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1、精品文檔你我共享超前地質預報綜合物探技術在六郎隧道施工中的應用蘇彥喜（中鐵十七局集團云桂鐵路項目經(jīng)理部二分部）摘要：六郎隧道巖溶高度發(fā)育，巖溶水豐富，運用超前地質預報綜合物探技術，通過采用不同的預報手段和不斷的總結改進，目前已成功提前探測出多條溶腔和斷層，為后續(xù)施工提供了技術保證，加快了施工進度，保證了施工安全。關鍵詞：六郎隧道；超前地質預報；溶腔；物探一、工程概況六郎隧道位于紅石巖～南盤江區(qū)間，起訖里程為DK573+807～DK587+897,全長14090m。本隧速度目標值為200km/h,預留250km
2、/h的提速條件。本隧道設置一橫洞+一貫通平導的輔助坑道模式，于隧道左線線路中線左側30m設一貫通平導，平導進口里程PDK573+830,出口里程PDK587+920，全長14090m，平導設32個橫通道與隧道正洞相連，正洞軌面設計高程=平導坑底面高程+2.1m，平導縱坡與正洞縱坡相同。于DK582+300左側設置橫洞一座，橫洞長244m，交角為90°。六郎隧道共設置3個工區(qū)進行施工，為別為六郎隧道進口工區(qū)、六郎隧道橫洞工區(qū)、六郎隧道出口工區(qū)。隧道主要穿越三疊系中統(tǒng)法郎組B段（T2fb）巖性為黃灰色薄至中厚層狀
3、泥巖、砂質泥巖、鈣質粉泥巖、粉（細）砂巖，該套地層中普遍含鈣質；個舊組二段（T2g），巖性為灰色、灰白色厚層至塊狀泥巖、白云巖、局部夾泥灰?guī)r、鈣質泥巖等。AAAAAA精品文檔你我共享隧址區(qū)地下水類型劃分為：松散巖類孔隙潛水、碎屑巖類孔隙裂隙水、碳酸鹽巖類巖溶水等三種類型，預測隧道正常涌水量約為7.9×104m3/d，雨季最大涌水量約為58×104m3/d六郎隧道地質情況復雜，主要不良地質現(xiàn)象為巖溶及巖溶水，施工中可能發(fā)生突泥、突水現(xiàn)象，主要工程地質問題有地表水的漏失、軟質巖及軟弱夾層、構造破碎帶及構造裂隙水、
4、崩塌落石、隧道發(fā)生巖爆的可能等。二、超前地質預報的目的由于六郎隧道地質條件很復雜，隧道穿越富水溶腔及斷層，巖溶發(fā)育的復雜多變、可能會產生大量突泥、涌水，施工必須進行超前地質預報,以減少或避免因突泥、涌水而造成的損失，為制定施工方案和措施提供必要的參數(shù),如地下水壓力、水量、管道巖溶的大小、方位等；做好地質超前預報不僅保證了安全同時也節(jié)約了成本，通過超前地質預報，提前探明前方圍巖情況，針對圍巖情況，做好相應的支護準備，以減少沒有必要的人員、物質、設備的投入，加快了工程進度。三、各種超前地質物探手段的原理1、TSP
5、203探測六郎隧道TSP探測采用瑞士安伯格公司生產的TSP203Plus隧道地質超前預報系統(tǒng)，TSP203Plus可以預報隧道掌子面前方0～150m范圍的地層狀況，可以滿足長期（長距離）超前地質預報的要求。TSP203AAAAAA精品文檔你我共享Plus探測是根據(jù)地震波的回波原理，人工制造一系列有規(guī)則排列的輕微震源，這些震源所激發(fā)的地震波沿隧道前方及四周傳圖1TSP203Plus主機圖片播，遇到不良地質體分界面（如地層層面、節(jié)理面、巖溶面，特別是斷層破碎帶界面等）產生反射、透射、散射等現(xiàn)象，由三維地震波接收器
6、在計算機的監(jiān)控下采集反射回來的地震波數(shù)據(jù)。這些回波信號的傳播速度、旅行時間、波形、振幅和方向與相應的不良地質體的性質和分布狀況緊密相關，通過分析可以得到前方地層的地質力學參數(shù)。TSP203Plus是一種專門為隧道地質超前預報而設計的檢測系統(tǒng)并AAAAAA精品文檔你我共享被普遍采用，但在應用中，要充分考慮其邊界條件，即：被探測物有足以使地震波反射的界面，而且這個界面的法線與隧道軸線的夾角越小效果越好；探測巖溶時，巖溶應有一定延伸，形成界面，否則探測效果不好；另外探測效果還與溶槽洞穴的發(fā)育狀態(tài)有關；探測的分辨率與
7、探測深度成反比，與探測目的物的體積成正比，物探稱之為洞徑比，即探測深度與被探測物的直徑之比，一般洞徑比大于20時分辨率嚴重降低。TSP203地質預報系統(tǒng)探測、解譯距離遠,分辨率高,系統(tǒng)智能化程度高,數(shù)據(jù)記錄基本采用自動記錄系統(tǒng),試驗過程簡單,對施工影響較小。圖2TSP隧道超前地質預報原理2、紅外探測AAAAAA精品文檔你我共享紅外探測屬廣義遙感技術,它建立在紅外輻射場的基礎上。地球上一切物質,每時每刻都在向外輻射紅外電磁波,并形成紅外輻射場。物質在向外部發(fā)射紅外輻射的同時,必然會把它內部的信息傳遞出來。因而根
8、據(jù)場的變化,即探測曲線上所出現(xiàn)的異常,提前發(fā)現(xiàn)隱蔽的地質災害體,從而預防災害的發(fā)生。紅外輻射場理論應用于隧道地質預報中,就是當隧道外圍空間和掘進前方存在隱伏水體或含水構造時,隱伏水體或含水構造產生的異常場就要疊加到正常場上,使隧道內的正常場產生畸變,根據(jù)拱頂、隧底、邊墻、掌子面探測曲線和測量數(shù)據(jù)的變化就能確定隱伏水體或含水構造所在空間方位。3、地質雷達探測地質雷達探測的基本原理是：雷達發(fā)射天線向隧道
