深埋长大隧洞tbm施工超前地质预报方法浅析论文

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1、深埋长大隧洞TBM施工超前地质预报方法浅析论文.freel，有效探测距离150m，最高分辨率1m。图2TSP系列隧洞地震探测仪超前探测原理示意图3．2短期超前地质预报短期超前地质预报是在长期超前地质预报的基础上进行的，预报距离为掌子面前方15～50m。对于短期超前地质预报，主要是通过TBM开挖石渣识别、掌子面地质素描，更重要的是采用地质雷达或超前钻孔进行探测（见图3）。前者是通过对不同地质体标志的确认，以及不良地质体出现前的前兆标志，对不良地质体可能出露的位置进行预测和判断，必要时辅助进行超前地质钻探；后者地质雷达探测属于电磁波物探技术，通

2、过电磁波的反射波和透射波的分时采集和数据组合分析，对不良地质体的类型、规模、位置进行预测。图3短期超前地质预报的步骤框图⑴一般性超前地质预报一般性超前地质预报是根据TBM掘进的石渣（常规钻爆法还包括掌子面）、洞壁揭露的结构面及岩层与地表结构面及岩层的对应关系、以及揭露的不良地质体的特征，通过类比、推测预报掌子面前方是否存在不良地质体。不良地质体在被揭露之前往往表现出一些明显或不明显前兆标志，这些标志的出现，预示着隧洞即将临近不良地质体，它们是超前地质预报的重要信息，因此，仔细观察、描述开挖石渣、洞壁结构面及岩层形态、量测结构面及岩层特征参数

3、，是正确进行超前地质预报的关键。一些不良地质体的前兆标志：①断层破碎带前兆标志：节理裂隙组数及密度剧增、岩石强度降低、出现压裂岩、碎裂岩、岩石风化相对强烈、泥质含量增加等。②突水、突泥前兆标志：节理裂隙渗水量和组数增加、且常常含有泥质物或浑浊（常规钻爆法的炮孔中的涌水量剧增、且夹有泥沙或碎石）等。③岩爆前兆标志：“饼”状开挖石渣的数量增加、洞壁在短时间内出现“饼”状脱落体或出现“片邦”现象，以及轻微的岩石崩裂声等，严重时洞壁出现飞石。⑵地质雷达探测预报地质雷达探测预报属于电磁波物探技术，电磁波通过天线向掌子面前方发射，遇到不同阻抗介质时，将

4、产生反射波和透射波，接收机利用分时采样原理和数据组合方式，把天线接收的信号转化为数字信号，主机系统再将数字信号转化为模拟信号或彩色线迹信号，并以时间剖面的形式显示出来，供解译人员分析预报不良地质体位置、规模及可能出现的施工地质灾害类型。⑶进行超前钻孔探测超前钻孔探测是通过TBM携带的超前钻机或专门的地质钻机的钻探资料整理分析，包括：钻进速度、孔内情况、涌水量、岩芯描述等，分析、判断不良地质体的位置。⑷短期超前地质预报的特点①由于短期预报是在长期预报的基础上进行的，所以，预报的精度一般要超过长期超前地质预报，特别是对不良地质体性质的预报。②短

5、期超前地质预报针对性较强，一般不适合在隧洞全程进行，结合长期地质预报适时进行。3．3施工地质灾害的警报施工地质灾害警报是在短期超前地质预报基础上进行的，是隧洞超前地质预报的成果，对可能出现的施工地质灾害的类型、规模、位置，进行较为准确的警报，并将警报通知TBM掘进操作手，及时采取应对措施。⑴施工地质灾害警报的方法和步骤①通过TBM施工中出现的不良地质体前兆标志，作出正确的判断；②及时提交书面的预警报告，内容包括不良地质体的前兆特征、辨认的标志、精确定位、准确定性、预测地质灾害类型及规模和造成的影响程度等。⑵施工地质灾害类型施工地质灾害主要类

6、型有：断层及破碎带塌方、涌水或突水、突泥，围岩不稳定结构体坍塌，片邦或岩爆，以及岩体蚀变、围岩大变形等等。四、结语超前地质预报是深埋长大隧洞TBM掘进施工中，减少施工地质灾害、顺利进行施工的关键，但由于对不良地质体的认识和判别存在主观偏差，再加上勘测、测试手段的局限性和人为解译的差异性，因此，难以保证超前地质预报的准确和及时。本文通过对超前地质预报的方法和步骤浅显分析，宏观地对超前地质预报的工作方法和实施步骤进行了探讨，旨在抛砖引玉。如若实现超前地质预报的操作平台与TBM操作平台进行有机的结合，并记录相关的数据，将是超前地质预报研究和发展的

7、方向。本文不妥之处，敬请指正。参考资料⑴《隧道隧洞施工地质技术》中国铁道出版社刘志刚赵勇编著2001年⑵《隧洞超前地质预报的新方法—TSP》中国铁道出版社吴世林2002年⑶《普通地质学》北京大学出版社吴泰然何国琦等2003年⑷《中国工程地质学》科学出版社张咸恭等2000年