隧道地质超前预报.ppt

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1、隧道超前探测系统及其应用TunnelSeismicPredictionsystemanditsapplicationcases吉林大学建设工程学院CollegeofConstructionEngineering,Jilinuniversity,ChangChun隧道地质与工程常见病害1、衬砌开裂；2、山体开裂；3、山体侧移滑动；4、突泥涌水；5、塌方冒顶；6、漏水；7、TBM卡钻；图2b下行线K47+575－577拱顶裂缝情况，裂缝为横向变形，纵向延伸，宽度为5－30cm图2c下行线K47+560－570拱顶靠中墙侧裂缝情况，裂缝为横向变形，纵向延伸，宽度为5

2、－30cm清水沟2号隧道衬砌开裂南昆铁路巧马2号隧道衬砌开裂K47+540山坡的局部裂K47+550山坡的局部裂图3山体开裂形态清水沟2号隧道山顶开裂昆石高速清水沟2号隧道入口及山体开裂位置裂缝昆石高速清水沟2号隧道出口及山体开裂位置裂缝2洞口山体开裂飞鱼泽隧道衬砌破坏掌鸠河引水工程厂口隧洞突泥涌水地表塌陷图3c上行线K235+950中隔墙起拱线部错位，错位3cm-13cm图3d上行线K235+965拱部错位13cm图3e上行线K235+930仰拱裂缝，裂缝宽度约1cm图3f下行线K235+960-965中隔墙错位13cm元磨高速小曼萨隧道出口侧移元磨高速大风

3、哑口隧道突泥涌水大风哑口隧道突泥涌水塌陷冒顶隧道漏水掌鸠河引水工程上公山隧道TBM施工卡钻隧道超前地质预报技术(一)长期超前地质预报(二)短期超前地质预报(三)施工地质灾害临近警报技术(一)长期超前地质预报1、长期超前地质预报技术简介2、综合长期超前地质预报新技术解决的问题和达到的技术指标3、长期超前地质预报技术的适用范围1、长期超前地质预报技术(1)TSP探测解译技术(2)地面地质体投射法及其超前预报技术(一)长期超前地质预报TSP探测解译技术TSP方法是当前国内外最先进的隧道隧洞长期超前地质预报设备，也是超前地质预报重要的技术手段。该设备主要用于超前预报隧

4、道掌子面前方不良地质的性质、位置和规模。最大探测距离为掌子面前方300~500米，设备限定的有效预报距离为掌子面前方100米，最高分辨率为≥1米地质体。TSP探测解译的关键技术是成果图的解译。2、长期超前地质预报新技术解决的问题和达到的技术指标(1)能够解决的技术问题(2)可以达到的技术指标(1)能够解决的技术问题能够探测和解译掌子面前方存在的断层、特殊软岩，煤系地层中的煤层、富水砂岩和煤系地层与其他岩层的界线。还可以探测和解译掌子面前方存在的溶洞、暗河、岩溶陷落柱和淤泥带等不良地质体。主要是查明上述不良地质的位置和规模，也可以概略地判断不良地质体的围岩级别

5、（围岩级别的准确判断，尚须跟踪地质工作中的围岩评价才能真正做到）。(2)可以达到的技术指标①有效预报距离可达掌子面前方100～300米，最高分辨率为1米地质体。②对不良地质性质的判断，精度一般可达到基本正确。③对不良地质位置的判断，精度一般可达以上90%以上。④对不良地质规模的判断，精度一般可达85~90%以上。3、长期超前地质预报技术的适用范围长期超前地质预报应用于隧道隧洞贯通前的全过程，在地质复杂标段更是十分重要。掌子面波阻抗界面炮点检波点XT直达波反射波TSP超前预报数据采集观测系统TSP12超前预报系统组成TSD超前预报系统TSP24超前预报探测系统T

6、SP24超前预报工作现场三分量加速度传感器安装炮点TSP24超前预报工作现场TSP24超前预报工作现场TSP24数据处理系统超前预报数据处理软件界面Kirchhoff深度偏移提取反射波显示反射界面地质解译TSP24数据处理系统模型分析No.Vp(m/s)Vs(m/s)ρ(kg/m3)Ⅰ380020002000Ⅱ420022002300Ⅲ450025502500ⅠⅡⅢThesketchofmathematicalmodel模型分析偏移成像炮点岩溶探测工程实例从图P波深度偏移图像可知，在ZK29+695.6和ZK29+731.4处有两组明显的反射界面，结合地质资料

7、，推断ZK29+695.6里程处，岩体裂隙发育，而ZK29+731.4为ε3g与ε2p岩性接触带。在ZK29+725.3～ZK29+729范围内S波反射较强，而P波反射较弱，分析认为该段受ε3g与ε2p岩性接触影响，岩溶发育，含水量大。ZK29+731.4～ZK29+743.5范围内岩体纵波速度低，岩体完整性稍差。据施工人员反馈，ZK29+725.3段的预测完全吻合，在ZK29+743.5～ZK29+750范围内裂隙较发育，开挖时大多为线性小股水。岩溶探测工程实例(二)短期超前地质预报介绍(二)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

8、，预报距离为掌子面前方15～30米。对