隧道掘进面地质信息编录与物探综合超前预报技术研讨

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1、公路隧道2012年第2期(4-第78期)隧道掘进面地质信息编录与物探综合超前预报技术研讨刘光福曹大明(成都畅达通地下工程科技发展有限公司成都610041)摘要在工程区域地质资料分析的基础上，应用隧道掘进面地质信息编录，当接近特殊丁程地质段时，采用地质物探综合预报技术，特别是采用瞬变电磁法和地质雷达法相接合进行更精确的短期预报，依据瞬变电磁视电阻率表征高、低电阻变化探查溶洞空腔和溶洞充填状态和雷达反射波、相位及频率等变化探查断层与地下水赋存情况。该综合超前预报技术在隧道穿越岩溶、断层和突水突泥段施工中取得了满意的效果。关键词隧道工程地质灾害物探综合预报技术掘进面地质信息编录

2、瞬变电磁地质雷达学者提出了综合超前地质预报法。王锦山等建立了●l·刖_■‘-·舌-J-I广义、狭义隧道超前地质预报实施的技术方案，提出西部大开发，基础建设快速大发展，洞线长、埋了宏观预报、长期预报、短期预报和灾害临近预报的深大并穿越地质单元多的隧道大量出现。隧道开挖整套超前预报手段。曲海峰等E]以地面地质调查掘进施工中常常遇到断层、溶洞等特殊地质地段，易法、地质雷达、TSP为基础，采用定性和定量两种方发生地质灾害。由于隧址区工程地质条件复杂多法相结合，以系统科学理论为指导，配合科学的信息变，施工前的勘察T作无法准确查明隧道掘进施工化管理，建立综合超前地质预报体系。李术才等

3、_5]中可能发生地质灾害的位置、规模等。开展隧道地提出“三结合”原则的综合超前地质预报方法，即洞质灾害超前探测和预报，进行隧道信息化施工，对减内勘察与洞外勘察相结合，地质分析与物探分析相少施工盲目性、确保工程安全有着重要意义r1j。结合，长距离预报与短距离预报相结合，多种方法相地质超前预报主要分为直接法和间接法。直接互配合，在运用地质分析方法对隧道进行风险分级法包括超前导洞(坑)法和超前钻孔法。超前导洞的基础上，采用与风险等级相对应的综合预报方案。(坑)法通过开挖导洞(坑)，探明前方的地质情况；超目前综合超前地质预报法主要是以地质分析为基前钻孔法通过掘进面上岩芯、岩屑、回

4、水情况来判断础，同时借助不同物探设备仪器进行长距离预报与前方围岩岩性、级别、含水情况以及有害气体等。直短距离预报。由于地质超前预报与施工过程紧密联接法结果直观、可靠，但费用较高且费时。间接法包系，为有效地指导施工，须根据区域地质条件，结合括地质分析法和物探法。受构造影响强烈地区，由围岩揭露情况，提出具体的预报手段，优化综合超前于岩性变化极为复杂，地质分析法预报难度很大程地质预报流程。度；物探法以各种不同介质间物理性质差异为基础，现以一铁路隧道为背景，结合不同现场施工管主要有地震波反射法、电磁法和红外探测法等。根理，建立综合超前地质预报流程；采用工程地质调查据测试装置布置和

5、数据处理方法的不同，地震波反法、洞内掘进面地质信息编录和瞬变电磁、地质雷达射法分为负视速度法、水平地震单面法、陆地声纳相结合的预测方法来推断掘进面前方的地质情况，法、TRT和TST法、TSP法、ISIS法以及被动震源同时对隧道溶洞、突水、涌水情况进行瞬变电磁、地地震反射波法等。电磁法包括地质雷达法(GPR)质雷达连续跟踪预报，取得了良好的效果，有效地指瞬变电磁法(TEM)、电磁剖面法(MT)等_2]。红外导了隧道施工。探测法的基本原理是含水结构辐射场，与其它岩体2综合超前地质预报技术原理不同，采用红外测温仪跟踪量测开挖面的岩石温度，寻找不同于正常红外辐射场的温度异常点，根

6、据异超前地质预报是隧道信息化施工的重要组成部常点的分布规律探查含水构造。由于物探结果的多分，是保证隧道安全施工的重要环节。国内外对隧解性以及受施工环境影响大，仅利用物探方法进行道掌子面前方地质情况十分重视，已有许多方法对超前地质报并不十分可靠¨3j。掌子面前方不良地质体进行探测。常用的地质预报为了提高预报的准确性，减少工程费用，国内外方法分为两大类：地质分析法和地球物理法。地质·11·公路隧道2012年第2期(总第78期)分析法有工程地质调查法、超前导洞(坑)法、超前水2．2掘进面地质信息编录技术平钻孔法、断层参数预测法和经验法等；地球物理法洞内掘进面地质信息编录是对开挖

7、后隧道掘进包括TSP隧道地震探测法、地质雷达探测法、瞬变面的地质状况在现场做实地调查，并进行详细编录，电磁法、陆地声纳法和激发极化法等。受各种条件采集必要的数据。具体包括对掘进面地层岩性、节的限制不同的地质超前预报方法有各自的预报距离理发育程度、受构造影响的程度、围岩稳定状态等进和特点(见表1)。行详细编录，实测岩层产状、节理产状及间距、微构表1常用超前地质预报技术方法的特点造产状、断层面产状及规模等。通过对掘进面已揭预报预报距露地质体(岩层、不良地质体)进行编录，以掘进面实方法离／m特点见地质体的地质变化为依据，对其掘进面前