地下工程监测与检测技术-第七章-隧道超前地质预报技术.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 温纳装置测量示意图 1）装置和仪器 高密度电法测量选用的是工程勘察中最常用的温纳装置。 2）工作布置和完成工作量 隧道上方地表(K12+290-K12+610)沿隧道轴线布置了1条高密度电阻率法成像探测剖面。测线有效长度320m，布置有效电极65个。电极距5m，采集20层，测深100m。工作实际完成的工作量为：高密度电法剖面1条，剖面有效长度320m，测深点65个。 3）探测成果 隧道地质剖面图 隧道高密度电法视电阻率图像 4）掌子面地质调查 隧道地质剖面图 5）长距离预报结论和建议 ①结论：隧道经过区岩性相对较为简单，主要为云母石英片岩夹绢云母片岩，受区域性断裂及区内层间褶曲影响，整体上岩体较为破碎，完整性相对较差；此次电法探测的不利地段(图7-17以矩形框标出共2处，分别是K12+315～K12+445和K12+545～K12+590段视电阻率值低)，隧道开挖至上述地段时，为防出现突发性地质灾害，应提前采取预防措施；隧道进出口端视电阻率值相对较低，岩体极为破碎，围岩级别多为V级。开挖无支护时易发生崩塌。 ②建议：隧道进出、口端开挖时应及时做好支护及排水工作，防止坍塌；隧道开挖至电法探测的不利地段时，应提前采取预防措施，确保施工质量和进度。 三、中距离预报 高密度电法的长距离预报地质灾害预警段为K12+365～K12+445和K12+545～K12+590区域，根据现场情况，在K12+456～K12+596段采用TSP法进行超前地质预报，目的是对该段长距离预报成果进行补充和验证。 1.掌子面地质调查 2.TSP法探测 1）仪器设备 TSP203Plus仪器主要由三分量检波器、记录单元及起爆装置组成。三分量检波器用来接收地震波信号；记录单元将接收到的地震波信号进行放大、模数转换和数据记录，同时还进行测量过程控制；起爆装置则用于引爆电雷管和炸药，人工激发地震波。 2）现场布置 在隧道K12+407的左边墙位置布置一个地震波信息接收孔，孔径为50mm。在K12+422～K12+452段的左边墙位置，按约1.5m的间距布置24个激发孔分别激发地震波，激发孔孔深1.5m左右，孔径45mm，孔向下倾斜约15°，每个激发孔装填的药量为100g。 3）探测成果 3）中距离预报结论和建议 本次预报时掌子面里程为K12+456，预报里程范围为K12+456～K12+596段，结合长距离预报结果和掌子面地质调查，得出以下结论和建议：K12+456～K12+549段围岩破碎(Ⅳ级)；围岩以中等～强风化为主，岩体呈角(砾)碎(石)状松散结构，节理裂隙发育，岩体破碎。在进行本段施工时注意加强支护防止坍塌。K12+549～K12+596段围岩破碎(V级)；围岩以强风化为主，岩体呈角(砾)碎(石)状松散结构，节理裂隙极发育，岩体破碎，岩体稳定性很差。在进行本段施工时注意加强支护防止坍塌，特别是K12+553～K12+564段。 四.短距离预报 中距离预报的地质灾害预警段为K12+553～K12+564区域，采用地质雷达法对K12+548～K12+568段进行短距离地质超前预报；目的是对采用TSP法进行超前地质预报探测的预警区域K12+553～K12+564段的中距离预报成果进行进一步补充和验证。 1.掌子面地质调查 2.探地雷达法探测 对长距离、中距离预报得出的预警区域K12+553～K12+564段，采用探地雷达法在K12+548～K12+568段进行短距离预报，进一步确定岩体破碎带的准确位置，并且以此说明短距离预报的必要性。 1）仪器设备及探测参数 在隧道K12+407的左边墙位置布置一个地震波信息接收孔，孔径为50mm。在K12+422～K12+452段的左边墙位置，按约1.5m的间距布置24个激发孔分别激发地震波，激发孔孔深1.5m左右，孔径45mm，孔向下倾斜约15°，每个激发孔装填的药量为100g。 2）测线布置 3）探测成果 测线在20m深度内，0.0～2.9m反射波同向轴连续，振幅、频率变化不大；2.9～18.0m反射波较强，同向轴呈断续状，振幅低，频率较大。据GPR探测得到的反射波图像，结合隧道工程地质实际，探测段掌子面前方20m，尤其是K12+551～K12+566段围岩呈角(砾)碎(石)状松散结构，节理裂隙极发育，岩体稳定性很差，局部含基岩裂隙水。 4）短距离预报的结论与建议 地质调查、高密度电法、TSP超前地质预报法、探地雷达法和综合掌子面情况，掌子面前方K12+551～K12+566预测段围岩地质情况为：岩性及风