超前地质预报技术技术分析.ppt

隧道超前地质预测预报技术 及其应用 一、超前地质预测、预报的重要性 二、超前地质预测、预报的常用技术 三、超前地质预测、预报的应用 工程实例 四、结论 一、隧道超前地质预测预报的重要性 1、由隧道工程的本身的特点及社会的发展决定（以人为本） 2、由当前隧道工程的水文地质条件决定 3、由隧道技术发展条件决定 1、隧道工程的特点 1） 隧道工程地质的不可探明性 2）当前隧道工程的施工现状 隧道施工的难度越来越大 隧道施工的要求越来越高 隧道施工的工期越来越紧 隧道施工的单价越来越低 隧道的施工离不开超前地质预测、预报，隧道施工需要高水平的超前地质预测、预报技术 2、当前隧道工程的水文、地质条件及其特点 隧道工程的工程地质环境和水文地质环境越来越复杂（突破隧道工程禁区－宜万铁路） 复杂地质条件下隧道的各种地质灾害越来越频发 隧道事故造成的人员物质损失越来越严重（宜万线（1）2006年马麓箐隧道11人；（2）2007年野山关9人；（3）2008年马麓箐隧道5人） 为了防治地质灾害，保证施工安全，需要高水平的超前地质预测预报 3、现有的技术条件 成熟的传统工程地质方法 对于工作区的岩石、构造、地下水有一个初步的了解。 各种先进的超前预报设备 主要有包括TSP、TGP、地质雷达、超前水平钻、红外探水、地表浅层物探技术在内的设备大量使用。 日益完善的超前地质预报体系 主要是各种解译技术、分析技术的成熟。 二、超前地质预报的常用技术 1、工程区内的宏观地质调查 主要是常规的工程地质工作 2、伴随工程的超前地质预报 TSP超前预报技术 TGP超前预报技术 地质雷达探测技术 超前水平钻 1、工程区内的宏观地质调查 隧道隧洞所在地区不良地质宏观预报， ① 以深入的地面地质调查为基础， ② 通过区域不良地质分析方法， ③ 宏观预报洞体施工可能遇到的不良地质类型、 规模、大约位置和方向， ④ 宏观预报施工地质灾害的类型和发生的可能性。 　　 宏观预报是施工地质灾害超前预报不可或缺的基础、是第一道工序。这其中设计资料是十分重要的。 工程区内的宏观地质调查主要包括 地层地质调查 地质构造调查 水文地质调查 岩溶地质调查 煤系及软弱底层地层调查 岩浆岩侵入体调查 寻找不良地质的的识别标志 ① 地层岩石方面的标志 ② 地下水方面的标志 ③ 构造方面的标志 ④ 物探方面的标志 为下一步的超前地质预报工作打下一个坚实的基础 2、伴随工程的超前地质预报 1）TSP-203+超前地质预报探测 TSP（Tunnel Seismic Prediction，隧道地震勘探）。 最大优点： （1）探测距离远（可达隧道隧洞掌子面前方300～500米,有效预报距离100～150米）； （2）分辨率高（最高分辨率为1米）； （3）抗干扰能力强（基本不受干扰）； （4）影响施工很少（钻孔和测试在侧壁进行，洞内探测时间仅用45分钟）。 工作原理： 地震反射波技术（Tunnel Seismic Prediction）即TSP技术。如光波在镜面发生反射一样，岩体中传播的地震波在断层构造破碎带、不同岩性接触带、软弱岩层带、以及岩溶发育带等界面发生反射、绕射和散射，发生波型变换、衰减、干涉等现象。 现有的设备有代表性的有： TSP（202、203、203+）超前预报系统、目前，TSP共开发出TSP-201,TSP-202和TSP-203共三个系列，其中TSP-202和TSP-203在国内外最为普及。TSP-202和TSP-203的最主要区别在于成果的解译手段和精度。 TSP-203： 为智能解译型，又称“普及型”。它首先通过设备软件求得各种不良地质体的不同的物理参数，然后通过解译人员对各种不良地质体相对可能具有的物理参数之理解，对成果图反映的不良地质体的性质、类型，位置和规模进行解译；由于物理参数不可能完全、准确地反映不良地质体的性质、类型；所以，一般地说，解译效果一般，预报的精度偏低。但它具有解译技术要求低的优点（类似智能型相机），所以较适合解译水平一般的技术人员使用；因此，又称“普及型” TSP能解决的主要技术问题： ①预报掌子面前方的断层破碎带、软岩、岩溶陷落柱等不良地质体的性质、位置和规模； ②预报涌水量大