地质超前预报ppt课件.ppt

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1、第四章地下工程4.7地质超前预报第四章地下工程第1节概述第2节围岩应力分布第3节围岩变形破坏第4节围岩分类第5节围岩压力第6节围岩稳定性评价第7节地质超前预报第7节地质超前预报一、概念地下工程地质超前预报：利用一定的技术和手段，收集和分析地下工程所在岩土体的有关信息，对施工掌子面前方岩土体情况、不良地质体的工程部位及成灾可能性作出解释、预测和预报。二、目的查明掌子面前方的地质构造、围岩性状、结构面发育特征，特别是溶洞、断层、各类破碎带、岩体含水情况，以便提前、及时、合理地制定安全施工进度、修正施工方案，确保施工安全、加快施工进度。隧道

2、超前地质预报定量准确的超前地质预报，是隧道施工地质界尚未攻克的技术难题。在国外，瑞士、日本等发达国家进行隧道(特别是铁路、公路隧道)修建过程中，隧道施工地质工作都是非常重要的、不可缺少的工序。目前在隧道施工期间采用的超前地质预报方法从专业技术方面可分为地质法和物探法两大类。三、工作内容隧道施工超前地质预报工作主要内容包括：1.资料搜集：（1）搜集前人研究成果；（2）施工过程中搜集；2.掌子面前方工程地质条件预报：（1）断层；（2）大节理；（3）岩脉；（4）地下水；（5）地应力；（6）瓦斯。3.成灾预报：（1）围岩类别预报——完整、碎裂

3、岩体；（2）块体塌方——块裂岩体；（3）溃曲破坏——板裂岩体；（4）岩爆；（5）突水；（6）瓦斯突出。4.超前防治方案预报。四、地质超前预报分类1.地质法地面地质调查法钻探法断层参数法掌子面地质编录法隧道钻孔法导洞法2.物探法电法电磁法地震波法声波法测井法一、地质法1.超前导坑法超前导坑法可分为超前平行导坑和超前正洞导坑。⑴超前平行导坑平行导坑的布置平行于正洞，断面小而且和正洞之间有一定的距离，在施工过程中对导坑中遇到的构造、结构面或地下水等情况作地质素描图，通过做地质素描图对正洞的地质条件进行预报。(2)超前正洞导坑正洞导坑布置在正

4、洞中，其作用与平行导坑相比，效果更好。但是采用超前导坑法进行预报也有缺陷：一是成本太高，有时需要全洞进行平导开挖；二是在构造复杂地区准确度不高。2．超前钻孔法超前钻孔法是在隧道掌子面上进行钻孔，以探明隧道开挖面前方的地质情况的一种方法。钻孔的数量、角度及钻孔长度可人为设计和控制。液压钻孔台车钻进时,在掌子面范围内布置2～4个钻孔,孔深5m,用秒表计时,记录钻进各进尺段所用时间长短来判别软弱围岩和不良地质构造的位置。超前地质钻孔法适用于隧道开挖面前方地质情况复杂、且又有地下水出露的情况。该方法既能探明隧道开挖面前方的地质情况，且探孔又能

5、起到排水作用。其缺点是：①在复杂地质条件下预报效果较差，很难预测到正洞掌子面前方的小断层和贯穿性大节理，特别是与隧道轴线平行的结构面，其预报无反映；②钻孔与钻孔之间的地质情况反映不出来。3.地面地质调查地质调查可分为重点复查和全面调查两类。前者适用于地质勘察工作做得较好、精度较高的长大隧道;后者适用于地质勘察工作做得较差、设计图纸与施工实践不符或严重不符的隧道,主要是占大多数的中长、中小隧道。地质调查的工作方法,不外穿越调查法和追索调查法两种。具体调查方法和工作步骤,则视调查对象而定。主要调查对象划分如表1所示。调查对象调查内容地层地

6、质岩层层序、特殊岩层构造地质断层破碎带、背斜、向斜岩溶地质溶洞、暗河、岩溶陷落柱瓦斯地质煤系地层调查水文地质汇水区、泄水区、泉水分布表14.掌子面编录主要是通过掌子面已揭露地质体(岩层、不良地质体等)进行观测与编录,对掌子面前方一定范围内可能出现的地质体及位置及掌子面实见地质体向掌子面前方延伸情况进行有依据地推断。对掌子面进行地质素描是对开挖面的地质情况如实而准确的反映。在施工循环过程中,爆破后或出碴后打眼装药前即可对隧道开挖工作面进行地质素描。正洞地质素描的优点是不占用施工时间，设备简单，不干扰施工，出结果快，预报的效果好，而且为整

7、个隧道提供了完整的地质资料；缺点是对与隧道夹角较大而又向前倾的结构面容易产生漏报。掌子面编录主要内容包括以下五个：（1）岩性:是最基本的地质资料。主要描述岩石名称、颜色、结构、构造、矿物成分、风化程度等。（2）贯穿性节理:是造成块体塌方的主要原因之一。主要描述节理产状、密度、宽度、延伸情况、节理面特征(光滑、粗糙、起伏不平)、出露位置等。（3）岩脉:岩脉侵入的位置往往是地壳的薄弱点。主要描述岩脉的岩性,出露位置、宽度、接触关系、破碎情况、风化程度等。（4）断层：是地壳上主要的构造痕迹,它的形成、特性及规模决定地区地质构造复杂程度,对隧

8、道施工影响极大,是开挖时发生塌方的主要地质原因之一。针对断层而言，主要描述断层位置、产状、断层破碎带宽度及构造类型、断层性质及其与其它断层的关系、派生节理产状、密度及充填物等。断层露头作图法对结构面向开挖后方倾斜的断层预