超前地质预报方法在隧道中的应用

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1、超前地质预报技术在龙潭隧道施工中的应用（中铁十四局泰安270000山东大学岩土中心济南250000）摘要：本文以龙潭隧道超前地质预报为工程实例，应用TSP、探地雷达和红外线等先进的物探技术，以及最直观的超前水平探孔对隧道进行综合的立体的超前地质预报，从而为隧道优质、安全、高效的施工提供重要的指导作用，为施工技术人员及时准确的制定施工方案，施工工艺提供有效的科学依据，以此来保证隧道的施工进度和经济效益。关键词：超前地质预报，TSP,探地雷达，红外线，龙潭隧道1引言近年来，为了加快我国西部地区经济的发展，西部大开发战略正在步步展开，我国的基础建设也迈入了一个前所

2、未有的蓬勃发展阶段。在基础建设中，不可避免的遇到了很多见所未见的旷世难题。而在基础建设的重中之重一一道路建设中，深埋、长大隧道屡见不鲜，难度更是越来越大，安全事故也是时有发生，而这都与复杂难料的围岩地质情况息息相关。由于地质情况的隐蔽性、复杂性，要想在堪察设计阶段把这些都弄清楚是难以做到的，因此在隧道施工过程中，超前地质预报就成了保证安全、进度、效益不可或缺的重要手段。尤其是在破碎带、高地应力区、岩溶区、地下水丰富处，更能显示出它的价值和意义。隧道超前地质预报是隧道施工过程中防止开挖时发生突发性自然灾害的最有效手段，它不仅能充分弥补现有的地表勘测方法的不足，

3、而且能够对围岩情况做到“知己知彼”，从而使我们的施工“百战不殆”。在隧道施工过程中，我们要达到这样的一个共识：必须对隧道的围岩情况有充分的了解，而R了解的越详细，越充分，就越能保证隧道施工的安全、质量、进度、效益。隧道超前地质预报就是不但要在时间上提前，更要在距离上超前了解隧道前方围岩地质的变化情况。常规的超前地质预报主要以地质分析法为主，该方法在解决区域地质问题上有一定的优势，但是千变万化的各种地质因素综合在一起，使局部的地质瞬息万变，使用单一的地质分析法不能理性的预测这些变化，更不能准确的确定出这些界常变化所在的位置，但这些界常变化恰恰是隧道围岩稳定的重

4、要因素,从而间接控制隧道支护参数的更改优化，也就直接影响了隧道的施工进度和施工单位的效益。近10年来，为了准确快速的了解隧道围岩的变化情况，避免事故的发生,以地球物理探测方法为主的隧道地质超前探测工作已越来越受到管理部门和广大工程技术人员的重视。因为该方法有成木低，探测距离远，采集操作简单，成果直观等特点，所以在预报岩层的软弱结构面和岩溶等不良地质体的位置、规模、形状等方而得到了越来越多的应用。沪（上海）蓉（成都）西高速公路的重点控制工程一—龙潭隧道正是因为采用了综合地球物理探测方法，从而有效的保证了隧道施工安全和施工质量，加快了施工进度。2地质概况龙潭深埋

5、隧道是新建沪蓉西高速公路中亢昌到恩施段的重要控制性工程。是上下行分离式隧道，其中左线全长8694m,起讫里程桩号为ZK65+515~ZK74+209,右线全长8620m,起讫里程桩号是YK65+615~YK74+135,两洞室在洞口净距约20〜30叫在洞身段净距为30〜40m,最大埋深530m,属深埋特长隧道，是全国第二长的公路隧道。该隧道所属地段位于构造溶蚀、侵蚀低中山沟谷地貌区，地形条件很复杂。隧道主要穿越堡镇〜碑坳分水岭，区内冲沟发育，分水岭两侧的主要冲沟有头道河、龙潭沟、青岩沟等，而且它们的走向均与地层构造线基本平行。隧道穿越的主要地质构造为长阳复背

6、斜和天阳坪断裂以及仙女山断裂及其分支断裂，地质构造相当复杂。木区地层的岩性主要是志留系砂页岩和奥陶系碳酸盐岩地层，易溶围岩较多。地下水以岩溶水为主，基岩裂隙水和空隙水对工程施工影响和危害程度较轻。隧道从ZK70+420（YK70+880）到出口段位于灰岩分布区，该段地表水一部分深入洪积沙砾石层屮成为伏流，另一部分经岩溶裂隙、管网流入地下；而龙潭沟北侧岩溶水应顺层向西侧侵蚀基准面，在低洼处排泄，但是由于受地层可溶性差异、构造等因素影响，使地下水的径流条件更加复杂。经初测认为，龙潭隧道施工过程中的主要工程地质问题是F1和F2两条断层和岩溶问题。在隧道西段施工过程

7、中可能发生涌水涌泥及断裂破碎岩层的坍塌冒顶,在雨季甚至可能发生洞穴充填物塌陷及沟水倒贯。3预报方法简介鉴于龙潭隧道在沪蓉西中特殊重耍的位置和隧道围岩复杂性，考虑到施工过程中的安全和效益等问题，为了能使工程如期安全完成，只采用一种或者两种预报方法,要达到如此完全的目标，显然具有很大的困难和冒险性。经过多方比较，并参阅大量的工程勘察实例，根据具体的围岩采取有针对性的综合配套的超前地质预报方法,不但能够使各种方法的优势互补，而且能够省时高效的达到预期的目的。经过仔细的论证后，中铁十四局决定以TSP超前地质预报系统为主，辅以探地雷达，红外线探测仪等地球物理无损探测技

8、术，并结合地质素描、超前水平探孔和设计中的地质勘察资