浅谈综合物探法在隧道超前地质预报中的应用.pdf

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1、交通建设建材与装饰2015年11月浅谈综合物探法在隧道超前地质预报中的应用黄春荣（江西省核工业地质局二六三大队）摘要：对于隧道工程施工建设而言，超前地质预报是保证工程施工建设安全性和高质量的重要前提条件，但是由于物探方法具有一定的间接性和多解性，如果仅仅依靠单一的物探方法来作为超前地质预报手段，其结果解释具有一定的不可靠性，要想提高成果的精准度，就必须采取多种物探方法进行综合预报和分析。为此，本文首先对综合物探方法和技术进行了简介，并以实际工程为案例，对综合物探法在隧道超前地质预报中的应用问题进行了研

2、究，从而体现了综合物探技术的广阔发展前景。关键词：综合物探法；隧道工程；超前地质预报；应用中图分类号：P631文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）46-0172-02前言某水电站辅助洞位于青藏高原向四川盆地过渡的斜坡带，隧在我国社会经济实现迅猛发展的大背景之下，城市规模的不洞沿线是由大理岩组成的主分水岭，主体山峰高在4000m以上，断扩大使得城市交通网络越来越复杂，隧道具有缩短时空距离、最大高差超3000m；辅助洞的最大埋深约为2380m，其中埋深大行驶距离以及线条流畅等优点，在城市

3、交通网络的构建中具有于1500m的洞段约占75豫；辅助洞围岩的岩性主要为大理岩、灰着不可替代的作用。隧道施工建设通常都是以线状模式为主，其岩等碳酸盐岩类和砂岩以及板岩等；在2000m高程以下的岩溶施工的复杂程度和地质条件情况呈正比例关系，为了减少施工不发育，除了进出口段以外，域类围岩约占90豫；该隧道工程地建设过程中的地质灾害，保证施工的顺利进行和建设质量，需要质条件复杂，为了进一步实现对隧道前方的地质现象进行探测，进行地质超前预报。通过大量实践证明，采用多种物探方法进行施工单位决定采用综合物探方法来

4、进行隧道超前地质预报。综合预报和分析，能够极大程度的提高地质预报的准确性，有效2.2涌水段预报成果的降低了施工风险，在现代化工程建设中具有十分重要的现实在以TSP-203作为长距离宏观控制、以雷达和BEAM探测意义。作为精准手段、在明显异常洞段打超前钻孔来作为雷达探测口1综合物探技术原理简介的整体预报工作思路之下，在BK4+950桩号掌子面上进行了雷达探测，如图1所示，测线1和测线2出现了明显强反射界面，1.1红外探水连续反射且出现多次波，据此推测BK5+036~042m桩段为岩体物体在运动的过程中会

5、发射出红外线，在形成红外场之后就破碎带，且含水；BK5+072~082m桩段则为裂隙发育带，且含水。满足了红外探水的实际需求，当地质体中含有一定的地下水的时候，地下水场源所产生的红外场会对地质体场源多产生的红外场产生直接的影响，通过围岩红外场的变化情况来建立各监测点的场强和测点到掘进面的距离之间的函数关系来完成超前探水预报。1.2地质雷达地质雷达方法的原理依据是地下介质对光谱电磁波的影响机理，通过判断地下介质的分布情况来作为超前预报的主要内容。在探测的过程当中，地质雷达通过天线向地下进行发射，当信号到

6、达出现空洞或高阻分布不均匀等物体的时候，电磁波的频率和强度就会发生不同的变化并返回到地面，工作人员可以以此开判断地质构造的基本特点和潜在的安全隐患。1.3TSP-203图1雷达成果示意图TSP-203技术以通过振动波的回声原理作为主要依据。地震根据TSP预报结果，在以上两段分别加强了表面雷达的预波在以球面为形式的传播过程中，当地震波受到岩石等物体阻报频率，在雷达测试结果中并没有发现BK5+036~042m桩段存碍的时候，部分传播信号将会直接反射到信号发射的位置，另一在明显的异常，但在BK5+058m的

7、掌子面测试中发现前方14m部分信号则会折射到前方的介质当中，地震监测器会直接接收处存在明显异常，如图2所示，检波器1和检波器2所得围岩参到相关信号，工作人员可以通过对反射波数据库的基本情况来数纵波速度和横波速度均有所降低，Vp/Vs和泊松比稍降低，局判断相关隧道剖面和岩石的物理性质和基本力学参数。部增大，且密度变化不明显，结合已开挖洞段揭露的地质现象判2综合物探法在隧道超前地质预报中的应用断BK5+072m左右为溶蚀裂隙密集带，出现涌水的可能性较大；2.1工程概况BK5+042~058m桩段右侧4.5

8、~9m的范围为溶蚀裂隙且含水。·172·2015年11月建材与装饰交通建设较大，使得地震反射波和电磁反射波之间出现了强反射，其异常特征遵循判别原则。（2）溶洞空腔等异常体的空间形态多变，一般为不规则发育，使得反射波较为复杂，因此TSP和地质雷达法的预测效果均有所下降，在这种情况下的地质雷达法效果更好，预报结果与实际情况的吻合度较高，是因为电磁波频率高于地震波。（3）TSP-203作为中长距离的预报手段，具有功能强大、精准度高等优点，而地质雷达具有速度快、