浏阳河隧道超前地质预报技术

Word版本，下载可自由编辑浏阳河隧道超前地质预报技术1引言

因为隧道与其他工程相比，具有隐蔽性、复杂性和不确定性等突出特点，特殊是水底隧道工程因为地质环境复杂，基础信息缺乏，加之勘察手段不足等各方面的限制，必定造成了不行能彻低把握施工中的地质情况，这就有可能带来坍方、突泥突水、瓦斯爆炸、岩爆等重大地质灾难。这些重大地质灾难一旦发生必定会对囫囵工程建设带来巨大的损失，故做好隧道地质灾难防治工作是一项亟待解决的重大课题。而地质超前预告则是解决这一课题的关键技术。地质超前预告技术的讨论及应用对我国一些重大工程和地质条件复杂的工程施工和地质灾难预防具有重要的意义。

浏阳河隧道工程位于长沙市主城区北部新河三角洲浏阳河入湘江口，南接湘江大道，下穿浏阳河，北接规划路——湘江大道。

本工程为双向四车道隧道，穿越浏阳河段采纳矿山法施工，两岸结构采纳明挖法施工，隧道长度为1400m，建造长度为1760m，浏阳河隧道穿越浏阳河段采纳矿山法施工，两岸结构采纳明挖法施工。矿山法施工段东线长度为579.20m，西线长度为567.36m。矿山法段在河床下最小埋浓厚度为14m，最大埋深位于北岸河堤处，厚度为31m；矿山法段左右两隧道净间距约为7.68～23.38m。

隧道场地地层主要为第四系全新统人工填土层，第四系更新统冲积层、残积层、白垩系碎屑岩层和板溪群板岩。隧道围岩主要为强风化砾岩和中风化砾岩，懦弱结构面主要为节理及裂隙，因为围岩为砾岩，层间结合好，且岩层基本平坦，倾角很小，对围岩稳定性影响不大，但局部地段节理裂隙发育，且岩石为砾岩，胶结成分为泥质，遇水易崩解、软化。

隧址地表水主要为河流积水，地下水主要为基岩裂隙水，局部地段地下水发育丰盛。

2地质超前预告的办法、设备及原理

地质超前预告的讨论，目前国内外都处于探究的阶段，也没有一套完整的容易易行的办法。地质超前预告分为长久超前预告和短期超前预告。长久超前预告的预测距离普通为100～500m，甚至更长。主要技术手段有地面地质调查法、断层参数法、地震波探测法等。短期超前预告又称跟踪预告，在长久超前预告的基础上举行，预告的距离为15～30m。主要技术手段包括掌子面编录预测法、超前钻孔、瞬变电磁法、地质雷达探测法等。

按照浏阳河水底隧道的地质状况，主要以探测地下水发育状况、破裂带和懦弱夹层为主，故在浏阳河水底隧道施工中，试试采纳的地质超前预告措施为TGP-206地震波探测法为主，辅以掌子面素描和超前探孔。

2.1探测原理

TGP-206探测法是通过地震波反射回波办法测量的原理。地震波震源采纳小药量炸药激活产生，炸药激活在隧道边墙的风钻孔中，通常24个炮孔布置成一条直线。地震波的接收器也安置在孔中，普通左右洞壁各布置一个。地震波在岩石中以球面波形式传扬，当地震波碰到弹性波阻抗差异界面时，例如断层、岩体破裂带、岩性变化或岩溶发育带、地下水赋存带等，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质继续传扬。反射的地震信号被高敏捷度的地震检波器接收，反射信号的传扬时光与传扬距离成正比，与传扬速度成反比，因此利用测量直达波速度、反射回波的时光、波形和强度，可以达到预告隧道掌子面前方地质条件的目的。在一定间隔距离内延续采纳上述办法，结合施工地质调查，可以得到隧道围岩的地质力学参数，如动弹性模量、动剪切模量和动泊松比参数等。工作中结合相关的地质资料和施工地质工作，总结预告阅历可以提升预告的精确     性。

2.2探测仪器简介

TGP-206的同一水平线上从距掌子面3～6m处开头向外布置24个炮孔，炮孔间距2.0m，炮孔高度1.1m，最外侧炮孔与接收孔的最近距离为20m，如图1所示。

3探测结果初步分析

本文以浏阳河水底隧道右线YK0+955~YK1+115范围段的TGP-206地质超前预告为例举行分析。

采集的TGP数据，利用TGPWin2.1软件举行处理、获得P波、SH波、SV波的时光剖面、相关偏移归位剖面等成绩。在成绩分析中：以P波、SH波、SV波的原始记录分析测段岩体的地质条件；以相关偏移归位剖面预告前方岩体地质条件，预告分析判断以P波剖面资料为主，结合横波资料综合解释。解释中遵从以下准则：

①若S波反射较P波强，则表明岩层含水。

②左右洞壁对照，以激活和接收在同一侧的资料为主的原则。

③纵横波资料对照，以纵波资料为主的原则。

3.1预告基础段岩体参数表

浏阳河水底隧道右线YK0+955~YK1+115范围段的TGP-206地质超前预告探测的基础段岩体参数表如表1所述。

3.2三重量P波SH波和SV波原始波形图

3.3综合偏移成绩图

3.4同/对侧偏移与衰减处理成绩图

3.5结果分析

综合分析隧道左右壁原始记录，分别后的纵横波记录，以及P波、SH波、SV波的相关偏移归位剖面图得知：

检测段围岩在YK0+890～YK0+955段，纵波速度为2500m/秒；横波速度为1500m/秒；动泊松比为0.219；岩体动弹性模量为12023MPa；岩体动剪切模量为4932MPa；岩体密度为21.5KN/m3。预报掌子面前方岩体在如下里程：YK0+955～YK0+990段岩体岩性以强风化砾岩为主，岩体稳定性差，较破裂，含水量丰盛；YK0+990~YK1+022段岩体岩性以强风化砾岩为主，夹杂着中等风化砾岩，岩体稳定性较差，含水量丰盛；YK1+022~YK1+042段岩体岩性为中等风化砾岩，岩体稳定性普通；YK1+042~YK1+066段岩体岩性以强风化砾岩为主，夹杂着中等风化砾岩，岩体稳定性较差，含水量丰盛；YK1+066~YK1+082段岩体岩性为中等风化砾岩，岩体稳定性普通；YK1+082~YK1+115段岩体岩性以强风化砾岩为主，夹杂着中等风化砾岩，岩体稳定性较差，含水量丰盛。

4预告结论分析与对照

本次以对浏阳河隧道右线地质超前预告范围为YK0+955～YK1+115为例，预告长度160m，对该段的地质状况预告成绩及与实际对照如表2所述。

5结束语

坍方和突泥突水是浏阳河水底隧道工程的主要可能地质灾难，该工程利用采纳以