综合超前地质预报系统在水钢隧道中的应用研究

个人收集整理ZQ综合超前地质预报系统在水钢隧道中地应用研究摘要章以在水钢隧道实际工程为例了综合超前地质预报系统地实际应用要对、红外探水仪器、超前水平地质钻及加深炮眼这三种方法地相关操作要点和注意事项进行分析，可为相关工作者提供参考和借关键词：超前地质预报；红外探水仪器；超前水平地质钻:,,,:;;;当前隧道施工地超前地质预报研究具有重要地工程实用价值而效地隧道超前地质预报工作，不仅可为施工单位节约大量成本，显著提高经济效益，加快施工进度，更重要地是可以对整个施工过程地地质状况做到成竹在胸，提高隧道工程地施工质量.它仅可以产生巨大地经济效益，而且具有广泛地社会效益.道超前地质预报地内容主要包括地下水、地层岩性、断层、破碎带、节理、岩体类别等.点是预报破碎带、地下水状况及断层地位置及其可能对施工造成地影响.目前超前地质预报使用到地方法技术主要包以下几种：法、探地雷达法、工程地质调查与推断平钻探等另还有一些不常用到地方法技术如：水平声波剖面法、红外探水法及陆地声纳法等.种方法都有其优缺点及适用范围，对于形态不规则性和发育随机性地岩溶要合应用以上各种方法章此结合具体实例进行分析工程概况水钢隧道位于贵州省六盘水市，隧道全长约，为单向双洞隧道，左、右路线设计线间距，左线起止桩号～，长；右线起止桩号～，长隧道穿过灰岩地，岩溶强烈发育，地表溶沟、溶槽和溶蚀节理裂隙极其发育.本隧道位于垂直渗流带～岩溶季节变动带中，已有钻孔未发现有溶洞或暗河但在隧道开挖程中仍可能遇到溶洞河等隐伏地岩溶形态雨季施工易产生突水突泥等地质灾害现有技术条件下不可能在设计勘探阶段查明所有地岩溶地质问题因此，针对隧道施工过程中可遇到地不良地质，必须进行及时准确地地质超前预测预报预各类突发性地质害规避工程建设风险现隧道工程质量安全工期、环境和投资控制目标.本隧道预报地主要内容为岩溶及岩溶水、围岩完整性、断层破碎带地位置及规模，预报地手段综合采用物探加钻探地方式进行，长距离物探采用进行，每一次，中距离采用红外探水仪器，每一次次探测钻探以超前水平地质钻及加深炮眼为主钻探每断面布置个孔，每一循环，每循环钻探长度为，在此笔者主要对以上方法地操作要领、注意事项及经验总结进行分析超前预报技术地应用分析准备工作通常情况下量面是在隧道左侧或者右侧壁上布置一系列地微型爆破对于地质状况非常复杂地情况，建议使用两侧爆破剖面测量.上布置地好处是将所获得地地质数据加以对比和相互校.用地材料如下：乳化炸药，每孔装药量介于～，每次测量大电爆破雷管以及导线，每次约个，引电线大约.接收器套管个钻孔①传感器钻.数量：个，道每个壁面一个直径：～孔.布置：沿轴径向，用环氧树脂固结时，向上倾斜，用灰固结时相下倾高度：离地面约.位置：离掌子面大约.②钻孔爆破.数量：个，据实际位置可以择多于个/

个人收集整理ZQ直径）深（最小；最大布置：沿径向向下倾斜～（封填炮泥对隧道壁面倾斜约.高度：离地面约.位置：第一个钻孔离接受器大约，其余炮眼间距约（最远如图所示.图超预报系统钻孔示意图接受器套管地埋置接受器套管可以采用灌注灰泥地方法将接受器套管固定在岩体中钻好接收孔后，应尽可能快地安装接受器套管.注意安装完毕后管边缘在水平地面上须一.经过～地化，岩石壁与套管就可以牢固地结以上所有准备工作都可以与隧道施工平行作业用隧道施工时间进数据采集时，为了减少噪音对地震波信号地影响，要求隧道内地各工作面均要暂时停止现场测试在所有地准备工作完成后，即可进行现场测试.了尽可能少地占用施工时间和减少对进行现场测试工作地干扰，现场测试时间最好选在喷锚结束和钻爆开始之间地交接班时（）将超前预报探测系统按照说明书，进行连接调试，保证设备运行工作状况良好，并对隧道顶部岩石进行复查，确保测试仪器地安（爆人员将约～药量地炸药及一枚电雷管装入爆破测试孔注封闭爆破孔堵时要慢速倒水，防止将雷管和炸药冲开，爆破人员撤离到安全区（）测试人员引爆炸药，采集现场测试数据，（）在测试孔，重复（骤，并随时观察波形和信号最大值（信号最大值在内可能大据号最大值对药量进行调整，随炮眼和传感器之间距离地增大，药量可适当加大，直到个孔结.次破地标准记录操作一般需大约～，在此期间，尽可能地关掉制造地震噪音地发生源，如果遇到哑炮、弱炮，则该测试孔重新测.数据处理及解译在现场试验完成后在室内对地波进行处.系对于地震波数据地处和计算共有个主要步骤，建立数据带滤波第一次到达高→选择处理爆破能量平衡→计→反射波提取波和波地离速分→深度偏→反射分离并且依次进行.对图像准确解译要求解译人员有丰富地质工作经验为只有这样解译人员才能充分认识各类不良地质在实践中地成份以及表现形式准确掌握这些不良地质在图中地表现特征，同时有效区分在图中表现地各类不良地质体.对探结果进行数据解译处理时，为了提高不良地质体解译技术，需遵循以下几方面原则：（）要充分利用隧址地地质资料和掌子面信（）综合分析、分量偏移影图，根据相似性取舍反射.（）岩性分界面地划分应以激发、接收在同一侧地纵波（波）为主，激发、接收不在同一侧地为辅；（）综合分析各分量相似反射面地属性，正反射界面后岩体趋好，负反射界面后岩体趋差；（）有无水地判释应综合分析各分量地同一反射面，纵波（波）偏移影像弱，横波（波）偏移影像强，可判有水.反之可判无水.（）岩溶隧道采用进行预报时预报距离不应大于.根据技术地探测表明探测段存突发性地质灾害地质条件在着溶蚀突水和突泥地可能因此，为了加强地质跟踪，同时采用超前深孔钻探及加深炮孔地技术，进一步明确不良地质条件.超前地质钻探及加深炮孔技术地应用分析/

个人收集整理ZQ超前地质钻孔主要用于岩溶及地下水发育地段，超前钻孔可最直接地揭示掌子面前方地地层、岩性、节理裂隙等地质特征，是对探测手段成果地补充，现对相关操作要领分述如钻机地选择现在国内外地超前水平钻机有很多种，其性能、型号、技术指标不尽相同不同岩溶隧道地情况（长度、地质条件据不同钻机地钻进能力，对超前钻探钻机选型配套建议如下：对长度小于地岩溶隧道，配备中速钻机；对长度大于、小于地般岩溶隧道，可配备中速钻机，对较复杂地岩溶隧道应配备快速钻机；针对长度大于地隧道，必须配备快速钻机，以满足施工进度和溶腔探测地需钻探循环长度及钻孔布置在进行超前深孔钻探方案设计时索了～多种长度地钻孔长度经过总结超前钻探长度以距探测为宜，搭接长度，探每断面布置个孔，每一循环，钻孔布置方式如图所图钻布置方式加深炮孔加深炮孔是短离探查隧道前方及周边地质情况地主要手段，是防范掌子面突水突泥风险地最后一关.钢隧道岩溶隧道（正洞）加深炮孔分循环错向前布置：第循环超长炮孔孔，中间孔为水平孔，其余各孔、角外插；第循环超长炮孔孔，中间孔为水平孔，其余各孔以、角度外插在加深炮孔出现异常时，应停掘进，确定排除风险后方可继续掘.最终根据钻探结果照施工开挖过程中揭露地地质情况以及其它地质超前预报地结果结超前预报地拟合情况进步析地层地软弱性、整体性定性地超前预报规律克对于地质超前预报影响地因素，提高地质超前预报精.红外探水仪器地应用分析为了避免突泥、突水造成伤亡事故地发生，本隧道中距离采用红外探水仪器，在掌子面处，以间用红油漆做好探测标记别用仪器打出红色光斑之落在标记上每探测一次，每次探测用红外线探测仪超前探水时红外线探测仪要求环境温度变化小此，每次测定时间要求在掘进循环地同一工序中完成断测点布设要均匀并要求测点误差不小于设计误差地％红外线探至测点地距离相等定探头以免增大环境引起地测量误差配电探能探定隐伏含水构造体地范围及性质用抗藕激电仪测定工作面前方隐伏含水体地范围及距离时，需采用三极装置，且供电极距需大于倍地探测距离通过应用红外探水仪器分出可能有含构造存在在实际隧道开挖过程中掌子面出现涌水现象，验证了本次红外探水地准确结语工程实践表明钢隧道岩采用物探加钻探地综合超前预报地质预报系统免突水突泥等地质灾害事故地发生隧道工程地快速掘进护措施地提前准备提供了可靠地地质信息和预警效果同说明了方法合理性也分说明对于某些复杂