隧道施工超前地质预报技术

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水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程

水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程

水利水电工程隧道施工超前地质预报技术规程1. 引言1.1 背景水利水电工程隧道施工过程中,地质条件是一个重要的考虑因素。

超前地质预报技术的应用能够为工程提供准确的地质情况信息,从而指导施工作业的顺利进行。

1.2 目的本技术规程旨在规定水利水电工程隧道施工超前地质预报的技术要求和操作规程,保障工程质量和安全。

1.3 适用范围本技术规程适用于各类水利水电工程隧道施工过程中的超前地质预报工作。

2. 超前地质预报的概述2.1 定义超前地质预报是指在隧道施工前,通过分析地质勘探资料、地质统计和井孔资料等来预测隧道内地质结构和地质构造的技术方法。

2.2 目的和意义超前地质预报的主要目的是提前对隧道内的地质情况进行预估,为施工过程中的安全措施和技术措施提供科学依据,降低施工风险。

2.3 方法和步骤超前地质预报主要包括以下步骤: 1. 收集地质勘探资料 2. 分析地质构造 3. 预测岩体的力学性质 4. 预测隧道内的水文条件 5. 制定超前地质预报报告3. 超前地质预报技术规程3.1 地质勘探资料的收集和分析3.1.1 地质勘探方法1.钻探2.地震探测3.影像扫描3.1.2 地质构造分析1.解读岩层的构造类型2.判断断层的性质和活动程度3.分析岩体的变形特征3.2 岩体力学性质的预测3.2.1 岩石类型和强度1.对不同类型的岩石进行分类2.预测岩石的力学强度3.2.2 岩体应力状态1.分析地应力特征2.预测应力释放的规律3.3 隧道内水文条件的预测3.3.1 水文地质分析1.局部地下水位的测定2.地下水流量和水质的评估3.3.2 水文模型的建立1.基于地下水位和水流数据建立水文模型2.预测隧道施工过程中的水文变化3.4 超前地质预报报告的编制3.4.1 报告内容要求1.对地质情况进行详细描述2.提出合理的施工建议3.4.2 报告的评审和审批1.对报告进行评审2.确认报告的准确性和可行性4. 结论超前地质预报技术规程是水利水电工程隧道施工过程中的重要指导文件,通过合理的预测和分析能够预先发现可能的地质问题并提前采取相应的应对措施,确保工程的安全和质量。

TSP超前地质预报实施要求-技术交底资料

TSP超前地质预报实施要求-技术交底资料

超前地质预报现场实行规定一、TSP203隧道地质超前预报1、TSP203隧道地质超前预报布孔规定1)爆破孔24个:孔距1.5米,孔深1.5米;孔高(距地面)1-1.2米;倾角:向下10°-20°;孔径:38mm(不不不小于38mm)2)两个传感器孔:孔深2.0m(不不小于2.0m);倾角:向上5°-10°;距地面高度:1-1.2 m;孔径:45-50 mm(不不不小于45 mm,不不小于50 mm)最终一种爆炸孔距传感器孔距离:17-20 m3)所需材料:起爆器一种(内装好干电池);乳化炸药:3kg-4kg;瞬发电雷管30发;卷尺一把(5m钢卷尺和皮尺各一把)4)注意事项:●应采用瞬发电雷管和防水乳化炸药作震源之用;●必须满足TSP操作旳隧道开挖距离,接受器孔和炮孔应在同一平面上(图);●激发时炮孔中灌水,保证足够旳激发能量在岩层传播以及减少震源带来旳干扰;●假如围岩较软,打孔后轻易塌孔,需做好护孔工作,如使用PVC管支护;●爆炸孔尽量不在电缆线一侧;●爆炸孔布在隧道旳左右侧均可;●最终一种爆破孔尽量靠近掌子面。

●爆破孔、传感器孔,布孔示意图如下:2、现场配合1)施工单位提前2-3天报计划,即告知第三方预报单位;第一次预报施工断面需进洞深55米以上,每次预报长度为100m 左右,两次预报反复搭接长度为10m 左右。

2)假如要做TSP203地质超前预报,则需在每次报计划开始,同步进行打孔,检测单位抵达现场即可开始预报工作。

3)现场需要1名跟班技术员,2名炮工和2名杂工配合第三方进行预报工作。

4)在进行超前地质预报工作时,应停止掌子面及其附近旳施工作业。

二、地质雷达隧道地质超前预报本次采用旳地质雷达为意大利生产旳RIS-K2型,天线使用中心频率为200MHz 和80MHz 旳两种低频屏蔽天线。

有效探测距离在完整灰岩地段不小于20m ,在岩溶发育地段根据雷达波形鉴定。

2023年公路隧道超前地质预报技术规程标准DB45T 2525—2022

2023年公路隧道超前地质预报技术规程标准DB45T 2525—2022

公路隧道超前地质预报技术规程1范围本文件规定了公路隧道超前地质预报的术语和定义、一般规定、超前地质预报设计、超前地质预报实施、地质调查法、物探法、超前钻探法、超前导坑法和复杂地质条件的超前地质预报。

本文件适用于公路隧道超前地质预报工作,其它地下工程的超前地质预报可参照使用。

2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

隧道超前地质预报geological predication in tunnel在分析既有地质资料的基础上,采用地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等手段,对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测及分析判释,并提出技术措施建议。

综合超前地质预报comprehensive geological prediction根据预报对象的地质特点,采取两种或两种以上有效的预报手段进行相互比较印证的超前地质预报方法。

地质复杂程度分级classification of geological factors by intricacy综合考虑隧道工程地质与水文地质条件、可能发生的地质灾害对隧道施工及环境的影响程度,对隧道所处地质条件复杂程度进行的分级,包括复杂、较复杂、中等复杂和简单四级,对应着隧道地质灾害分级的:严重、较严重、一般、轻微。

地质调查法geological survey method根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描,通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等,利用常规地质理论、地质作图和趋势分析等,推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。

包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质素描等。

隧道内地质素描geological sketch of the inside of tunnel将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表的一种超前地质预报方法。

隧道施工超前地质预报技术规程

隧道施工超前地质预报技术规程

隧道施工超前地质预报技术规程隧道施工超前地质预报技术规程是指在隧道施工过程中,通过对地质情况进行预测和预报,提前采取相应的施工措施,以确保施工的安全和顺利进行的规程和指导文件。

隧道施工超前地质预报技术的目的是为了避免因地质条件不明导致的施工事故和延误,提高施工效率和质量。

地质预报是在隧道施工前对地质情况进行调查和分析,通过采集地质资料、进行现场勘察和实验,利用地质力学等相关理论和方法,预测隧道穿越地层的性质和变化趋势,确定施工所面临的地质风险和难点,为施工方案的制定和施工工艺的选择提供依据。

超前地质预报技术是指在隧道施工过程中,通过实时监测和分析地质变化,及时掌握地质情况的变化,预测可能出现的地质灾害和地质问题,为施工方提供及时的预警和决策支持。

超前地质预报技术主要包括地质勘探、地质监测和地质预警等方面的内容。

地质勘探是通过采集地质样品、进行地质钻探和地质测量等方法,获取隧道所经过地层的地质信息。

地质勘探的目的是为了了解地层的岩性、构造、断层、裂隙、地下水等情况,判断地质条件的稳定性和可行性。

地质监测是通过在隧道施工过程中设置监测点和监测设备,对地表和地下的地质变化进行实时监测和记录。

地质监测的内容包括地表沉降、地下水位变化、地下应力变化等,通过监测数据的分析和比对,可以了解隧道周围地层的变化情况,及时预警可能出现的地质灾害和地质问题。

地质预警是在地质监测数据发生异常时,通过数据分析和模型计算,预测可能出现的地质灾害和地质问题,并向施工方提供预警信息和建议。

地质预警的目的是为了确保施工的安全和顺利进行,及时采取相应的措施,防止事故的发生。

隧道施工超前地质预报技术规程是在实践中总结和归纳出来的经验和方法,它对隧道施工的安全和效率具有重要的意义。

通过合理的地质预报和超前地质预警,可以减少隧道施工的风险和难度,提高施工的质量和效益。

在制定隧道施工超前地质预报技术规程时,需要充分考虑地质条件的复杂性和不确定性,结合施工过程中可能出现的地质问题和难点,制定相应的预报和预警措施。

隧道地质超前预报技术

隧道地质超前预报技术

地质勘察技术的优势和局限性
优势 全面、准确的探测
局限性
受地质条件、设备设施 限制
地质勘察技术的未来发展趋势
人工智能技术的引入
提高数据处理效率
多传感器融合技术的应用
提升隧道地质探测精度
数据处理与分析方法的优化
加强地质信息解读能力
案例分析:地质勘察技术在某隧道工 程中的应用
技术指导
地质雷达技术的应用 钻孔声波技术的应用
技术标准
制定地质勘察的技术标 准 明确监测指标和标准值
数据共享
建立信息共享平台 促进数据交流与合作
培训需求
加强技术人员培训 提升行业整体水平
监督机制
建立技术监督体系 确保技术规范执行
隧道地质超前预 报技术未来展望
隧道地质超前预报技术的未来发展方向包括人 工智能、数据融合、智能监测等方面的应用进 一步深化和创新。这些技术的不断更新和推广 将为隧道工程的施工与管理带来革命性的变化, 提升隧道工程的安全性、可靠性和效率,同时 也为行业发展注入新的活力。
THANKS
感谢观看
水电隧道施工中常见的 地质问题
效果评估
地质超前预报技术在 工程中的实际效果
技术创新介绍
最新地质超前预报技术 的应用
案例四:某铁路隧道施工中的地质超 前预报技术应用
地质调查
岩土勘探 地下水勘探
监测措施
地质构造监测 地下水位监测
风险评估
地质灾害风险评估 地质灾难防范措施
应急预案
地质灾害应急预案 紧急处理措施
提高经济效益
有效控制工程成本,提升工程经济效益
优化资源配置
根据地质预报结果,合理配置资源,降低成本
隧道地质超前预报技术在工程进度管 理中的作用

隧道工程超前地质预报和监控量测指南

隧道工程超前地质预报和监控量测指南

隧道工程超前地质预报和监控量测指南1、超前地质预报(1)预报内容①地层岩性。

特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。

②地质构造。

特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报。

③不良地质。

特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体及高地应力等发育情况的预测预报。

④地下水。

特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层等的预测预报。

(2)预报方法①超前地质预报方法按预报原理可分为地质分析法、钻探法、物探法和超前导坑法。

A、地质分析法。

包括地层分界线、构造线,地下和地表相关性分析、地质作图等。

B、钻探法。

包括深孔水平钻探、5-8m加深炮孔探测及孔内摄影。

C、物探法。

包括地震波反射法、声波反射法、电磁波反射法、红外探测法等。

D、超前导坑法。

包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。

②超前地质预报按预报长度可分为长距离预报(大于200m),中长距离预报(30~200m)和短距离预报(小于30m).③超前地质预报按采用的预报手段数量可分为单一方法地质预报和综合超前地质预报。

(3)预报分级①根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度,分为以下四级:A级存在重大地质灾害隐患的地段,如大型暗河系统,可溶岩与非可溶岩接触带,软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带,特殊地质地段,重大物探异常地段,可能产生大型、特大型突水突泥地段,诱发重大环境地质灾害的地段,高地应力、瓦斯、天然气、放射性问题严重的地段以及人为坑洞等。

B级中、小型突水突泥地段,物探发现存在较大异常地段、断裂带等。

C级水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带,发生突水突泥的可能性较小。

D级非可溶岩地段,发生突水突泥的可能性极小。

②不同地质风险地段的预报方式:A级预报采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。

首先以地质分析法进行长距离预报,然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报,同时进行多孔超前钻探探查。

隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施

隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施

我们在隧道的施工过程中会遇到各种不良地质,为避免盲目性,使施工方案和技术措施更科学合理,开展地质超前预报十分必要。

地质超前预报对不良地质能做到早发现,早预防,从而采取恰当的处理措施,减少和化解不良地质给施工带来的不利影响。

1 地质超前预报方法1.1 超前导坑法长隧道和特长隧道大都设有平行导坑。

平导普通与路线平行,距路线20m~30m 不等。

施工过程中利用平导先行的优势,认真采集和积累地质资料,并根据平导开挖过程中揭示的地质资料指导正洞施工,从而使正洞的施工方案和技术手段都建立在科学合理的基础上。

平导开挖断面小,即使浮现不良地质也容易处理,对施工影响不大。

因此,超前导坑法在长隧道和特长隧道施工中被广泛采用。

1 。

2 超前水平钻探法采用隧道专用钻机进行超前水平钻探,来探明开挖前方的地质情况。

超前水平钻探其实并非彻底“水平”,带有一定的角度.与地震波反射法、地质雷达探测法相比,超前水平钻探法具有更直观、更准确的特点。

超前水平钻探法虽是“一孔之见”,却能起到“管中窥豹”的作用。

超前水平钻探法主要用于探测煤层、瓦斯、断层、溶腔、突水、涌泥等不良地质。

超前水平钻探法探测的距离长,探明的不良地质距工作面较远,便于提前调整施工方案和技术措施。

1.3 超长炮孔钻探法超长炮孔钻探法指的是在掘进过程中,每次打眼都用5m 钻杆在隧道拱部和底部各钻两个探测孔,放炮则控制在3m 以内,使工作面始终保持距不良地质2m 以上的安全距离。

当钻孔浮现不良地质征兆时,可以及时采取应对措施。

采用超长炮孔钻探法,避免了钻机的频繁挪移,可以不中断隧道的正常掘进,简便易行、事半功倍。

超长探孔还可兼做炮眼,节约成本,提高功效。

1 。

4 地震波反射法-—TSP-203 系统TSP 超前地质预报系统是目前隧道及地下工程地质预报工作中,采用的较为先进的设备。

其工作原理是利用地震波的回波原理,人工创造一系列有规则罗列的轻微震源,形成一个地震源断面;同时,三维地震波接收器在计算机的监控下,采集这些震源所发出的震波沿隧道前方及四周区域传播而遭遇不良地质体(如地层层面、节理面、特殊是断层破碎带界面和溶洞、暗河等)被反射返回的地震波数据.这些回波信号的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向,是与相应不良地质体的性质和分布状况密切相关的.在一定间隔距离内连续采用上述方法,可以得到前方地层的地质力学参数,如杨氏模量和横向变形系数等,从而预报隧道前方及周围临近区域的地质状况,判断开挖面前方100m~200m 范围内的地质情况。

超前地质预报技术在隧道施工中的应用

 超前地质预报技术在隧道施工中的应用

超前地质预报技术在隧道施工中的应用一、引言隧道施工作为一项综合性大型工程,在建设过程中所面对的地质条件多种多样,极易带来巨大的风险和损失。

因此,超前地质预报技术在隧道施工中得到了越来越广泛的应用,它能帮助工程团队及时发现隧道施工中可能出现的地质灾害,从而采取相应措施加以应对。

二、研究背景隧道施工中的地质灾害是由随机变化的地质构造和地质体性质以及施工工艺等因素综合作用引起的,具有不确定性和难以预测性。

在以往隧道施工中,因为不能准确预测隧道所在地的地质状况而导致了许多任务滞后、突发事件难以控制的情况。

超前地质预报技术是一种可以将地质情况在所需时间内预报的方法,能够提高施工过程中地质预报的精度,为施工提供更多的信息并减少风险,同时也为隧道施工的进展提供了科学化的方案指导以及参考意见。

三、超前地质预报技术的应用1.实时监测技术在隧道施工过程中,实时监测技术可以通过现场观测、数据记录以及数据分析等方式,及时识别出地质变化和隧道内部的稳定性情况,帮助工程团队提前预计和解决地质问题。

实时监测技术可以使用遥感、激光测量、地下水位监测等多项技术手段实现,既可以监测现场状况,也可以提供数据参考。

2.先进的地质探测器超前地质预报技术越来越注重提高观测技术和方法,同时应用先进的地质探测器也是其应用的重要方面之一。

各种地质探测器的出现极大地拓宽了隧道施工工程地质预报的思路,大大提高了地质探测的能力,从而为隧道施工过程中的地质探警告提供更加准确和完善的信息支持。

3.高分辨率地质发掘技术高分辨率地质发掘技术具有高精度和多参考性等特点,可以将地质发掘的范围、深度等进行准确评估,同时提供详细的地质信息,从而帮助工程团队更快、更准确地完成地质数据收集、评估、分析等工作。

高分辨率地质发掘技术的应用可以使施工方便捷,并且将工程风险升到最小值。

四、未来展望技术的更新换代不是一日之功,超前地质预报技术在隧道施工中的运用还存在许多问题和挑战。

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隧道施工超前地质预报技术就地球物理方法与隧道施工特点相结合进行综合预报,以解决隧道超前地质预报的多解性、预报精度及方法缺陷等问题做了较详细的介绍。

摘要:目前隧道施工超前地质预报技术仍处在对单个方法、单一参数的解释研究阶段,由于地质预报的具体方法各有其特点和局限性,很难找到一种适合于各种隧道地质灾害的探测方法,因此,就地球物理方法与隧道施工特点相结合进行综合预报,以解决隧道超前地质预报的多解性、预报精度及方法缺陷等问题做了较详细的介绍。

隧道施工超前地质预报是指对隧道开挖掌子面前方的地质情况及不良地质体的工程性质及位置、产状进行探测、分析解释及预报。

隧道超前地质预报从探测位置上可分为(洞外)地面预报与(洞内)掌子面预报;从预报性质上可分为物探方法、地质方法、化探方法;从预报距离上可分为长距离预报(>100m)、短距离预报(<30m)与临近预报(<10m)。

隧道施工过程中常见的地质灾害有:断层破碎带、岩性界面不整合接触带;岩溶、陷落柱及采空区;岩爆;软岩;地下水等。

存在的主要问题有:①利用单一方法、单一参数解决某个具体问题,存在预报精度低、有多解性的现象;②某个具体方法的探测由于与现场装置布置有关,从而存在对某种类型地质体探测有利,对某些形状或不同类别的灾害体探测不利的现象;③目前适合于隧道掌子面的预报方法较少,使得超前地质预报的方法组合受到限制。

1、常见的掌子面超前地质预报方法隧道地震预报在掌子面附近的排布方法有多种,可分为二维2D(测线)观测系统和三维3D(面积)观测系统。

1)2D观测系统是震源与接收器沿测线排列。

常见的2D观测系统有:将炮点与接收器均设置在侧墙的排布方式(见图1、2),简称TSP(Tunnel Seismic Prediction);将炮点设置在掌子面多个接收器在侧墙上的排布方式,简称VSP (Vertical Seismic Profiling);在隧道的2个侧壁分别布设震源和检波器,按其相对位置固定激发点(或接收点)和激发与接收相交错的排布方式,简称HSP(Horizontal Sound wave Profiling);把激发点和接收器按一定排列布置在隧道掌子面的排布方式,称为垂直地震波排布(极小极距偏移法)。

2D观测系统通常主要预报较为简单的二维地质构造,如断层破碎带、岩性界面等。

图1 TSP现场排布:图2 TSP测量原理:2)3D观测系统是将震源点与接收器按空间排布,构成空间位置或角度偏移,3D观测系统有:TRT(True Reflection Tomography)(特定震源点与接收器的空间排布,采用距离偏移法)、USP(Underground Seismic Prediction)(震源点与接收器空间排布,见图3,采用角度偏移法,每个接收器有64个分量)。

只有三维的观测系统才能进行诸如形状体的地质灾害探测,如岩溶、陷落柱、采空区图3 USP的3D观测系统常用排列:目前的隧道地震预报采用的主要方法为反射波法,对地震记录识别和追踪的对比原则主要是位置对比(距离偏移)法。

由于不同的排布方法各有其优缺点,因此大部分仪器都有其自身的现场排布方法,不同的仪器是结合某个具体的排布设计相应地解释处理软件。

如TSP202、203有其自身固定的排布方法,其他的相关仪器也类同,也有个别仪器在设计时同时考虑了适用几种排列。

隧道电性预报方法主要有:GPR地质雷达法、BEAM激发极化法、TEMT瞬变电磁法等。

地质雷达法属广普电磁法,应用较广泛;BEAM法在国外应用较多,国内案例较少;瞬变电磁法在国内的研究与应用都较多。

就地球物理方法与隧道施工特点相结合进行综合预报,以解决隧道超前地质预报的多解性、预报精度及方法缺陷等问题做了较详细的介绍。

2、超前地质预报的实施通常在对前期地质勘查资料仔细研究后,并结合隧道工程进度、现场条件及物性参数测试,进行预报方法比选。

考虑到工程的整体进度,一般结合掌子面的具体情况采用长距离与短距离预报相结合的方法。

同时,也要考虑隧道(洞外)地面超前预报方法。

有时地面超前预报更方便、有效,所以应针对某个具体隧道情况全面考虑。

预报方法可以组合与搭配,且前一参数或方法将为后一方法提供目标地质体的特征或形态。

后一方法的装置排列设计将依照前一方法的结果进行。

因此,相应的方法“先后合理”是指对隧道超前地质预报实施过程中强调先后顺序,它是超前地质预报是否成功的重要保证。

隧道超前地质预报共有7个合理步骤。

1)充分收集已有的地质资料。

资料收集和分析是隧道施工超前地质预报的基础,它直接关系到预报结果的准确性,是做好施工超前地质预报工作的第一步。

已有的地质资料一般包括:①前期勘查资料。

对这些资料进行分析研究,可以对工程范围内的地质构造规律有基本的认识。

经验证明,对构造规律的掌握程度直接影响预报的准确度。

在熟悉已有资料基础上,应在地表进行实地踏勘并核对以便加深感性认识,从宏观上了解隧道所在地区的地质构造单元及其特征和可能遇到的不良地质地段,在此基础上可大致确定预报的重点内容。

②施工过程资料。

其中:施工掌子面地质素描、钻速测试可以收集到掌子面没有露头的与洞轴线近于正交的岩体软弱带情况;声波测试可以收集掌子面内部岩性变化情况,并为超前预报提供波速数据;裂隙网络窗口调查为三维网络计算机模拟提供数据,同时验证预报效果。

2)描述所要预报的地质灾害体特征。

根据已有的地质资料结合施工方法便可以确定地质灾害类型,并明确灾害体的特征,对灾害目标体进行地质和地球物理的属性描述,分析可能的参数特征,针对不同的灾害类型尽可能地细化参数,还可配合已知资料进行部分的岩性参数测试,从而准确把握地质灾害特征因素。

3)建立预报模式。

由于在某个局部地质环境下,其灾害地质结构具有相对稳定的特点,并且灾害局部地质受到特有地质环境的影响,通常具有某些地质结构或构造上的特点。

因此,在某些地区建立特定的隧道预报模式是必要的。

这也说明针对某个工程项目要充分研究当地区域地质环境的重要性。

根据地质灾害体的类型和特征参数,分类建立地质预报模式(见表1),明确预报的各具体参数。

以上模式要能区分不同灾害体的位置、形状、大小、产状及性质等要素,同时要考虑施工因素及现场条件的影响。

4)选择具体的预报方法。

首先,根据已建立的预报模式,结合隧道施工现场和地面条件,考虑施工方法要求,了解现场的地质噪声和干扰水平,兼顾隧道掌子面超前地质预报和地面(洞外)预报方法,全面考虑应采用的具体方法;然后,明确以某个具体方法作为主导的、长距离的预报;最后确定相应的配合方法。

主导方法要有普适性,配合方法有针对性。

同时注意先进行主导方法的探测,配合方法应在有异常的部位进行,且网格细度应依次加密。

5)预报结果分析。

根据预报结果来消除干扰及假异常。

应尽可能采用专业软件分析、认识各种异常特点,特别要注意将预报的异常体分为不同类别,因为每个地区都会有特定的异常特点。

正确地认识异常特点会指导下一步的工作。

同时明确哪些异常对施工开挖具有危害,哪些异常要进行必要的钻孔与测孔验证。

另外,还应分析已采用的预报模式及方法本身的缺陷和可能会遗漏哪些类型的异常,这些异常如何在施工中加以防范。

6)钻孔与测孔的验证工作。

对重要的、严重的地质灾害体进行必要的钻孔与测孔的验证是对预报结果的进一步论证,同时也是对预报工作的进一步细化和指导。

7)对不同类型灾害体的施工预案。

根据预报结果可指导隧道施工中对灾害体的开挖与支护,并建立隧道地质灾害的等级,明确各种等级灾害体的开挖方法和支护参数选取。

因为,一旦开挖遇到地质灾害体,就必须立即确定防护方案,以防灾害体迅速扩大。

因此,隧道地质灾害预案应在超前地质预报结果中建立。

3 、不同工况的超前地质预报方法3.1 山岭隧道施工山岭隧道正在朝“长、大、深”方向发展,由于其具体工程特点不同,所以采用的预报方法也不同。

3.1.1 工程特点山岭隧道通常较长、埋深较大,在前期勘察期间由于受技术手段和现场条件所限(如:勘查较粗,且地面条件较差;地表植物较多,不利于许多方法探测;许多地球物理方法的纵向分辨率随着深度的增加而降低,且隧道开挖直径仅16m,埋深150m,纵向分辨率为90%),使地表探测的难度加大,前期勘察资料的准确度和可靠性就较差。

3.1.2 预报方法山岭隧道应以掌子面超前地质预报为主,而长距离预报应以地震反射法中角度偏移法为主。

其他电性方法,由于供电等原因,且探测距离较浅,可作为辅助方法。

总则是“综合参数(波速+电阻率)、长短结合(地震反射法+电性方法)”。

地震反射法有:TSP、VSP、HSP、TRT、USP等。

电性方法有:GPR地质雷达、TEMT 瞬变电磁法、BEAM激发极化法。

钻孔方法有弹性波和电磁波CT。

预报时可根据现场地质条件复杂情况选择使用。

3.2 地铁浅埋暗挖法和盾构法施工地铁施工目前基本不做掌子面超前地质预报,但并不表明地铁施工不需要超前地质预报。

因为目前国内大范围地铁施工仍在地表下20m以上施工,且地铁隧道前期勘察资料相对山岭隧道而言较为详细;另外,地铁所选线路基本都在原有城市道路下方,地铁所穿越的上方既有市政设施及既有构筑物基本已知;再者,地铁主要建设在大型城市市域内,而我国大多城市都建设在冲洪积平原上,土体隧道居多,当然也有岩质隧道和较为复杂的岩溶地区。

虽然,地铁隧道远比山岭隧道地质情况简单,但是其修建于闹市区,对地层变形和既有设施的保护又远比山岭隧道难于控制。

所以,地铁隧道对超前地质预报技术的需求是迫切的,技术要求更加精细,出现的问题也很多。

现阶段不做掌子面前方预报,主要受预报技术和仪器设备所限。

3.2.1 工程特点1)埋深相对较浅,地质情况相对简单,但变化较频繁,更注重对既有构筑物的保护;2)对盾构施工而言,更注重对大粒径(50cm以上)卵砾石分布和详细位置的探测与预报;3)对砂性土体则注重对空洞、水囊的探测;4)地下水对工程施工的影响很大,也是探测预报的重点。

3.2.2 预报方法由于地铁施工埋深较浅,所以就国内现有技术而言,地铁前方预报方法应以地面方法为主(20m以上)、掌子面方法为辅。

但是地面探测受各种干扰影响较大,如振动、电磁干扰等等,目前北京地铁开工前要进行地面雷达法空洞扫描探测,测线间距4m,探测深度基本在6m以上,而隧道实际开挖在10m以下,因此探测方法对隧道施工帮助不大。

不过,利用较大震源的跨孔法探测也不失为一种好方法,但仍需要做进一步的试验和研究。

常采用的地面探测方法有:GPR地质雷达、TEM瞬变电磁法、浅层地震法、高密度电阻率法、综合参数跨孔法等;隧道掌子面预报方法有:USP地震反射法、GPR地质雷达、TEMT瞬变电磁法、BEAM 法等。

使用哪种方法应结合具体地质条件和现场条件综合确定。

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