn)、涌水量大小、地下水泥砂含量及對(duì)施工的影響。①對(duì)隧道穿過(guò)不穩(wěn)定巖層、較大斷層作出預(yù)報(bào)。②能較準(zhǔn)確地判定圍巖類別并提供巖石力學(xué)參數(shù)，為確保隧道安全施工，確定隧道施工工藝，及時(shí)合理地調(diào)整支護(hù)參數(shù)，對(duì)前方軟弱巖層予以提前支護(hù)加固提供可靠的依據(jù)。通過(guò)對(duì)隧道洞身范圍內(nèi)(特別是掌子面前方)的巖溶發(fā)育、地下水發(fā)育或巖體破碎地段、斷層發(fā)育等不良地質(zhì)的預(yù)測(cè)和分析，為工程設(shè)計(jì)及施工提供工程地質(zhì)資料。避免工程地質(zhì)災(zāi)害，從而保證施工安全。2超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施過(guò)程中的主要問(wèn)題及對(duì)策2.1隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)關(guān)鍵問(wèn)題(-)隧道施工塌方預(yù)報(bào)斷層破碎帶

4、塌方是最常見(jiàn)的塌方，占塌方的絕大部分。斷層破碎帶塌方的判定和警報(bào)主要包括斷層斷層破碎帶塌方影響因素的正確分析、斷層破碎帶圍巖級(jí)別的準(zhǔn)確鑒定和塌方即將發(fā)生前兆的及早發(fā)現(xiàn)。(1)影響斷層破碎帶塌方的地質(zhì)因素主要有：斷層上下盤(pán)巖性和巖石力學(xué)性質(zhì)、斷層的力學(xué)性質(zhì)、斷層復(fù)合與復(fù)合特征、斷層破碎帶厚度、斷層破碎帶物質(zhì)組成和固結(jié)程度、斷層破碎帶的圍巖結(jié)構(gòu)、斷層破碎帶的產(chǎn)狀及其與隧道的空間關(guān)系和地下水、地應(yīng)力影響等方面。(2)塌方即將發(fā)生前兆主要有①頂板巖石開(kāi)裂，裂隙旁有巖粉噴出或洞內(nèi)無(wú)故塵土飛揚(yáng);②支撐拱架變形或產(chǎn)生聲響③拱頂巖石掉塊或裂隙逐漸擴(kuò)大④干燥圍巖突然涌水等(二)隧道施工突水預(yù)報(bào)造

5、成突水最為常見(jiàn)的不良地質(zhì)是斷層(斷層裂隙水)、大型溶洞和暗河等。(1)下盤(pán)泥巖、頁(yè)巖等隔水巖層明顯濕化、軟化，出現(xiàn)淋水現(xiàn)象及其它水流痕跡的出現(xiàn)是臨近斷層水源體的前兆。(1)出現(xiàn)較多的鐵銹染或夾泥的裂隙、小溶洞出現(xiàn)頻率增加是臨近大型溶洞水體的前兆。(2)出現(xiàn)大量鐵銹染裂隙或小溶洞、大量出現(xiàn)小溶洞含河沙、鉆孔中涌水量劇增且?jiàn)A有泥沙或小礫石是臨近暗河的前兆。(3)煤壁或頂板滲出水珠、出現(xiàn)煤層發(fā)潮松軟、頂板淋水或底板涌水、煤層中出現(xiàn)暗紅色水銹或滲水中掛紅、掌子面空氣變冷或發(fā)生霧化、出現(xiàn)嘶嘶的水聲是臨近老窖積水(老腔積水)的前兆。(三)隧道施工突泥預(yù)報(bào)造成突泥的主要不良地質(zhì)為巖溶發(fā)育地區(qū)

6、的巖溶和淤泥帶。巖溶的預(yù)報(bào)方法與特征前兆在施工過(guò)程中突水預(yù)報(bào)中已說(shuō)明。淤泥帶的特征如下：(1)在物質(zhì)成分組成上，具有大量的黃泥和碎石的特征。(2)規(guī)模在剖面上向下逐漸變小，到一定深度消失，所以距地表較近的隧道隧洞較多遇到，而埋深大的隧道隧洞較少見(jiàn)。(3)淤泥帶的物質(zhì)成分在剖面上也有變化。一般地表或地表下一定深度由黃泥夾碎石組成，往深處碎石含量減少，黃泥含量增多，再往深處逐漸變?yōu)辄S泥，最后又常以稀黃泥和地下水為主。(4)地下水位以上的淤泥帶多呈干固狀態(tài)，而地表水位以下的淤泥帶則變成能夠流動(dòng)的黃泥。2.2基于S點(diǎn)、難點(diǎn)的對(duì)策及措施2.2.1針對(duì)隧道可能出現(xiàn)的塌方事故的安全控制對(duì)策及

7、措施針對(duì)隧道洞口段及洞身以IV~V級(jí)、構(gòu)造破碎帶、斷層破碎帶或裂隙密集帶可能發(fā)生的塌方事故的區(qū)段，應(yīng)將洞口區(qū)域內(nèi)所有危及洞口安全的危石、落石等必須徹底清除，同吋設(shè)置好隔離柵等安全設(shè)施。施工開(kāi)挖前，應(yīng)加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)地質(zhì)條件變化情況及對(duì)施工的影響程度，以及地下水的情況,預(yù)報(bào)軟巖內(nèi)鼓、片幫掉塊地段及對(duì)施工的影響程度，預(yù)報(bào)可能出現(xiàn)塌方、滑動(dòng)的部位、形式、規(guī)模及發(fā)展趨勢(shì)，提出處理措施。對(duì)于塌方可能較高的區(qū)段，按照設(shè)計(jì)采用合理的開(kāi)挖方法：洞口加強(qiáng)段和淺埋偏壓V級(jí)圍巖段采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖，施工支