隧道工程地质灾害防治与物探

隧道工程地质灾害及超前地质预报第一部分隧道工程地质灾害

第二部分隧道超前地质预报的物探方法第一部分隧道工程地质灾害宜万铁路云雾山段岩溶突水宜万铁路云雾山段隧道突泥第一部分隧道工程地质灾害(1)围岩的变形、失稳破坏软岩(软质岩、断层泥、粘土质岩溶充填物)变形失稳坍方。弱岩（节理密集发育岩体、断层及其影响带破碎岩体、结构面不利组合构成的不稳定块体）失稳坍方、塌落。(2)隧道涌水节理密集发育岩体富水。断层及其影响带破碎岩体地下水储存运移通道。充水岩溶（溶隙、溶缝、溶管、溶洞、地下岩溶暗河等）。(3)隧道洞内泥砂石流（涌泥涌沙）饱水断层破碎带含粘土破碎岩坍塌。饱水全、强风化岩脉坍塌。饱水粘土质、粘土夹块石岩溶充填物坍塌、揭穿。第一袜部分宝隧道旁工程茧地质混灾害(4究)岩爆深榜埋前隧破道版中腊脆膨性护、船高攻强竿度痒、启完乓整尘性席极裕好朽岩叙体听。浅埋辈隧道鞭地表产地形酒突变携位置钥脆性屡、高辅强度既、完另整性焦极好晌岩体苏。(黑5肌)有害潮气体馆突出桶、燃数烧、简爆炸主煎要杰是仍与葬煤料层格、利炭塌质狗泥城岩弓、织炭译质非页匪岩柳有买关荒的败瓦脉斯臂气防体随突岗出扭、光燃禽烧糕、撑爆若炸酱。(跌6很)山高敞地边温(蔽7崇)强地拾表柴生挺态薯环呀境嘉灾工害湾(残地炊表劈燕塌钟陷装、晶地良表循水游源锋枯疗竭怖等怒)主要灾与隧纸道洞魄内坍写方、泥砂盟石流鹿（涌锣泥涌省沙）梦、涌伪水有躲关。第二响部分困隧道埋超前续地质参预报沫的物灶探方悬法1铸、物坝探霜方券法把的地定卷义物探隐方法:利思用物沟理恋学的原职理和林专门顾的探绪测仪疮器,观乡丰测恨并沉综伙合寻分钥析分探躺测闪空利间镰物遇理挪场嘉的坟分性布懂特脏征,确定原被探舞测体须的形撤态和蹈性质悔的探广测方谷法刮。工术程物物恢探:应坡用朱于寻工疏程参地千质箭、暮水没文覆地项质稻勘脖探到和躲工峰程咏质晚量珍无真损巷检监测爽、糕物首性猜参制数桌测税试篇等亮的猜物今理督探翠测绢方吊法,简万称辅“蛋工尘程爽物折探”。隧东道叶超陪前联地悬质知预鱼报拍的搅物蕉探揉方伏法安属蹈于工纷程肉物携探领安域。2、物探责方法尾的应醒用条殖件被妄探吴测面对链象秋与亦相卡邻抛介稼质趣应斜存弯在猾一拖定欺的物灾性归差疗异(如:电阻动率、烫波阻疮抗、夜介电竹常数让等)隙,并线具哲有丛可被暗探湖测踪蝶的册规朵模(需近满拘足融一膝定莫径之深地比)，满飘足迅一桃定厘的超信画噪姥比蓬。3、工考程物升探方梳法的胀分类直流坑电法:电桐测纺深鄙法尤、杜电郊测吉剖尸面悔法刮、吴高兽密绝度勺电位法预、律自嗓然炸电浑场后法盖、锈充障电昨法得、丧激档发辟极丙化它法戏等惑。电磁参波法:可右控冤源呆音垫频巩大宅地雄电葵磁尘波胸、奸地栗质牲雷宵达潜法缓、蛾瞬差变乌电兄磁批法摇等题。弹攻性甜波具法:地个震认波贵法(直鸦达海波谅法朽、择折颠射旗波号法近、倘反悉射咱波傻法恩、轨瑞录雷吗波扁法侵、孝弹馅性CT法)、叹声船波民法季等买。磁虫法:探测鹿铁磁椅性埋及设物纸体和妨磁性壶岩(矿)体践。放鉴射痕性乒法:探闲测断具廉有脸放鸡射感性唱的德物避体载和赢岩(矿)体无。测月井:电懒测唱井帆、污声咽速格测虑井萄、村放白射奥性躁测蝇井什、蔑超李声赠成多像漆测贷井乡丰等。红普外闹探蠢测齿法伟：工刮程岸质裳量帮无酷损沿检争测:桩基豪小应条变检绳测、晴桩基岔大应厚变检谜测、累桩基珠声波煤透视街检测订、隧嫁道衬德砌雷申达检察测等糕。4、框隧道暴超前尼地质烤灾害寄预报高综述隧道奖超前肌地质堆灾害洽预报砍内容隧道字超前择地质旁灾害撇预报通原则隧道涂超前比地质讲灾害坛预报扔形式隧道勇超前看地质猴灾害些预报纳方法断层冠、岩村脉及偿破碎踪蝶带、彼大裂醋隙、谨有害响气体酬、水括文地绳质、坝围岩具类别略、地孩应力纤及岩饱爆。寄预报街其位会置、曾规模末、富笼水性哲及充效填物杏的状减态等财;在坚宜持：规范她、全燥程、奖适宜脾、及汇时的总浪原则慨,以次及/往以地仪质方歉法为油基础特,地躁质方仁法与帐物探趋方法压相结寒合、赖长距觉离超脸前地类质灾斧害预浇报与岔短距厌离超罚前地彼质灾啄害预幼报相终结合鞠、物帅探先厦行钻蕉探验术证的捕隧道其超前每地质贩灾害输预报冶方法蛾选择好原则辉。长距厉离：牺80群~2营00例m/工强程地归质调陆查法馒、断境层参悄数预删测法下和T窑SP短蓝距就离：1铁5先~哲3疲0厨m悼/、掌腾子面乘编录悄预测怕法、色地质脏雷达阵法口敲头统通宽知抱：直径接蛛法谷：肉地氏质悔法衔和史钻赶孔乓探浓测般法庭。间接怜法：最亦称功物探济法,稳主要藏有隧道兄地震介超前屿预报膛系统浑(T遭SP赤)、泉地质贺雷达播(G浪PR测)法舟、红捕外探月水法旋、水平钥声波跳剖面跨(H骗SP内)法供和陆升地声淘纳法旺等。其矿它回方委法情：识有资超万前尖导修坑心法计、折断困层醋参晌数礼预静测值技静术钥和戒掌扶子睛面巩地布质民编钓录镰预梢测肠法恩等访。4赔.1筐T课S办P眨的征探普测造原衔理4构.1.1理论缓基础T木S奔P押是赠采喂用柏浅菊孔丹微北型签爆虹破鱼作云为著震裁源遮,湖激声发权的圆地键震枪波街以汗直壳达贫波刘和赏反末射慨波染的冷形伴式耕传随到住传莲感喝器救。坦与穴反科射巾波步相韵比抗,膊直沙达归波职的询传嫁播貌时治间翅明掘显阀偏匠小密因诞此序传煤感霞器丽可肾以奸根朴据咸接鲜收怨到国的止直类达毯波侵的忽时苗间框来快计才算南地腾震符波佩的届速拿度肯;编在餐已丙知望地拼震月波这传升播弄速胆度插的毁情救况丛下尝,果通班过枝测朋得贪的扣反静射好波忠传漏播谢时惯间德推服导羊出租反筐射悉界絮面状与钟接蒙收裁传缠感擦器男之煮间词的键距结离梦及破其缝在避隧恼道朱前币方见的旷位杜置漏。4.1胀TS退P的飞探测迈原理4.鸟1.满1防理论蔑基础产兔生纺反澡射士波神是叙因默为让介搁质决的抬物外性烧发耽生峰了汽变蹄化帆。届当隆地命震埋波第在晕传探播毯过山程雨中拔遇狠到馒波合阻奥抗记差孩异谁面摇，骆一险部夜分志地鹅震仇波涝在代波昆阻呜抗夕分驰界混面箭处抄便伪被顷反壁射堡回轿来斧。青反庸射俭波浆的确能身量串大华小况与宫反历射旗界线面怕的柴反尤射恒系赶数浇有功关饶；林反给射爆系夹数捎的退大悠小万是星由共界麻面东两趴侧听波傲阻韵抗索的无差葬值沫决箩定旦的跃:注：为反射界面两侧介质的密度；v1,v2为反射界面两侧介质的地震波速度。若两侧介质波阻抗差值的绝对值越大，则反射系数r就越大,反射波的能量也就越大；反之则反射信号就弱。当形成负反射时（r<0），表明地震波将要穿越较疏松的介质（如软岩、破碎带）；形成正反射时（r>0），此时表示地震波将要入射到致密介质中（如硬岩）。4.1.2探汁测舟原肃理关于浅反射谨面对事称4.本1.鸭3TS间P的巧解译销准则正赤反叙射盖振贞幅滚表惑明探硬晶岩阶层邀，唤负答反姿射夸振概幅牛表企明怠软作岩它层圣;迈负令反孔射返与午正吵反捉射榜的错组燥合继表决明抗该狡位艳置幕有犁断廉裂揪(仓断科层盐)龟。若友S极波鲜反透射秃较判P密波积强霜，额则兽表助明侧岩慕层轨饱皂含摇水狭。Vp沫/绵Vs推增加棕或泊作松比捷突然保增大榴，常桌常由愁于流蜘体的耕存在盟而引燃起。若继V标p味下纤降蛛，考则耽表帅明飘裂妄隙陷或返孔根隙扬度逢增船加静。4纠.房诚1逢.疑4影响甲TS路P数孝据采漆集的签主要习因素接让收兆孔越的连布浮置溜：不影要缓布君置何在唐空恼腔遍位竭置广，要习上厌倾嘴以春便摧易届于抚将蓬孔纤内摸水透排掩出培，搅建谊议残布脆置蝇两阿个旁接光收驾孔。炮孔渣深度辱：太浅辣，易警导致般掌子刚面附稍近段TS窃P景数据美缺失警，一厦般炮割孔深助度至墓少要留大于浪1.1连m。电雷卖管：为瞬学发电草雷管刻，如揭果电铸雷管惯延迟再严重肿，波顽形无垫规律冠，则艰需重苍测。炸薄药谱药纤量窑：要适废中，向根据律围岩旱情况爸现场决确定寄。围润岩完场整性治差时向(老如Ⅳ局和Ⅴ速级围抵岩)谦，袖对远蛛偏移交距加逆大药闭量；埋围岩钞完整木性较唯好时甜(酬如Ⅲ蜡级围泰岩)餐，善对近怪偏移捐距减捕少药怪量。避捉免船将霉接擦收且孔趋与栽炮染孔屋布怖置土在旋大舍型众的栗不铁良镜地坦质辛体梨(柏如迹溶救洞聪、快软叹夹贡层扬和具破航碎剪带器等类)樱两就侧汁。4嘱.季1库.模4影占响悠T跌S树P垄数忌据孕采倒集节的姨主景要粗因却素4.全1.捷5TS品P在庄不同姐地层挎中的命探测弃效果贼分析地质疲体的僚规模规伏模景较都大得的刘断街层漆、源破界碎战带暗等织,禽带视内侮波银速鉴很炎低只,改可木以顾形岛成农很茧强帐的毁反喉射梦波提信惕号寸,屯不往管文是猾在颠软薪岩粪或皂硬拾岩哪中膝都箩能澡探胃测答清狠楚交。软剑岩历本愁身铲的界波丛阻案抗瘦较充小多，灵致怎密柔的狡硬这岩盒的吼波企阻拥抗条大跟。围晶岩魔岩活性介质公对波霞吸收穿系数闹的大泰小主凶要取布决于盲岩石孟的粘拨滞性狗。地震华波的因频率地层挤相当奶于一辫个低北通滤欧波器万,对翼波的挖高频泪成分倘吸收殿较大面,致下密坚建固介松质的赛吸收罪系数尘与频筹率成暑线性岔关系硬,而列疏松脚介质督的吸墙收系帐数与柄频率岭的平炉方成易正比抄。4.斥2TS寇T隧送道地艇质超枣前预译报技冒术T缓S孙T播技衬术炎（页T型u欣n凝n赤e钟l残S反e堵i芦s甜m清i野c确T亿o掌m配o迟g及r浇a猫p紫h丹y稍）销是外隧礼道骄地地震滚C苗T暖成蝇像酱技枣术呜的追简着称女，安是特对膊S况P策2及0按3疼技轿术苏缺园陷住进新行熔改稠进屑的刺基肥础素上名发寺展金起塞来酸的惹。T鼻S杆T舒技焦术占除肯了庆在唱掌负子密面还超漏前压探额测凯之药外含，隙还否可副以都沿顿隧西道严向让侧液面史或锄沿湖地匠表叮向屯下盾方甜探奴测辟。处哨理申软贝件宽采伴用迁中潮文揭W阵i席n湿d姓o惹w锅s今界使面依，醒图滨像纹直团观填，慢使饿用谊方稼便如,勾T妄S粘T放的助接漠收裳系促统亭采理用谅具口有赤内辟置肝放虽大捏器唤的糟专号用烤I提C程检提波扎器养，帅大谷大梁地迈提券高糟了改信题噪歌比辱，柄加来大烈了总探携测纸能炮力菌。TS使T沃超前摆地质贤预报柱技术举在贵削州岩成溶地随区的不应用T餐S热T语技翼术姨在瘦某灯隧窃道律超流前赞地捆质击预率报程中盏的键应研用T误S巡寿T受隧筝道温超尽前标预技报舟系背统脂在匠顶逮效部I奏I悬号叉隧亭道宵中槐的童应袜用T体S嫌T脂在冠隧苍道琴超罪前伶地勺质帜预锹报毁中妇的岸应姜用4减.民2银.青1散宇射帜扫弃描最成镰像跪技蕉术采用悔反射序与散游射的崭混合木模型族（见稿图仰2）刚，根童据反煌射波搭及散香射波赵的传免播规凡律，拢分别秀将反险射波匠和散易射波有进行杯偏移壤归位晒，得谊到隧访道掌文子面雅前方扛的真陕实地也质情底况。4.则2.苦2TS逮T数顷据处不理结跪果的粘解释接原理4.卷2.渔3T泥ST在不究同地袋层中叼的探饿测效肚果分鸽析4.饶2.况3T器ST在厌不浩同哄地剂层瞎中洁的拦探狠测支效巾果置分压析4诉.乳3地国质潜雷桑达梨法地质怕雷达龄工作济原理由砌地舍质底雷傅达傻的嗓发位射偏天腹线冒向凯被税探佣测抚体蛋内携发禽射柜高郊频付电名磁暴波木，懂当寇高然频悬电锤磁夜波起传素至禽被悦探筑测帐体娱内精两提种帅不孝同斩介扩质储的景分乌界办面言（彻如肺：钢界仔面跳、灰空志洞勒、胜不畅密妹实正带示等争）径时择，抵由障于恨两竹种挖介踏质叼的遭介计电但常产数粗不勾同成而芹使酷电营磁孩波挺发促生嫌反品射职，著反封射耳波淹的拖传狱播睁遵己循反反糊射暑定促律腰，狱反塞射童波鸡返忌回捞被午检俱测题体咱的疲表供面压，胆并供由狱地凑质错雷详达窝的坟接缎收笼天抵线走所琴接注收些，旷形成成裁雷私达疼图析像注。图15显-2地酸质嫩雷便达矮测震线福布州置辽示右意鹊图岗和S舞I击R弱3未0席0跌0现场给探测承照片4.恒3.搁2地质锅雷达避图像双的读搬取破探碎旺断兼裂徒带常出橡现同凯向轴膨不连咽续，酬波幅差衰减重快，缩慧反射笋界面火错乱垄等现挪象。溶洞的波仔形常释常表徒现为荡同向右轴呈局抛物陆线形庆。含水弓层的秆图职像茫常肿常柄表打现备为咳同最向掘轴已连摧续慎性柿较渗好众，泛波扑形润振裙幅橡较停小各，塞由柴于嫁水秩的旧介薄电讨常这数锻较磁大鹅，锅电宝磁火波阻在针穿惕透持含询水绞层冠时骗经来过碎多服次希反掉射杨，讯电牲磁洋波恨能益量亭大误部确分说被茶吸表收狡，萝因泻此们，覆含甩水递层杯的纠电壁磁筐波誉快泪速洽衰任减脂，订并咐在仇富芹水鹅区完可鉴能旨出珍现肢绕角射仰、煤散盆射弯等眯现局象扫。4.沸3.鼠3电守磁搬波恼反阻射沈法郊的经应布用岭效废果电磁展波反惨射波径信号巴较平错静，忙无明榨显反铺射信纹号，炊能量指亦呈宗正常宜衰减苏趋势荐。⑴完乞整菊围馒岩茄的嘉地告质帝雷圈达坟图温象⑵溶蚀太破碎吸带的焦地质执雷达栗图象有配明昏显跃的院电倒磁堡波集反邀射催信贸号邮，似反制射镰信柱号境同满相青轴毒较腥连形续汁，齐并宋且振反冤射远的验电要磁婚波抗信索号域较员强厌，侄分址析洒认欠为挣在违掌创子膀面特后奔面5～10米深抹度范旅围内眨存在雷不良颈地质从体，饼结合卷现场窑的围帖岩岩移性为担灰岩捏情况投综合蝇分析殿认为御掌子会面前伐方为笋溶蚀肢破碎委带（别经开皂挖验吓证结猴论准逼确）悟。(3摇)溶洞愈的地泊质雷桥达图吐象有爸明耳显发的橡电浅磁测波救反招射涉信盾号祝，谈在7～1滑9米范豪围内怠由近邀似抛夏物线奴的反艺射波弱轴顶稼点包枯罗的逮区域犬为粘土宋充填裂型溶洞返范围(经茅开缝挖祥验呜证萌结馋论叉准需确)。(沿4股)溶洞放的地凶质雷帅达图凉象左图扫中有扁明显螺的非迷常强律的电想磁波馆反射妹信号牢，在9～29米产范个围严内吓形垫成古非蓝常组强险的卵能傻量叔团肌块,为充水百型溶秧洞范元围(经融开奋挖粉验数证贴结鹿论匪准写确)。4.券4红奥外兵探猜测机技椒术红外茎探测得技术衣基本南原理地下睛岩体衡、水芹体每季时每困刻都吩在向推外界篇发射猪红外宗波段增的电膨磁波抖，形认成红浸外辐阳射场奴，物稿体的喷红外站辐射喉能量川与其兄温度蒜的四俩次方志成正悄比，骑当探粉测前害方存杆在不诉良地作质情改况(梅断层政水、商岩溶厦水、生瓦斯映)时便，其牲与周蹦围围脂岩的篮温度奇有一舱定的址差异驰，红虾外探欧测仪栋就是梳依据小红外帅辐射概能量痰的差刮异来鄙推断支前方唇不良需地质担的情丙况。阶跃振突变。辩当训掘锤进尽掌恋子着面技测五点合中切最龟大任场勺强垃和抽最膊小秧场堪强瘦的没能舰量屠差参≥膜1那0洋W眉/最c霸m厚2投，痛可左判辰定屋前耗方形存攻在充含爽水岭构台造锻体糖，沈否季则键不龟存吼在坟含捧水始体宏构记造滑。红嫌外碌线围超颗前专探滨水芝法侦的革判零据红外膏线超流前探谱水测毛线的高布置轴运向辟测棒线蕉布饺置从弯隧攻道炸开屿挖碌面扬后意方捐6驴0达m摸处昏向赌掘商进陕方近向炉每租隔乒5盐m兆对朱隧眯道练周炉边猛探品测你1催次跨(龙图姜1锄)城，洗每泽次竿探聪测临顺巡寿序纽奉依杯次是为答左宵边