隧道超前地质预报北勘

关于隧道超前地质预报的几点认知曹哲明1.超前预报的必要性和重要性2.超前预报方法之我见3.地震反射波法的有关问题讨论4.地貌特征和宏观地质资料的综合利用5.综合探测的必要性一.超前预报的必要性和重要性1.在隧道工程施工中的最大危险源：水大支坪隧道掌子面突水记录齐岳山断层水突出记录水的压力达2.8MPa，射距达80m2.超前预报的重点和范围－－安全岩盘的概念确定安全岩盘厚度应考虑溶腔规模、岩体完整程度、水压力、洞室断面尺寸等因素。c、φ－－岩体粘聚力和内摩擦角，P——溶腔水压（MPa）

不考虑溶腔体积影响时：考虑溶腔体积影响时：稳定岩盘厚度可采用剪切强度、极限剪切强度、数值模拟分析等方法综合确定围岩完整程度围岩级别

不同水压力作用下预留的安全岩盘厚度（m）备注0.5MPa1.0MPa1.5MPa2.0MPa较完整Ⅲ0.731.452.162.90较破碎Ⅳ1.513.024.536.04当Ⅱ、Ⅲ级围岩水压力小于2MPa、Ⅳ级围岩水压力小于1.0MPa时，安全岩盘厚度可按3m考虑。3.超前预报的定义和应注意的问题定义：施工地质的组成部分，隧道前期勘察阶段综合勘探在施工期间的延续目的：提前发现有可能引起重大工程地质灾害不良地质体应注意的问题：占用工作面的时间尽可能短二.超前预报方法之我见全空间条件下满足半无限空间条件原则1.物探用于超前预报的意义：提前发现可能存在的不良地质异常及其空间位置2.物探方法的适用性选择：最简地质模型原则最简和最单一方法原则3.物探的真谛在于宏观控制和整体评价2.TSP和TGP的应用效果宜万铁路的应用效果：对大型不良地质体的准确率约为50%、整体的预报准确率约为27%。恩来高速公路效果：对大型不良地质体的准确率约为93%、整体的预报准确率约为87%。三.地震反射波法的有关问题讨论1.地质解释的分辨率：﹥2m2.反射界面的设定：不是越多越好3.地震动参数及围岩级别的判定：围岩级别只能根据掌子面的围岩情况相对判定纵横波速度的相关性－－只有在存在地质异常时纵横波速度的比才会不等于1.734.频谱特征的利用在岩体上击发的地震波频谱与岩体的硬度有关，一般岩体越硬波的中心频率就会越高。没有干扰的频谱反映了地震波的正常生成和传播5.声波的压制及处理声波的压制采集工艺硬件设置资料处理－－速度滤波、切除

6.浅埋的地形干扰与应对掌子面上的单点反射齐岳山隧道＋629溶腔平导单点反射结果齐岳山隧道＋629溶腔反向掌子面单点反射结果7.在不具备TGP工作条件时临时预报措施⑤掌子面上的束反射技术天生湖隧道束反射预报结果四、地貌特征和宏观地质资料的综合利用1.物探异常2.综合地质资料3.地形导貌特征五、综合探测的必要性超前预报的目的：发现异常－－查明异常的规模、性质、危害程度－－完整岩盘－－灾害预警超前预报的本质：地面的综合勘探在施工阶段的延续物探的分辨率1.水平钻探1)验证物探异常地面物探异常的验证－－云雾山隧道2)验证超前预报的物探异常超前预报物探异常的验证－－马麓箐隧道＋978突水点3)确定不良地质体的规模和空间形态利用钻探通过Ⅱ线查明野三关隧道＋602突水溶腔平面的形态4)遭遇大型不良地质体后确定通过方案云雾山隧道DK247+562~445段溶腔采用钻探确定的迂回方案5)提供水量、水压的测定条件齐岳山隧道15号钻孔的水量水压测量

6)探查软弱围岩的位置、提供有害气体的监测条件2.超长炮孔1)宜万线超长炮孔的效果：特大型溶腔31%、一般不良地质50%大支坪隧道＋550超长炮孔