公路隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)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(bào)研究李建軍，沈小俊，譚大龍，王連成(1．重慶市交通委員會(huì)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(jì)院有限公司，重慶400067)摘要：公路隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工作。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)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(bào)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(bào)主要采用3部曲預(yù)報(bào)方法，即將物探手段與地質(zhì)分析相結(jié)合進(jìn)行預(yù)報(bào)，將鉆探作為驗(yàn)證或控制風(fēng)險(xiǎn)的重要手段。在預(yù)報(bào)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(xiàn)標(biāo)識碼：BResearchOnAdvancedGeologicaIPredictionforConstructionofHighwayTunnelsLIJianjun，SHENXiaojun，TANDalong，WANGLiancheng隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)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(bào)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(bào)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(dá)預(yù)報(bào)法通工程控制密度等原因，地勘結(jié)果往往與實(shí)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(bào)，可對前期勘探結(jié)果進(jìn)行深化頻段為3THz～3．75X10THz。電磁波法包括瞬變和補(bǔ)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(fēng)險(xiǎn)和損失。因此，本文研究的重點(diǎn)是對突水和高危害性不良地質(zhì)的物探預(yù)報(bào)方法和目1超前預(yù)報(bào)方法標(biāo)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(bào)思路因?yàn)榈刭|(zhì)預(yù)報(bào)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(bào)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(dá)到雷達(dá)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(dú)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(huì)占用不同的了首先對回波進(jìn)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(shí)客觀上會(huì)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(jī)結(jié)合。預(yù)報(bào)，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(bào)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(bào)、短距離預(yù)報(bào)、地下水預(yù)報(bào)相有機(jī)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(jìn)行探討。目前常使用的地球物理1)長距離預(yù)報(bào)：采用地震波法預(yù)報(bào)掌子面前方法主要有地質(zhì)雷達(dá)、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(bào)提供基礎(chǔ)資料和依據(jù)，同時(shí)2)短距離預(yù)報(bào)：采用地質(zhì)雷達(dá)法預(yù)報(bào)前方0～也為下一次預(yù)報(bào)時(shí)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(bào)：采用瞬變電磁法預(yù)報(bào)30—200In3)通過有效探測進(jìn)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(bào)的重大不察描述為基礎(chǔ)并作為依托和起始點(diǎn)，使用有效物探良地質(zhì)需逐漸加強(qiáng)地質(zhì)跟蹤觀測和監(jiān)測，適時(shí)采

7、取手段進(jìn)行掌子面超前探測，依據(jù)探測結(jié)果和擬預(yù)報(bào)鉆孔或炮孔延長孔予以驗(yàn)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(bào)報(bào)告。安全措施和應(yīng)急預(yù)案。1．2預(yù)報(bào)方法2圍巖級別預(yù)報(bào)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)可按以下3個(gè)步驟進(jìn)行，缺一不2．1地質(zhì)雷達(dá)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