川藏公路隧道施工地質(zhì)超前預(yù)抱工作.doc

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1、TSP203及地質(zhì)雷達(dá)隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報方案一、隧道施工超前預(yù)報的目的預(yù)報施工隧道掌子面前方以下不良（或特殊）地質(zhì)問題：1）軟弱巖層的分布，2）斷層及其破碎帶，3）節(jié)理裂隙發(fā)育帶，4）含水情況，5）空洞，6）圍巖類別，即可以預(yù)測即將開挖隧道相關(guān)地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其周圍地質(zhì)狀況，同時也可以對力學(xué)參數(shù)（動態(tài)彈性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、彈性縱波速度、彈性橫波速度等）進(jìn)行評估，有利于及時預(yù)報隧道掌子面前方的地質(zhì)狀況，以便正確指導(dǎo)隧道施工。二、主要預(yù)報方法傳統(tǒng)的地質(zhì)超前預(yù)報一般采用超前鉆探，但是，超前鉆探的費(fèi)用很高，

2、而且還會延誤工期。目前，無損地球物理探測地質(zhì)預(yù)報探測系統(tǒng)一般采用地質(zhì)雷達(dá)法、TSP203法。TSP203技術(shù)預(yù)報里程長，一次可預(yù)報100米左右，對掌子面無要求，對隧道施工不會有干擾（或者僅有輕微干擾）。地質(zhì)雷達(dá)法預(yù)報里程短，一次可預(yù)報10~20米左右（軟弱、破碎、含水巖體預(yù)報里程最短），要求掌子面在垂向上修平，對隧道施工干擾大。三、使用的儀器及主要設(shè)備TSP203法使用的儀器為瑞士安伯格測量技術(shù)有限公司（AmbergMeasuringTechniqueLtd.）TSP203探測系統(tǒng)。TSP203系統(tǒng)的主要組

3、成包括記錄單元和接收器。記錄單元用于記錄地震信號和質(zhì)量控制，由完成地震信號A/D轉(zhuǎn)換的電子元件和1臺便攜式電腦組成。記錄單元采用最新技術(shù)的24位A/D轉(zhuǎn)換器，最小動態(tài)范圍為120dB，可以獲得10～8000Hz頻寬的信息。接收器用于拾取地震信號，由極靈敏的三分量地震加速度檢波器（X-Y-Z分量）組成，頻寬為10～5000Hz。TSP203探測系統(tǒng)見下圖：圖1TSP203系統(tǒng)的記錄單元圖2TSP203系統(tǒng)的接收器圖3TSP203系統(tǒng)的連接線地質(zhì)雷達(dá)法使用美國SIR系列雷達(dá)，所用天線為100MHz地面耦合式單體

4、屏蔽天線（右圖）。四、預(yù)報實施1、TSP203法通常情況下，TSP測量剖面是在隧道的左壁或者右壁上布置一系列的微型爆破，測量剖面的選擇主要取決于巖層結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)方位。TSP203測量系統(tǒng)測量組件的標(biāo)準(zhǔn)測量方式如圖4所示。圖4TSP203系統(tǒng)組件標(biāo)準(zhǔn)測量圖示為了保證地質(zhì)超前預(yù)報的準(zhǔn)確性，按隧道每掘進(jìn)80～100米預(yù)報一次（圍巖較完整地段，可每開挖120米就預(yù)報一次，圍巖破碎或地質(zhì)較復(fù)雜地段，可每開挖80米就預(yù)報一次）。采用TSP203探測系統(tǒng)預(yù)報時，現(xiàn)場工作布置如下：（1）接收器鉆孔布置方法：接收器鉆孔數(shù)量：2

5、個，隧道左、右壁各一個。接收器鉆孔直徑：43-45mm/孔深2m。接收器鉆孔布置：沿軸徑向，向上傾斜5-10度；布置高度：離地面約1米；布置位置：離掌子面大約55米位置。（2）爆破鉆孔布置方法：爆破鉆孔數(shù)量：在隧道左或右壁面布置24個（根據(jù)巖層走向確定在左或右）。爆破鉆孔直徑：38mm（20-45mm）/孔深1.5m。爆破鉆孔布置：沿軸徑向，向下傾斜10-20度(水封填炮泥)，相對于隧道壁面傾斜10度；布置高度：離地面約1米；布置位置：第一個鉆孔離接收器約20米，其余炮眼間距1.5米（最遠(yuǎn)2米）。2、地質(zhì)雷

6、達(dá)法因地質(zhì)雷達(dá)屬高頻電磁脈沖探測，對探測環(huán)境要求高，開展工作前，掌子面前20米左右不得鋼拱架、大型施工平臺或機(jī)械；清除掌子面前堆積的渣石，使掌子面盡量出露，以利于多布地質(zhì)雷達(dá)測線，測線上般按縱橫線布置，縱線3~4條，橫線3~4條，并盡可能修鑿平整。四、預(yù)報費(fèi)用1、TSP203法市場價每預(yù)報一次4萬元（視總預(yù)報次數(shù)的多少而浮動）。2、地質(zhì)雷達(dá)法市場價每預(yù)報一次2.5萬元（視總預(yù)報次數(shù)的多少而浮動）。