超前地质预报注意事项.docVIP

XX隧道超前地质预报考前须知

根据公司文件要求，XX隧道的超前地质预报工作由施工单位组织完成。在施工过程中，XX隧道先后屡次发生了塌方、涌泥、涌砂现象。超前地质预报工作都没有做出相关的明确指导，说明超前地质预报工作的效果不甚理想。

以前施工单位的超前地质预报工作主要是依赖于TSP方法。XX隧道剩余段落位于第三系地层中，由于该类地层软硬不均，结构复杂，以粉质黏土为主，间夹砂层、砂岩透镜体。第三系空隙潜水以上层滞水状的囊状水形式存在，分布也极为不均匀，在该类地层中用弹性波进行超前地质预报很难收到理想效果，为了到达超前地质预报的目的，必须采用适宜方法。

根据已经施工过的经验，最直接也是最有效的手段是以地质调查法为前导，充分利用超前水平钻探，配合超前炮眼进行来进行，对于出水段落采用红外线探水加强预报。

地质调查法是隧道超前地质预报中是最常用也是最直接的方法之一，包括掌子面素描和地表调查。一般常用的是洞内掌子面素描，在洞内掌子面揭示情况比拟复杂时补充局部地表调查。本处掌子面素描主要包括描述隧道所揭露的地层岩性、围岩稳固状态、地质构造、结构面产状、塌方〔塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征，并分析塌方的地质原因及其对继续掘进的影响〕地下水出露点位置及出水状态〔围岩的透水性、水压、水量、水温、颜色、泥沙含量等〕，出水形态主要有渗水、滴水、滴水成线、股水〔涌水〕、暗河。地表调查主要是隧道动身附近的地表下沉情况、有无人工洞穴〔包括水井等〕，洞顶地表有无对隧道结构构成危险的构筑物〔如：拦水坝等〕。

超前水平钻在一般岩性界面地段每循环钻1个孔，搭接长度不小于5米；根据掌子面的地层复杂程度可适当增加钻3～4孔，深度30～50m，以探明前方地层完整性、及地下水发育情况〔水量、水压、水温、悬浮物等〕。

掌子面超前钻孔布置图

掌子面超前钻孔布置图

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掌子面超前钻孔布置图

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掌子面超前钻孔布置图

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掌子面钻孔布置图

超前炮孔施工中应结合围岩地质条件和施工开挖状况，在掌子面上间隔布置，一般情况布置5个加深炮孔，当出现不同地层分界、胶结不均或预报可能出现地质隐患时，布置8个加深炮孔，炮孔布置形式见示意图。炮孔孔径50mm，孔深5～8m。

图1一般地段加深炮孔布置示意图

图2地质复杂地段加深炮孔布置示意图

超前炮眼不但要在掌子面进行，在拱顶径向也要每2～3榀钢架打设2～3孔，在拱顶90°～120°范围内均匀分布。以探明拱顶以上的地层和含水情况。

根据目前已经掌握的情况，隧道在施工过程中由粉质黏土进入到未胶结的砂层段落时，容易发生塌方、涌砂事件；由无水进入有水段落要提高警惕，对于已经进入有水段落，水量突然增加的更要注意，尤其是出水以浑水为主的时候。由于第三系地层胶结不均匀，在隧道施工过程中由具有半胶结的较硬含水地层逐渐进入到没有胶结的较软地层中时，极易发生塌方涌水、涌泥事故。为了防止突发涌水事件发生，当遇到这种情况时，应及时停止掘进，对掌子面进行封闭，对掌子面前方要针对地下水进行超前地质预报。除了运用上述的超前地质预报方法外，利用红外线进行超前探水是目前较为先进的一种地下水探测预报方法，能够定性确定一定深度(20m

①红外线超前探水法的原理

任何物体都会发射出红外线，形成一个红外场。将一个稳定的质体作为探测对象的场源时，由该物体所形成的红外场的强度与场源本身的场强相一致。当地质体中含地下水，那么地下水场源产生的红外场会对地质体场源所产生红外场产生影响，使其场强发生变化。地质体所形成的红外场场强变化可用红外线探测仪探测。根据围岩红外场强的变化来预报掌子面前方或洞壁四周是否隐状含水体。

②红外线超前探水法的测线布置

在隧道施工中，主要通过探测掘进掌子面岩体场强的变化差异值，和隧道开挖段围岩场强沿纵向的变化规律，来推断前方是否为隐伏含水构造体，有无发生突涌水的可能。

③掘进掌子超前探水的测线布置

掘进掌子面场强测点布置，应根据掘进掌子面的大小，将掘进掌子面划分为假设干个区域，一般情况下，将掘进掌子面划分为9个区域，每个区域设定1个测点，如下图。

沿已开挖隧道边墙纵向进行测点布置时，分别在拱顶、两侧边墙上各布置一条测线。从掘进掌子面开始，向已开挖方向(背离掘进掌子面方向)，每间隔1m-

④红外线超前探水法的判据

根据掘进掌子面场强差异进行超前探水的判据

通过比照分析掌子面各测点的场强，判定掘进掌子面是否存在含水构造体。根据以往测试经验，判译标准一般设定为：当掘进掌子面测点中最大场强和最小场强的能量差大于等于10W/cm2，可判定前方存在含水构造体，否那么不存在含水体构造。

根据隧道走向与场强曲线进行超前探水的判据

建立各测点的场强(y轴)与测点到掘进掌子面的距离(轴)的函数关系，并绘制出函数图形，根据函数图形特征进行超前探水预报。如果函数图形