地下工程监测与检测技术第七章隧道超前地质预报技术

地下工程监测与检测技术第七章隧道超前地质预报技术人民交通出版社隧道超前地质预报技术基础理论隧道超前地质预报常用方法工程实例—某隧道综合超前地质预报内容提要一.隧道超前地质预报的定义隧道超前地质预报是在复杂的地质情况下，为防止工程安全事故发生，保证施工生产安全的一门新技术。它是根据隧道所在岩体的有关勘探资料、施工过程中采用的物理探测、地质预测、钻孔探测等结果，运用相应的地质理论和灾害发生规律对这些资料进行分析、研究，从而对施工掌子面前方岩体情况及成灾可能性做出预报，及时调整施工方法并采取相应的技术措施，保证施工生产的安全。第一节隧道超前地质预报技术基础理论二.隧道超前地质预报方法的分类按预报方法手段分类可分为地质分析预报法、地球物理探测法以及超前水平钻探法。

按预报空间位置分类，常见为有洞内与洞外预报。其中，洞外预报又包含地面地质调查和高密度电法；洞内预报又包含掌子面地质调查、TSP探测、超前水平钻探、地质雷达探测等。

按预报距离分类，可分为长距离、中距离与短距离预报。其中长距离预报多采用地面地质调查、高密度电法等；中距离预报多采用TSP地震反射波法等；短距离预报多采用掌子面地质调查、地质雷达、红外探测、超前钻探法等。三.隧道超前地质预报的内容1.隧道所在地区不良地质宏观超前预报2.隧道洞体内不良地质体的超前预报3.隧道洞体内超前钻探4.隧道洞体内地质灾害临近警报四.隧道超前地质预报的特点由于隧道施工期地质预报具有预报的特性，是在预报基础上进行的科学判断。因此，隧道超前地质预报具有综合性、系统性、未知性、实用性(指导性)和客观性的特点。一.地质分析法地质分析预报法是指在隧道施工阶段，根据隧道施工期掌子面的地质条件如岩体结构面产状及其发育状况、岩体破碎程度、岩石的变质程度等的变化特征等，结合地面地质调查结果，采用一定的分析(如结构面统计分析、构造相关分析等)进行的超前预报。该方法主要用来预报隧道掌子面前方存在的断层、不同岩层的接触界面特别是岩浆岩与沉积岩间的接触界面、隧道前方围岩的稳定性及失稳破坏形式等。第二节隧道超前地质预报常用方法1.资料刃的采附集与睬分析全面惊收集谋资料捡，包告括：映隧道扣地址卡所在剥区域本地质咱资料(区域嫩地质量图)；与岁工程闪项目构相关摇的资挂料：积地质瞧地形撞图、替剖面号图、发文字约说明献和隧肌道轴疯线从调进口洞至出搬口的男逐桩厘坐标恒等。对收失集到股的资卖料进情行综梁合分董析，淋初步痕掌握则隧道资地址亡区及允其邻丧近区今域的径工程咸地质私条件境和特愁点，妈概略蜓判定卡该区春域可窝能遇穿到的委主要续工程壁地质吼问题出，并里了解坐和掌庸握这雾类工增程地斩质问炒题的搞研究胖现状鼓和工盒程经躁验，脑对做杂好超铁前预辣报工萄作是奖必不杜可少泽的。酸资料筒的收舒集和橡宏观谜的分广析和樱判断俘的，进极大爬减少飞了外颈业工炭作的片盲目盲性，渔达到拉事半临功倍匆的效瓦果，巴并能育确保泄预报屯成果胃的质赌量2.地质收地面触调查地面魄地质疮调查戚是指强预报朽小组贺对隧弦道范奶围内基进行程的大赚规模格、详泰细的蹦地质沈调查数，是矮地质方分析卖预报追法最浴重要狡的一淋步，拼也是闯隧道老超前俊地质蛇预报骆的一缓项非静常必渡要的难工作哑。因留为从理地表平能宏沈观地显、全泻面地否了解啊与隧胜道工号程地理质条容件相命关的研现象龄，如判地形世地貌监、地腾表水萌、地夸层岩诞性、搅构造钉、植诸被、小人类为活动甜、地昼质灾惰害等溜。通仗过地叠面地他质调鸣查与铃分析禽，了柴解隧荷道所裹处地役段的凤地质下结构宰特征堪，结疤合掌粘子面币地质溉调查疗来推棒断掌玩子面翠前方藏的地或质情贡况，塞预测奥隧道躬掌子背面前畅方的阁不良忆地质调现象衣可能础的类宿型、快部位兰、规佛模，要以便盼隧道飞施工镇中采妹取合兄理的宗工艺奴与措钢施，团避免役事故么。3.掌子侄面地岭质调挨查掌子呈面地遮质调兔查是彩地质膨分析崇预报戴中必障不可成少的贼一步哑，是农中、惰短期螺超前盾地质存预报师工作赠如TS枯P、GP览R以及域红外做探测桌法的锹基础榆，指挺对隧房诚道中同掌子奇面进真行的裳地质陕调查贱工作幕，主要犁观察记录围岩睛岩性、诊岩层绿产状井、节靠理裂驳隙和核断层广规模喘及产路状，民并将桥其标参示在哑示意殊图上拌。在隧条道埋律深较恢浅、唤构造凑不太第复杂恢的情喉况下棵，这诵种预孤报方劳法有罚很高风的准汉确性坦，应设用效密果较蚕好。弄但在庄构造飘较复薯杂地辣区和酸深埋骡隧道堆情况旬下，作该方绘法因赢工作北难度搬大，诊准确画性难勾以保仁证。二.地球腐物理令勘探明法地球秒物理闻勘探观，简斩称物充探，很是以肉地下炊岩体曾物理旧性质萌的差活异为窝基础鄙，通瞧过探芝测地划表或允地下虽地球客物理闸场，渴分析援其变萝化规歌律，液来确起定被附探测兼地质址体在裁地下喉赋存耍的空拨间范坡围(大小薪、埋补深、忙形状昨等)和物加理性绞质，促达到伯解决脸水文务、工诵程、姨环境腊问题爬为目惕的的工探测妻方法饰。主龟要在归隧道厘施工效掌子家面及辛周围顿临近锈区域御内进矛行探慈测，遣根据遗围岩浆与不绘良地闲质体旬的物释理特援性差沾异来足查明绣不良填地质圈体的顽性质仗、位稳置及削规模剥。1.地震朋反射贫波法堵测试过技术裁（中镇、长映距离匙预报忌）地震反射涉波法疲测试粮技术杂应用证广泛棕，基殖于该租原理网已开裤发了TS胃P隧道超前地预报止技术批、地唐震负典视速组度法(V缓SP垂直提地震勾剖面冈法)、TR角T层析红扫描叫超前给预报秋技术赤、TG见P超前朋预报资技术元、US纽奉P角度派偏移竿超前平地质渐预报恰技术文、水还平声阵波反梳射法(H祖SP评)、陆谁地声债呐法案等隧娇道超坛前预凉报方汇法，慰其中TS插P隧道端超前着预报宜技术坏应用腿最为敏广泛匀。1)地震反射雄波法贝测试紫技术姻（中夏、长拦距离核预报眉）TS纠P隧道匹超前碍预报太技术轻能较托长距扶离地懒预报帆隧道浸施工尖前方洪的地葱质变他化：瞧如软婚弱岩宁层、家断层什破碎手带和榴其他诞不良府地质织地段钱，其狭准确贷预报袍范围星为掌其子面岭前方10赢0～15筑0m；在蛙大多弟数岩阁层结泻构中赖，其蛾有效少预报顷范围治可达10闭0m或(以隧狐道掌肺子面种为基树准)，在旋坚硬散岩层事中甚方至可罩达20锡0m，该据方法普能为销隧道统施工狐方提臭供较工详细老、可始靠的城地质描资料交，从南而指盈导隧玻道的枕安全律施工箱。同霞时整耳个测旱量工伶作对格隧道粥施工奴基本家不会沸造成灵干扰怨或仅触有细桃微干送扰。①TS缘瑞P的工宴作原理对TS劲P仪器耍采集母的数年据，队通过TS横P庭Wi君n软件赌分析脖处理罗后，昆即可比获得括隧道猾掌子捡面前称方的P波、SH波和SV波的我时间辽剖面咱、深贵度偏育移剖件面、嚼岩石亿反射样层位过、物蚕理力匆学参至数、恶各反改射层开能量返大小这等成信果资尺料，伴还可妇得到算反射俭层的声二维让和三虾维空短间分截布，葬根据伏上述弹资料观就能应预报臂隧道血掌子加面前反方的阶地质蛮情况独，如男软弱屠岩层店、溶稠洞、浓断层却等不撇良地浑质体禁。②TS机P系统葛的主终要仪衣器设送备和报材料TS拘P仪器让主要御由接筐收单复元、迎记录王单元扇及起助爆装冰置组指成记录刃单元运的作探用是复对地筋震波隐信号恳进行词记录仅和信博号质侮量控莫制，狼其基磁本组岸成为召完成少地震拜信号A／D转换脉的电们子元林件和革一台哨便携负式电拼脑，维电脑削控制凤记录吵单元均和地骑震数芒据的返记录那、储刻存及博评估惊。起爆撇设备金是由贷一套聪带有绞外接舅触发砌盒的牲传统哑起爆席器组挣成，袜触发浮盒嵌沙入到乏引爆裤线路菊中。育触发胜器一控方面屠通过吼两根映电缆渐与电召雷管宰相连摊；另装一方搭面，禁为确袭保记房诚录单记元和够触发塌盒之惩间的路联系扣，通似过引雹爆电反缆线肉与记分录单凉元连味接。③地招震波幅激发堂孔的脆布置④信黑息接妖收孔拥的布陶置当信队息接气收器忧安装予好以煌后，岁通过绢“Re刘ce狗iv歪in突g累Ca李bl旁e”电裂缆将蚊信息隔接收皇器与削主机平相连用，通赶过“Tr秀ig领ge匠ri凤ng酱C是ab予le”电笋缆将宰启动柄箱与硬主机钢相连比，启缘瑞动箱感和爆呈破装所置通灶过启帆动箱揪自身胡的连棚接线染连接盟，连梨接主巷机和HU钥SK皂Y数据赵记录学仪。碍进行档基本镇工程筑数据么、测沙量数相据、壮测量判参数量和地怒震波府参数室的输渠入和怎设置倦。进廊行线精路检去测和练起爆洽测试嚼，确抄保线折路连爬接正术确和刑起爆撒测试介成功角。开碌始测扶试，挥关掉那风枪价、水金管等驰较大霞噪声舞的设帖施，耕将两碑根起抵爆线扎的一馒端连碎接到杀启动画箱上邪，另么一端热连接疲到雷垦管线么上；嗓然后雷在HU副SK掠Y菜单狠下选税择“RE朝CO挂RD”项工，会途显示骡地震黑波激贤发孔座的信蹲息，放当主漠机箱沾和启棉动箱厘上的魄绿灯离亮，脏表明恩仪器英已做茎好记闲录的童准备叨；起绪爆雷茅管；暴起爆制后，酸记录窄仪会荐自动处记录碰地震块波信膏号，阳同时坐主机震箱上捏橙色号灯亮啦，显歪示屏补显示侍读数梢据。践记录江完毕即后，络显示缘瑞屏出晶现收励集到嚷的地钢震波踩信号集，点邻击“淡←”盯，数启据将糟会自挎动保终存，器进入祖下一张个炮切孔的米测试魂。⑤现弟场测扛试应用唱效果踏受到今诸多划因素郊的影分响，逃包括里目标仿体的庆性质岩、形兄态、干规模执及产芒状，哪相比昌而言层具有耻以下而优点率及局荣限性抗：有燃效探浓测距烧离一剥般为15深0～20着0m，适妄宜于汗中长迹距离止预报抓；较颤适宜圆于掌播子面字前方句波阻悠抗差园异较筑大的喜地质弓界面微；对欢规模杠大、督延伸详长的殿地质里界面轮或地迅质体刃探测遮较好活，对孕规模洞较小称的地献质体室容易算漏报威；对锦掌子衬面正杠前方奔的地素质体丙探测处效果禾较好季，对缝隧洞坟侧壁质的地婚质体路探测鸽效果插较差景；对遥断层馒破碎璃带、侍软弱熔破碎滋带及垃岩性己界面间等面砖状构适造探宜测效逝果较求好，交对不拔规则果形态鼠的三紧角地宽质体鹊，如朗溶洞蛛、暗抵河等傍不良鄙地质项体的蹄探测资效果色较差润；对昏隧洞绩轴线答呈大薪角度铅相交卫的构们造探骡测效莫果较群好，其而对灶与隧铅洞轴贿线以展小角掌度相能交的仇构造予探测河效果糠较差朴。⑥TS探P超前杀预报启的优认点及定其局乖限性2）地局震负旋视速这度法地震舅负视铸速度莲法，葛又称VS样P法(垂直衫地震责剖面则法)，是比一种辰测试宣面与析被探煤测面祥互为债垂直陶的观台测系厉统，溪即将眉地震绒勘探爬中的育钻孔凉垂直王地震纵剖面俯法应怒用于旧水平候状态茅隧道卷中。外该法设与TS毕P法原幕理相漂同且随方法炸相似姑，只竖是现闸场工拳作布妨置方输式不塘同。原理帅：在元隧道捷掌子抵面的苹前方性一定睛距离发，沿饲边墙它布置细一激糠发点巷和一番系列蚀接收即点，惊选用山多炮纺共道蔽或多雀道共钥炮方粘式记租录地翠震波识信号瓶；激乘发时愁产生括的地译震波独信号千在围洋岩中葱传播壶，当细遇到阔断层喂和岩饺层变遭化的晒界面粒时产氧生反植射波舞，返迅回的完信号沫被接里收点系的检匆波器脾接收乳，由留此确辱定反忘射界可面的往位置.地震纵负视悔速度来法具凭有明转显的团方向扣特征他，可温有效析地将啊开挖棍面前勺方反导射信颂息与核周围肚干扰店信息装区分碎开，锤提高标识别镜不良月地质量体界傻面的惩精确饭度，没通常奴能对阿其进现行准担确定糊位，译预报挽距离扣可达10隙0m以上炊。预模报探午测时挺不占解用开貌挖工允作面月、对危施工宪影响捡很小遣，是堆常用拼预报骂方法誉之一否，且沟纵、天横波酸的共猴同分莫析还磁可了驾解反土射界刷面两路侧的够岩性将和密症实程静度。3）高该密度激电法(长距娇离预郊报)电法奋勘探安是根盈据各段类岩货石或盾地质堪体的挡电磁露学性写质(如导条电性针、导忘磁性端、介尸电性)和电述化学乏特性做的差腊异，脂通过波对人暴工或烛天然渴电场湿、地攻磁场似或化径学场怒的空港间分孤布规狡律和着时间朴特性检的观脚测和遥研究蓝，查虚明地候质构宰造、离解决氏工程锄地质勿问题买的地顶球物暴理勘缩慧探方必法，芬常用染的有柏电阻鸡率法啊、充台电法有、激邀发极克化法录、自章然电爽场法族、大尚地电娱磁测立深法党和电慨磁感蕉应法兔等。①高密捞度电侍法的蛙基本瓜原理不同僻岩层瓣或同晋一岩肾层由振于成边分和幸结构服等因俊素的交不同学，具困有不平同的般电阻躁率。看通过剩接地差电极凝将直熟流电附供入估地下皂，建岩立稳漆定的辱人工吩电场匪，在幼地表宵观测叨某点核垂直碌方向宿或某领剖面往的水斜平的佳电阻耍率变凉化，巨从而纸了解司岩层插分布豪或地浩质构图造的恨特点疾。从角理论规来说嘱，在铸各向膝同性贝的均晚质岩馆层中坑测量怕时，磨无论榆电极弹装置狂如何窜，所令得的痛电阻爬率都拍应相煌等，俱即为替岩层赴的真办电阻枕率。精但在翻实际吗工作秒中，始所遇汽到的劫地层唱既不魄同性谣、又垄不均芝质或落地表滨起伏偿不平乡丰，所拳得电须阻率踏则称贴为视散电阻角率，片是不含均质绣体的它综合系反映今。对离于某乡丰一确食定的暖不均漠匀地背电断友面，仇若按绕一定旱规律辈改变机装置密大小乔或装痛置相限对于贷电性摩不均勿匀体畏的位晌置，蜂在此醒过程你中测炭量和都计算给视电扇阻率醉值，嗓发现筑测得抱的视夕电阻决率值术按照缠一定画规律尝变化芬，进环而探盟查和绣发现要地下河导电圈性不阔均匀猛体的射分布拴，达秘到预揪报前崖方地尺质灾跑害的指目的.②仪器翻设备高密躁度电济阻率照法多愈使用讽多功赛能直梨流电邮法仪尚，该库仪器响具有歌直接印测量怖、显舱示供斩电电曲流、慎视电央阻率晓、电圣极参滋数等便功能涛；另奏外最窑好配旷备具棋有供拆电和闲测量解系统荣脱离咳的自条动跟扁踪测疼量装移置。伙电法敌仪主归要技帅术指丧标如申下：汤测量耀电压努分辨荷率：0.糊0l雾m随V；测单量电猎流分捏辨率择：0.咳01朋mA；最胜大补培偿范作围：±1舱V；输论入阻堡抗大工于8M衡Ω。③测死试方俗法Ⅰ、确双定探种查深店度和寻测线焦长度在电释极排答列布艰置前奖进行厉探查鉴深度担设计乏。随逢着电胜极间株距的爷增加督，测农量精根度降回低。哗因此悲，设肾计探管查深毕度H应约庄为探衡查目侮标体膝深度h的1.旋5倍，垃在现仅场条熊件允抹许的絮情况按下，狡取2倍为统最佳团。测眉线的婶总长L应为贱探测祸区域街的分泡布长艇度D加上泰两侧猴各H／2(探查碌深度嘉的一飞半)的长递度。Ⅱ、测脖线布蠢置测线箭网布投置应铺根据签任务适要求爹、探债测方毁法、匪被探向测对组象规邀模、讲埋深馆等因发素综辜合确夕定。Ⅲ、现欧场布级极当用忧两根伐正、虚负电佳极向断地下召供电梢时，悄测得量电阻拣为两勒根电谁极的宇接地呀电阻问、电赔线的犁电阻俭和地蚊层电向阻的寸总和激。通叛常情列况下耀，电棍线电理阻可墓忽略估不计触，则选接地槽电阻屯的存起在对粱地层灯电阻疲率的略测试原结果喘影响姓就很后大。Ⅳ、现予场测忌试现场颤工作尝布置逃好后舅，连营接好参高压伍电缆(一般劈燕红色此夹子槽接“+”、黑钱色夹稳子接呜“-”恨)。打模开仪姨器电虹源，隐进行步测量罗数据画的输艘入和见设置开，之腥后即怎可直窝接按美动测宿量键糕进行点测量蓬。④高衣密度诞电法花的优付缺点高密然度电往阻率伸法可所用于遥工程态地质剑勘察怖，也勾是一君种有讯效的逢勘探肆方法先，具猎有如数下优桑点：渠测点珍密度宁大、茶信息购量多雪，有勿利于目反映舌地电矮断面喇局部方信息益的微赢弱变腐化，检更利焦于发晚现一望些较浊小的普地质煮体；外具有钳高智劈燕能、辅自动希化，日比常双规电敬阻率光法具遥有效冻率高绸，成廉本低声等特放点；霸能测厚试得桑到清坏晰、改直观竟的二威维异距常图鸣，是沫常规纳电阻多率法旗所无中法比挤拟的鞭；钓较易屡识别薄一些或地表修不均骂匀体宰的干帮扰异已常。该系出统尚榴存在可一些返问题椒：在信成图慨处理唇上，麻每次随只能泊完成册一个诵排列(6里0根电盲极)，所摆成图糠为倒岂梯形近，在兽连续认追踪羡长剖坝面时若，只觉能采异用人炮工点委图，瓦影响瓣了工似作效蚂率；铺在非妄水平风地区湖工作轻时，困由计完算机慨绘制爷带地扎形的铺断面睡图时诊，目动前的眉软件殊还存车在一屡定问援题；令运用果高密霸度电喘阻率吉法的拣资料狗作半蒜定量铃解释冶较为冒困难蠢，有沃关这集部分华的软者件急捐待开冤发。4)TR导T反射第地震走层析统成像方法①基稀本原即理TR晶T技术惰的全核称是度“真棒正反再射层道析成属像”围，理魂在于私当地贞震波该遇到跟声学包阻抗亚差异样（密废度和何波速岂的乘收积）序界面烂时，祖一部迎分信轿号被怪反射杨回来膝，一突部分跃信号宰透射盼进入宗前方勉介质舰。声俭学阻旺抗的机变化圈通常际发生粗在地宵质岩荐层界雨面或住岩体仍内不裁连续折界面剥。反厘射的桐地震宣信号论被高接灵敏误地震纵信号化传感园器接宇收，移反射眠体的置尺寸虚越大吐，声烈学阻调抗差丈别越季大，昨回波爹就越求明显肚，越祖容易疏探测柄到。倘通过电分析约，被广用来院了解资隧道女工作初面前叮方地共质体圾的性辛质（脱软弱箭带、表破碎柿带、尼断层演、含躁水等堂），蓄位置嘱、形努状、梁大小烈。②仪器担组成主要泊由主围机、歪基站堤、无笋线模江块、仓传感毁器和碑触发幕器五骆个部窃分组番成.③测墙试方轨法5）TG掘P超前墨预报袄技术TG怠P法超袄前地李质预抱报技智术也疮是利侵用地洗震波女反射咐回波馋方法身测量盯的原涉理，虏利用高高灵巴敏度容的地秃震检犯波接称收器拌，收圾集布鸦置在关隧道畏单侧承壁上员多个苗地震蔽激发仔点产徒生的挨地震校波，完及其堆在围脚岩传志播时伪遇到枝不同峡反射关界面照的反太射波咱。反航射信著号的召传播输时间需与传移播距罚离成性正比叹，与趁传播咱速度屈成反款比。此通过析测量乐直达告波速买度、半反射含回波纤的时教间、浮波形帜和强谁度，嫁可达湾到预俘报隧需道掌积子面细前方革地质册条件鞠的目怠的。在一熟定间跌隔距声离内雪连续净采用晋上述片方法条，并名结合典施工葛地质星调查塔，就秃可以夜得到芳隧道历围岩伴物理喂力学呈参数隶，如碌弹性姥模量图、剪命切模苹量和阳泊松驳比等璃。其僚优点套是探话测距凳离远礼，可洗达隧蚂道掌杏子面海前方20坡0～40衔0m，分暂辨率疼高，吗抗干才扰能核力强基，影舌响施父工少泰，操呀作便喉利。6）US砖P角度冻偏移结超前柿地质驻预报蒙技术US忧P是一澡种新华型的潜隧道示开挖屠超前雷地质成预报子系统贩，该英系统鹅采用镇“角拣度+位置继偏移雨”的排联合慌体系贤进行艇空间总多分勒量、充多波授超前耕地质置预报脉。它娱利用捡三维际的空联间排亩布、蓝多达25典6通道糖的数延据采软集、行多震田源点雅位置者偏移腿，进千而在神隧道险掌子标面前歼方构朽成高伤密度南的三吗维数剃据结腔构体胆，通钱过对菌三维嫁结构简数据愈的一额系列霜处理案分析胀，形陪成三戴维空妇间地昂震波暗的各布种图知形图绪像，匪最终数计算孔岩土婆体多喘种力旦学参舒数，建实现馋对隧饶道及搅各种防地下蕉工程凡前方灾地质足情况扶的预额报.7）水调平声胖波反碎射法水平议声波横反射妖法(H辜SP菠)与地悟震波锈探测卧原理顿基本遣相同到，声头波传厌播过触程遵春循费溉马原锻理。吹物理敏前提血是岩脚体间付或不进同地第质体摇间有揭明显判的声雄学特奏性差痒异。除该方积法探仅测时柜不占玩用掌斥子面抖，沿狮巷道歌两侧号分别尿布置敌激发累点、欢检波葵点的怒观测越系统直。该竞方法娃的特盖点是浊各检默测点沃所接霸收的惹反射竭波路印径相讯等，及因此货反射飞波组塞合形蒙态与拨反射鹿界面双形态喷相同晋，图厕像直值观。房诚直达英波是座双曲榆线形台态，爬反射万波是辣直线张形，寸很容横易区帆分。错该方警法的井优点座是对谜反射析界面染倾角乒没有亚限制炒，适嫁用的野范围闲较负野视速隙度法歇广泛分。8）陆曲地声坟呐法(高频受地震标反射脱法)陆地景声呐刻法是天在隧聋道掌样子面晋上采竖用极椒小偏臣移距脾，单劳点采播集高州频地佳震反址射信削号形英成连司续剖犬面，凳通过浆十字杏形观添测系皆统和朱宽频积带脉斥冲接扔收技害术，危预报触掌子航面前孩方断婶层及炼其他避地质绍界面友的位桶置和耀产状秆。它窄的特椒点是浙在隧赔道掌梦子面具上设柱测量造剖面朽，剖何面上课每30睛m左右趣设置破一测介点，啦用锤龙击方课式激勉发弹罩性波滔，在伐激震循点旁职设检差波器特接收春被测倦物体侄的反歪射波延，然若后将刃各测东点的拾时间踩曲线懂拼成残时间响剖面斤，根窝据同斑相轴瞧和频狐谱解个释圈涝定断乡丰层、撒溶洞棋等不门良地臣质体胶的位肃置。康该方咽法的鲜优点匠是分盏辨率宪高，脊缺点封是需促占用许掌子织面。疑当需肢要短溉距离睛较高帆精度生探测章时可铁采用池此方轻法。2.红外掏线探淋测技柄术（户短距吸离预报早）在自潜然界犬中任辞何高师于绝储对零细度(-光27嘴3℃)的物冻体都启是红巩外辐泪射源络，可鼠产生警辐射躺现象激，红稀外线需无损筐检测友是测脸量通锈过物罢体的表热量枣和热宽流传肺递，柔当物状体内渗存在达裂缝确或其顷他缺锁陷时慨，物惩体的攀热传羊导将灿会发脉生变馅化，乱致使定物体开表面捞温度询分布嘴出现唇差异剑或不途均匀莫变化维，利就用这兆些差谊异或呢不均饲匀的魂变化夜的红膝外线谨图像沙，可露即直扁观地霞查出值物体贡的缺电陷位舌置。1）红走外探慎测基竿本原肃理与方法①红脸外探大测的仰原理红外除探测率的基冤本原素理是枕利用斗被测轧物体赵的小撒连续哨性缺娃陷对懒热传晋导性类能的秤影响贫，进宰而反话映在厌物体赔表面弄温度畜的差件别上盾，导动致物凶体表锻面红唤外辐赴射能币力发印生差鹿异，甲检测熟出这象种差削异，糊就可情以推著断物北体内线是否讯存在粮缺陷鞭。②红肿外探酸测方各法红外探测透方法租是利范用红记外探衬测器赢、光祸学成堆像物奋镜和祝光机眠扫描腰系统竟接收文被测明目标类的红柜外辐罢射信旺号，经开过光谱器滤波吓、空涛间滤现波使搂聚焦僻的红路外辐崇射能应量分若布图奇形反算映到低红外懒探测稻器的控光敏梁元上亚，在决光学档系统精和红免外探盼测器叫之间兵有一婆个光遍机扫甜描机赴构(焦平致面热疯像仪限无此酿机构)对被与测物景体的没红外捷热像提进行梦扫描喜，并剩聚焦棕在单凑元或圆多元民探测参器上筝，由捆探测印器将克红外宫辐射扑能转绑换成悠电信蝴号，洲经放恨大处坑理转小换成油标准疗视频液信号头，通狭过电抵视屏陡或监组测器宁显示让红外禾热像摘图。2）红外探测星法的拆优点既和局休限性红外肤探测愧法的北应用躲效果装受到均诸多峡因素仿影响难，主渴要包辫括溶坑洞、两断层碧、淤奏泥带群和地拨下暗坚河与挖围岩镜的温丝式差、狭施工敌辐射奖源干涌扰等炎。红伏外探塞测法港是适悼用于根非接盼触性殖、广白域、刑视域剃面积惕大的瞒无损婆检测恐；不肌仅能研在白鞭天进历行探傲测，恳在黑疮夜中榴也可豆以正察常进样行探雄测；申有效柳探测走距离歇一般严小于20故m，适烧用于兆短距具离预赤报；养适应荡于探黑测与育围岩混具有狱较大对温差刺的溶宁洞、鞋断层顺、淤闭泥带域和地拖下暗愁河，悟但无茂法确虾定具椒体位梅置与捷方位梢；在阻掌子招面附名近施早工热写辐射捡源干脱扰较番强时珠，探在测效塘果较玻差。3.巡寿BE逮AM法（姐短距破离预报脆）BE瓜AM法即树隧道脑掘进电电法有超前腔监视伍，是纵基于正电法葬原理钳开发架的超竿前预严报方悦法，刷通过妈外围吉的环测状电哪极发望射屏主障电吧流和连内部无发射的测量浓电流臣，使靠电流珍聚焦餐进入顺隧洞就掌子真面前要方岩袜体中达，通召过测顺量与窝岩体伴空隙休有关破的电直储存忽能力拍参数PF锁E的变壮化，受预报常掌子照面前滥方岩疼体的婚完整笑性和宏富水语性。隧洞围岩苹具有骂与地您下水会不同妇的电桶阻率铁和极单化效全应特梁性。赞将两妇种不北同频湿率的企交变观电流疾聚焦慌后输谅入掌颤子面绿前方涝围岩戴中，节测量漠其供镜电电串流和肾电位递差，闷计算肉围岩父视电象阻率戏和变驾频极访化效崭应参佳数PF融E，此靠预测惭预报梳掌子允面前头方的巩岩体毁完整女性和戴地下熔水。1）BE逆AM法原何理与剑方法有效探测批距离30杀m左右该，适蒸合短拜距离夕预报拉；适让用于舟探测谋掌子巩面前差方富健水构糟造或见地下麦水；砖适用雪于TB滚M掘进他施工攻方式相的超醒前地眼质预利报；放地下撇水与稿围岩梨的电哗性差继异越雀大，嫩探测唱效果燃越好从；探桐测掌锋子面镜前方叠的富递水构咬造效魔果较芝好，盖对与魔隧道唯轴向花呈小码角度臭的富春水构俊造效际果较药差，生甚至签无法探测欲。2）BE却AM法的洒优点瓦及其兽局限跑性三、肠超前被钻探移预报掌法超前钻探治预报扣法是谁指在诞隧道愈开挖受面上像，利冻用水别平钻快机对起前方掌围岩尾进行治钻进险，采药取岩絮芯(或者活不采壮取岩烧芯)，根偷据钻连进的肝时间男和进耗尺、页岩芯(或岩贤屑)、钻失孔回圾水情垫况等经来预烘测掌郑子面竞前方纳的围法岩的卖位置高和性循质。绸它与纷地球胃物理暮方法酸相比斥是一弊种直侮接的鸟方法倘，能签够直芽观地烤确定汗开挖寄面前瘦方的疲围岩苍情况蒙。这猜种方萝法简醒单可宽行，扒快速粮实用融，但婶对施麦工干杆扰较皂大，梳适用夕于探沿测前欺方突笔泥、术突水巩、断棉层等勺地质丈灾害。1、超柳前钻获探预矿报法婶所需贝资料1）钻董速记绑录2）岩岁屑的戚取样敞和描脖述3）钻阿孔回慰水情请况2、超前巾水平旷钻探佣法的嘴预报规律围岩请在钻泛进过波程中斥表现毅出不落同的免地质灵特征肉，这横些特妖征就什是区室分掌反子面烂前方侨围岩拒地质鄙状况搁的依武据。味通过泉对掌凡子面穗地质赔素描耻和钻怕孔原肚始记谋录可隔以对咏隧道罚掌子摔面前脂方围获岩的嘴性质耗进行级预测秤，其座中钻土孔原哨始记吨录中鉴包含隆的内碧容有些钻孔细深度轰、每循米钻瓜孔时棚间、立累积索钻孔云时间伪、进状钻情刷况、沟岩屑鱼颜色乖、岩士屑形窃状、陈回水破量和街回水耳时间撇等。四、佛隧道综合镰地质罚超前犯预报德系统综合超前凝预报避就是服将地里质分歌析法轿、物硬探法老和超流前钻瓜探预她报法获相结继合形素成较垃完善丘的超逮前预模报系序统。从根据呈不同培的地饶质风邀险等续级，疤制定词并采贴取相里应的仿超前服地质浆预报俱方法限。该叙方法皮的选恐择做松到六娘结合掠的原发则，伙即地袋表和应洞内渔相结议合；收长距券离和萍近距涌离相攻结合倚；宏习观控桑制和披微观证探测削相结沸合；咱构造刻探测君和水阻探测遣相结科合；睁地质珠法、黎物探钉法和劝钻探坏法相狡结合录；定助性和顾定量膀相结旦合。1.隧道红综合搬地质享超前宣预报逮系统番建立陈的基础1)隧道尘超前匆预报夸方法汪的应务用范胃围与妖适用钢条件2)隧道苦超前俩预报童方法皂的选归择2.隧道店综合咏地质沈超前誓预报系统斧的建嗽立1）综乌合预熊报系以统建碌立的第原则隧道福综合服超前对地质考预报罪应以获“地招质分错析为蚕核心隶，综嚼合物侨探与巾地质喝分析急结合弄，内疾外结扭合，斯长中吼短测规相结割合，贴物性莲参数槽互补暑”为献原则但。2）“唤长中者短”轰相结饲合的阳综合神预报念体系长中雄短结读合”蹈的综烟合预探报体可系是保指长雾、中株、短嗽距离学预报盯方法猫相结妇合，遣洞内羽和洞斜外预掩报相亮结合舱，是以对隧施道可姓能存秃在的观地质五灾害米进行笑全面膛预测绑预报骄的基胡本模浓式。3）综迅合地舌质超饰前预印报系田统分沟级A级预酒报：齿采用谱地质添素描尊、隧坛道地振震超缺前预蚁报仪明、TS悟P、单晌点声闻波反采射仪叶、HS词P、地扩质雷查达、依红外外探水牌、超洁前水夜平钻名探等蚁手段升综合渐预测袍。首量先以软长距聚离TS虫P和一拣种或羡几种候短距纸离物骗探方度法相爸结合识进行滤预测剂，同威时进痰行多通孔超献前钻福探探农查；疫局部敲复杂壁地段奔开展谈多种折短距致离物驻探探剖测等依多种伐方法喜综合圈预测弟。B级预陵报:采用踢地质慨素描两、TS混P、辅苦以红饺外探艰水、扩地质闭雷达牌、进男行必授要的钻单孔伍超前谣水平炼钻。旦当发猴现局处部地献段较是复杂鸣，则锻按A级要烘求实投施。C级预训报：监以地盲质素乎描为宅主，脊对重盛要的脉地质骂层界源面、骂断层批或物脂探异夹常可皱采用TS贪P进行摄探明茶，必党要时烤红外柿探水眯和单腐孔超翠前钻预探。D级预贞报：还采用丽地质绣素描惧。某隧道列超前玻地质张预报兽采用罢了“授长中纯短结搜合”渔的综呢合预陕报体多系，植其中裂长距即离预荒报采星用地典面地荒质调莫查、呈高密梯度电斥法和公洞内走掌子由面地析质调灿查法译，对辈全局扮范围蜂内、任延伸法大的穿地质现灾害孙体以肢及整排个隧哑道所汗处的勺地质睡条件患进行歇掌控取，为医中距耳离预忆报打休下基醉础；武中距智离预侮报采辱用TS至P法(预报筛距离窝在10来0～15坡0m摄)和掌默子面雹地质宵调查唯法对帆长距盯离预平报所职得结铺果进桨行验印证，光在此默基础来上进最一步必核准浪地质口灾害查体的开实际瓦位置鉴；短赖距离保预报兰采用缸地质糟雷达牺和掌营子面晕地质兰调查浴来探卖明掌尖子面伴前方30歼m范围挤内的胆地质叛灾害风体。送在地猪质结匀构较延复杂捷地带逢，采众用超妇前水垂平钻能探法跑进行融地质戏灾害扇临近幕预报奖。第三停节鲜工领程实获例—某隧怎道综悟合超纽奉前地证质预符报一.工程世概况某隧道愧分界汤段全询长29车0m。隧宿道穿么越中征低山葬、中掘山地湿形地镜貌，快地形伶切割脱较深本，地晶形较巾陡峻芬，植雷被稀隶少，饶降雨舌量随伶季节较变化链而变乞化，惕沟谷下纵横灵。覆看盖层留主要疮为第谊四系卸残破游积碎滩石土龙，下婆伏基价岩主婆要为巴元古书代昆促阳群桃片麻俘岩片香岩段蛛云母迈石英淘片岩透夹绢搁云母扫片岩价。段内内岩姐层为报褶皱程、断地裂，述岩体淘破碎佣，节侨理发咽育；妇段内欢地下柱水主俱要为揪基岩腰裂隙舟水；斜交通伸不便功利。二、椒长距答离预报1.地面地质地面地质糖调查尊是在奴隧道缩慧范围喉内进狱行大垒规模场、详敬细的洗地质荒调查仰，可零从地械表宏痒观、昏全面你地了弄解隧爹道工积程地跪质条乡丰件，剧如地吴形地槐貌、少地层叙岩性愁、构卵造、其地表情水、论地质碑灾害仓、植旅被、炎人类山活动叠等。1）准园备工成作及馋调查傻路线2）调葡查结合果2.高密惭度电勤法探政测高密渐度电法柳是基兔于地计下被耻探测嫁目标锹体与珍周围绒介质伴之间勒的电假性差植异，叨利用共人工膏建立或的稳鼠定地赖下直宇流电待场，虚依据额提前窃布置恭的若喘干道范电极很，可峡灵活粉选定翠装置纺排列度方式淘进行洽扫描没观测从，研菠究地葡下大惊量丰袄富的份空间姨电性迹特征般，从至而查笑明隧窗道线想路所稍处的群工程近地质屑特征辣、探柿明断泪裂破钥碎带强、水贵文地斯质特恐征、居溶洞槽、富摧水带押等不彼良地驰质分牛布情陡况。温纳肝装置妄测量宝示意生图1）装洞置和糕仪器高密纪度电气法测菌量选向用的访是工葬程勘择察中拿最常迹用的阅温纳映装置威。2）工卧作布纤置和艳完成举工作么量隧道上方嘉地表(K沫12腰+2蔽90纳-K材12胶+6准10周)沿隧茧道轴疏线布葬置了1条高快密度支电阻区率法购成像定探测恢剖面帮。测谅线有勾效长浮度32兄0m，布扎置有滚效电袭极65个。迹电极愿距5m，采总集20层，脑测深10链0m。工冠作实殊际完贿成的页工作暗量为芽：高必密度作电法晋剖面1条，昏剖面鸡有效仙长度32悦0m，测收深点65个。3）探伶测成藏果隧道龄地质宴剖面散图隧道毁高密抵度电绸法视威电阻静率图谋像4）掌疫子面驼地质忍调查隧道愿地质吸剖面肚图5）长叛距离预报壮结论夺和建吴议①结论帆：隧搏道经容过区妨岩性挠相对嚷较为饶简单兔，主钢要为暑云母浊石英桶片岩暮夹绢也云母完片岩础，受扶区域泡性断秋裂及爸区内睛层间蓝褶曲英影响贺，整榨体上勺岩体肥较为问破碎牌，完恭整性祖相对凑较差表；此捏次电音法探拆测的眨不利旗地段(图7-钓17以矩悦形框衫标出授共2处，到分别耳是K1佛2+朵31窑5～K1绒2+活44属5和K1菊2+沫54光5～K1证2+血59衫0段视惭电阻裁率值奏低)，隧拾道开腹挖至典上述寇地段畜时，瓣为防换出现潮突发录性地狱质灾霞害，穴应提片前采湖取预碌防措朱施；失隧道慢进出龟口端违视电酸阻率昌值相锤对较页低，颈岩体新极为惯破碎必，围君岩级袭别多脉为V级。歇开挖将无支凡护时标易发摩生崩刘塌。②建拢议：贸隧道猜进出敞、口课端开雀挖时宋应及渠时做示好支贺护及恶排水锅工作萍，防瓜止坍象塌；益隧道氧开挖老至电道法探纺测的批不利沉地段寄时，练应提均前采净取预研防措丝式施，艺确保趁施工课质量纠和进虫度。三、捏中距越离预广报高密求度电法技的长慕距离咐预报奸地质分灾害句预警羊段为K1傻2+主36欧5～K1册2+娱44你5和K1桂2+障54汉5～K1定2+骡59匠0区域冲，根馅据现植场情含况，扣在K1祖2+尚45板6～K1标2+逝59陈6段采改用TS员P法进孟行超丝式前地控质预呜报，号目的谜是对学该段挡长距含离预帐报成丝式果进蜂行补令充和牧验证吊。1.掌子程面地维质调吉查2.远TS漂P法探蕉测1）仪厉器设考备TS畏P2来03慨Pl认us仪器歉主要奏由三祥分量压检波闷器、租记录仙单元稻及起疾爆装添置组鞠成。软三分滩量检造波器译用来岔接收吼地震听波信蹲号；裳记录柄单元窝将接戏收到凉的地脑震波茶信号妹进行浓放大吵、模扣数转柳换和堡数据跳记录赵，同炊时还姐进行爪测量乱过程颜控制格；起渡爆装忙置则渡用于竿引爆鼓电雷距管和赶炸药宋，人块工激横发地盛震波宝。2）现包场布园置在隧据道K1捎2+笨40缝7的左软边墙今位置引布置投一个膝地震后波信央息接呈收孔充，孔通径为50杯mm。在K1览2+浊42遮2～K1忧2+亿45肾2段的读左边叫墙位放置，太按约1.臂5m的间碌距布佩置24个激倦发孔额分别携激发廉地震水波，告激发孙孔孔锤深1.宋5m左右层，孔监径45疮mm，孔煮向下索倾斜田约15范°，每桥个激觉发孔浆装填退的药禁量为10磁0g。3）探喘测成勉果3）中译距离预报诊结论衣和建站议本次旬预报签时掌婶子面彼里程家为K1驻2+凤45民6，预捆报里相程范械围为K1甲2+脸45效6～K1辟2+胞59温6段，裤结合彼长距馅离预详报结是果和追掌子循面地薪质调采查，枣得出篇以下丑结论优和建答议：K1生2+抚45塞6～K1歉2+摄54毅9段围蔽岩破丹碎(Ⅳ级)；围撑岩以岔中等生～强蓬风化饺为主耽，岩造体呈产角(砾)碎(石)状松琴散结饥构，辫节理葬裂隙氏发育页，岩堡体破芳碎。狭在进哀行本江段施欠工时端注意才加强束支护众防止享坍塌夜。K1伏2+须54霞9～K1努2+轻59纱6段围陆岩破送碎(V级)；围棕岩以少强风乏化为韵主，皱岩体吃呈角(砾)碎(石)状松成散结篮构，翼节理估裂隙造极发娃育，迁岩体他破碎歇，岩览体稳开定性予很差业。在蝇进行头本段疏施工顽时注怖意加询强支贫护防筒止坍巷塌，仪特别亭是K1乒2+化55探3～K1烦2+拒56点4段。四.短距摄离预抓报中距月离预击报的闷地质斤灾