地震CT法在花岗岩球形风化残留体勘探中的试验研究 - 隧道建设.PDF

　 地震 ＣＴ法在花岗岩球形风化残留体勘探中的试验研究 １ １ １ ２ ２ 彭桂彬 ，党如姣 ，李　洋 ，杨克思 ，朱培民 （１．中铁隧道勘测设计研究院，河南洛阳　４７１００９；２．中国地质大学（武汉），湖北 武汉　４３００７４） 摘要：在城市盾构隧道建设过程中，盾构掘进若遇到花岗岩风化残留体（俗称孤石），掘进施工将非常困难，盾构姿态难以控制，刀 具磨损严重，刀盘和刀座易变形，常常会出现喷涌、塌方、刀盘被牢牢卡住或刀盘严重磨损等意外情况。为保证盾构的顺利掘进，需 采用物探方法探测出隧道沿线孤石分布情况。针对南方地区花岗岩地层特征，采用数值模拟和现场应用试验的方法开展花岗岩风 化残留体的地震ＣＴ法探测技术研究，经钻探取芯验证与实际较吻合，解决了花岗岩风化残留体的准确探测与定位的难题。提出的 一些合理化建议可为今后类似城市地铁工程施工提供参考。 关键词：盾构隧道；花岗岩风化残留体；物探法；跨孔地震ＣＴ法；数值模拟 ＤＯＩ：１０．３９７３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－７４１Ｘ．２０１６．０１．００５ 中图分类号：Ｕ４５６　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：１６７２－７４１Ｘ（２０１６）０１－００３２－０５ ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＳｅｉｓｍｉｃＣＴＭｅｔｈｏｄＵｓｅｄｉｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆＳｐｈｅｒｉｃａｌＷｅａｔｈｅｒｅｄＧｒａｎｉｔｅＲｅｓｉｄｕｅ １ １ １ ２ ２ ＰＥＮＧＧｕｉｂｉｎ，ＤＡＮＧＲｕｊｉａｏ，ＬＩＹａｎｇ，ＹＡＮＧＫｅｓｉ，ＺＨＵＰｅｉｍｉｎ （１．Ｓｕｒｖｅｙ，ＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＴｕｎｎｅｌＧｒｏｕｐ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００９，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ； ２．ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｗｕｈａｎ），Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｉｎｇｉｎｃｉｔｉｅｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｗｅａｔｈｅｒｅｄｇｒａｎｉｔｅｒｅｓｉｄｕｅ（ｂｏｕｌｄｅｒ）ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒａｔａ，ｉｎｃｉｄｅｎｔｓ，ｓｕｃｈａｓｓｈｉｅｌｄａｔｔｉｔｕｄｅｄｅｖｉａｔｉｏｎ，ｓｅｒｉｏｕｓｗｅａｒｏｆｃｕｔｔｅｒｔｏｏｌｓ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｕｔｔｅｒｈｅａｄａｎｄｃｕｔｔｅｒ， ｗａｔｅｒｂｕｒｓｔ，ｃｏｌｌａｐｓｅａｎｄｓｈｉｅｌｄｊａｍｍｉｎｇ，ｗｉｌｌｉｎｅｖｉｔａｂｌｙｈａｐｐｅｎ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｂｅｃｏｍｅｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔａｎｔｔｏｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｏｆｔｕｎｎｅｌｉｎｇ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃＣＴｍｅｔｈｏｄｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｓｉｔｅｔｅｓｔ．Ｔｈｅｃｏｒｅｄｒｉｌｌｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｃｏｉｎｃｉｄｅｗｉｔｈｔｈｅ ａｃｔｕａｌｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｇｕａｒａｎｔｅｅｄ．Ｔｈｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓ ｐａｐｅｒｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｗｏｒｋｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌ；ｓｐｈｅｒｉｃａｌｗｅａｔｈｅｒｅｄｇｒａｎｉｔｅｒｅｓｉｄｕｅ；ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ；ｃｒｏｓｓｈｏｌｅｓｅｉｓｍｉｃＣＴｍｅｔｈｏｄ； ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ０　引言 工