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《超前地質(zhì)預測預報技術(shù)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第三章隧道超前地質(zhì)預測預報技術(shù)第一節(jié)超前地質(zhì)預報工作概述玉峰山隧道所穿越地層的地質(zhì)狀況十分復雜,地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育,地表水及地下水分布情況復雜。隧道穿越的不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有:巖溶與巖溶水、釆空區(qū)與老窯積水、穿煤及有害氣體、腐蝕性地下水等。隧址區(qū)可溶性碳酸巖占隧道總長度的61%,巖溶發(fā)育。巖溶的發(fā)育受巖性與構(gòu)造的控制,主要發(fā)育在背斜兩翼三疊系雷口坡組、嘉陵江組地層中。隧道穿越含煤地段,各含煤地段在地表均有出露,瓦斯封閉條件差,瓦斯大暈聚集的可能性不大,但不排出在局部地段瓦斯相對聚集的可能,煤與瓦斯突出的可能性不大,但煤層有煤塵爆炸危險性。隧道區(qū)水文地質(zhì)條件復雜,灰?guī)r段巖溶
2、水豐富,具有突發(fā)性、災(zāi)害性,對工程彫響極大。針對玉峰山隧道這一特性,做好超前地質(zhì)預測預報工作至關(guān)重要。一、工作概況隧道施工中的地質(zhì)預報,是在探測或預測開挖工作面前方幾米至幾十米,甚至幾百米以上的圍巖工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,結(jié)合掘進中地質(zhì)條件的變化,及時提出預報。預報的具體內(nèi)容如下:(一)對照勘察階段的地質(zhì)資料,預報地質(zhì)條件的變化情況及対施工的影響程度。(二)對可能出現(xiàn)塌方、滑動影響施工時,預報其部位、型式、規(guī)模、發(fā)展趨勢,并提出處理措施。表3-1隧道圍巖塌方形式一覽表塌方形式塌方特點圍巖條件整體不穩(wěn)定圍巖塌方開挖后,圍巖在爆破震動、松散壓力及形變壓力的影響
3、下,發(fā)生解體潰散、分離剝落,形成塌方;在地下水的影響下,則可能形成突泥、涌泥或泥砂石流狀塌方具散體結(jié)構(gòu)的土狀圍巖和極破碎的圍巖,主要為V、VI級圍巖局部不穩(wěn)定圍巖塌方由于關(guān)鍵塊體的滑塌引起局部破碎圍巖的塌方,受斷層帶或剪切帶、片理化帶、破碎帶結(jié)構(gòu)的控制局部不穩(wěn)定的圍巖或完整性較差的塊狀圍巖,如斷層帶或剪切帶、片理化帶、破碎帶局部不穩(wěn)定塊體塌方又分墮落型、滑動型嚴格受結(jié)構(gòu)面控制,塌方體呈較規(guī)則的幾何尺寸圍巖中的結(jié)構(gòu)面和隧道開挖面相交,構(gòu)造不利于組合,形成具有滑坍趨勢的塊體表9?2]韋I巖塌方規(guī)模劃分類型塌方量(m3)小型塌方<50屮型塌方50-300大型塌方300-
4、1000特大型塌方>1000(三)隧道將要穿過不穩(wěn)定巖層、較大斷層,需施工部門改變施工方法或做應(yīng)急措施時的預報。(四)預報可能出現(xiàn)涌水地點、涌水量大小、地下水砂含量及對施工的影響。(五)軟巖出現(xiàn)內(nèi)鼓、片幫掉塊地段,應(yīng)預報對施工的影響程度。(六)巖體突然開裂或者有裂隙逐步加寬時,應(yīng)預報其危害程度。(七)在位移量測中發(fā)現(xiàn)圍巖變形速率加快時,應(yīng)預報對圍巖穩(wěn)定性影響的程度。(八)淺埋隧道地面出現(xiàn)下沉或裂時,應(yīng)預報對隧道穩(wěn)定和施工的影響程度。(九)洞口可能出現(xiàn)滑坡、墜石,應(yīng)及時作出預報。(十)預報由于施工不當,可能造成圍巖失穩(wěn)及其改進措施。(十一)隧道附近或穿過含瓦斯地段的
5、煤層中,預報瓦斯影響范圍。(十二)隧道穿越含H?S地層,預報其影響范圍、濃度及對施工的影響程度。將超前地質(zhì)預測預報工作納入工序進行日常管理,安照“物探先行、鉆探驗證、有掘必探、先探后掘”的原則組織施工,特別重視預報驗證工作,通過電法與設(shè)計勘察報告驗證、物探與地探成果的相互驗證、預報成果與開挖出的實際情況對比驗證,努力提高預報成果精度。方法上采用配套技術(shù)進行地面及洞內(nèi)工程地質(zhì)水文地質(zhì)調(diào)查,結(jié)合設(shè)計勘察資料進行超前預測預報的分級劃分,并通過地表高密度直流電法沿隧道軸線對設(shè)計勘察資料進行驗證,以準確劃岀重點不良地質(zhì)段;將地質(zhì)調(diào)繪與洞內(nèi)物探、鉆探相結(jié)合,對前方開挖的斷層、
6、破碎帶、富水段、巖溶區(qū)及有害氣體段以及巖性和圍巖等級進行預測預報。技術(shù)上,先后釆用了地質(zhì)鉆探、TSP203、高密度電法、地質(zhì)雷達等多種手段進行實地探測。二、主要設(shè)備表3?2主要設(shè)備一覽表設(shè)備名稱規(guī)格型號單?位數(shù)量完好率1TSP地質(zhì)超前預報儀TSP2003-pIus臺1100%2地質(zhì)雷達CR-20B臺1100%3水平鉆機MK-5厶4100%4直流電法儀YDZ(A)臺1100%5便攜式計算機TWINhead厶1100%6便攜式計算機MAXstation臺1100%7高密度電法儀E60BN臺1100%第二節(jié)綜合超前地質(zhì)預測預報針對玉峰山隧道這一特殊地質(zhì)條件,超前地質(zhì)預報
7、工作按長短結(jié)合、上下對照、物探先行、鉆探驗證相結(jié)合的方法來保證預報的準確性與可靠性。超前地質(zhì)預報工作流程圖見圖3-1o圖3?1超前地質(zhì)預報工作流程圖表3-3隧道超前地質(zhì)預報主要探測技術(shù)表玉峰山隧道種類方法位置地質(zhì)素描人工現(xiàn)場描繪隧道全長物探方法E60BN型高密度電法儀重點探測區(qū)段,每次100m地質(zhì)雷達重點探測區(qū)段,每次30mTSP203重點探測區(qū)段,每次100m超前水平鉆探MK-5單孔水平鉆探(深度10?30m)斷層破裂帶每30m計劃單孔水平鉆探一孔測試試驗地面地質(zhì)調(diào)繪及長期水文觀測點巖溶區(qū)段、明洞及淺埋段地應(yīng)力測試點深埋段水壓力測試涌水區(qū)段地下水水質(zhì)分析重點探測
8、區(qū)段一、超