TRT与快速钻探技术在隧道地质预报中的应用

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1、RMCM桥Brid隧ge机an械dTu＆nne施lM工ac技hine术ry&ConstructionTechnologyTRT与快速钻探技术在隧道地质预报中的应用ApplicationofTRTandFastDrillingTechnologyinTunnelGeologicalPredic—tion陈亮CHENLiang上海市政工程勘察设计有i％／2-司，上海，200092ShanghaiMunicipalEngineeringInvestigationCo．Ltd．，Shanghai200092，

2、China【摘要】以三峡翻坝高速公路项目天鹅岭隧道工程为例，介绍层析扫描成像技术(TRT)与快速钻探技术(采用RPD一150C多功能钻机)的综合地质预报应用，并对预报成果与应用效果进行分析。结果表明，两种技术的结合应用，可以更准确地预报岩溶隧道前方的不良地质体．并对围岩级别进行有效的划分，以指导安全施工的进行【AbstractlTakingSwanMountainTunnelofFanbaExpresswayProjectasexample，theapplicationofTRTandfastdril

3、ling(multi—functionaldrillingrigmodelRPD一150C)technologyareexpoundedwiththeanalysisofpredic—tioneffects．Theresultsshowthatthetwotechnologiespredictedtheharmfulgeologicbodiesinfrontofthetun—nelfaceandthesurroundingrockgradescanbeclassifiedeffectively，whi

4、chcanguidethesafetyconstruction【关键词】岩溶隧道；地质预报；TRT；RPD—l50c钻机【Keywords】karsttunnel；geologicalprediction；TRT；drillingrigmodelRPD一150C中图分类号：U452．1文献标志码：B文章编号：1000-033X(2012)02—0064-030引言测，在资料处理方法上采用地震偏移成像。检波器和激发炮点布置在隧道两侧和掌子面上，可最大限度地扩展横在隧道施工中，如果无法获知开挖面前方地质情

5、况向展布，以充分获得空间波场信息，提高波速分析和不良时就贸然施工将会对隧道工程的安全带来严重影响⋯。地质体的定位精度，较TSP、TGP技术有明显的改进。TRT国内广泛应用的地质预报技术包括地质分析法、弹技术的理论预报长度可达1O0～150m，在软弱土层和破性反射波法、红外探测法、超前钻探等∞]。层析扫描成像碎岩体地段也可预报60～90m】。(TRT)技术作为弹性反射波法的一种，具有无损、便捷、无1．1系统技术原理需炸药触发等诸多特点．但在国内应用较少。RPD一150C快层析扫描成像技术的原理在于：当地

6、震波遇到声学速钻机则可在钻进时全过程地记录各种参数。与国内多数阻抗差异(密度和波速的乘积)界面时，一部分信号被反超前钻探需由司钻手凭个人经验判断相比，更具客观性与射回来，～部分信号透射进入前方介质。声学阻抗的变化；隹确性[4]。本文以三峡翻坝高速公路隧道工程为例。对TRT通常发生在地质岩层界面或岩体内不连续界面。反射的与快速钻探技术在地质预报中的应用进行介绍与分析。地震信号被高灵敏地震信号传感器接收，通过分析来了解隧道工作面前方地质体的性质(软弱带、破碎带、断层、1层析扫描成像技术原理含水等)、位置及

7、规模。1．2传感器布设与信号接收TRT技术的突出特点是在观测方式上实现了空间观TRT技术要求在三维空间内布置传感器．接收由震桥隧机械&施工技术BridgeandTunnelMachinery＆ConstructionTechnologyRMCM源产生的地震波信号．图1为TRT传感器在隧道内的传感225him．并且可根据安全施工要求选用取芯或不取芯两器布设示意图。种钻进方式。钻机为履带式行走，推进方式为液压一链条A5×震源组合式．钻进动力可根据现场需要采用内燃或电。在不取A10●传感器芯的情况下．钻进速

8、度最高可达12m·h(石灰岩)，一般X情况下为10ITI·h(O～40m)、8In·h(40～80m)、6ITI·hX爻广广(80～110m)、5m·h一(大于l10m)。完成150ITI的钻孔工作，在正常情况下需要24h。钻机的施工流程如图3所示。l{一l1二0～20m确定钻孔位置I●●按要求对钻机进行布置与连接，并调整角度A2A3●●·J卫IA4A5A6If5安装保护装置、孔口管，进行钻机调试●●IA7A8实施超前钻孔，并记录现场情况A公路隧道A6●