复杂地质条件下的隧道地质超前探测技术

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1、万方数据第1卷第2期2004年4月工程灿球物理荸旅CHINESEJOURNALOFENGINEERINGGEOPHYSICSV01．1，No．2Apr．。2004文章编号：1672—7940(2004)02一0159一07复杂地质条件下的隧道地质超前探测技术肖书安，吴世林(瑞士安伯格测量技术公司，瑞士内根斯多夫CH8105)摘要：近年来，隧道超前地质探测工作在我国越来越受到重视，许多隧道工程中都采用了相应的超前探测技术，积累了有益的经验。实践表明，采用以TSP(Tunne

2、SeismicPrediction)隧道地质超前预报系统为主，并结合其它探测手段的综合超前预报方案能较好地兼顾隧道工

3、程施工的特点和探测成本等方面的要求。本文以德国楚格山排污隧洞和中国某高速公路隧道为例，介绍了TSP在复杂的岩溶地质条件下的应用情况，初步探讨TSP在溶洞体探测方面的局限性，并提出解决这些问题的基本设想。关键词：TSP隧道；超前探测；岩溶；应用中图分类号：P642．25文献标识码：A收稿日期：2004一02一llGEOLOGICALPREDICTIONTECHNIQUEFORTUNNELCONSTRUCTIONUNDERCoMPLEXGEOLoGICALCoNDITIoNSXIAOShu—an．WUShi—lin(AmbergMeasuringTechniqueLtd．，CH-8105Re

4、gensdorf，Switzerland)Abstract：Inrecentyears，thereisincreasingawarenessontheimportanceofgeologicalpre—dictionwhiletunnelinginChina，andmanytunnelprojectshavebeenconstructedunderas-sistanceofselectedgeologicalpredictiontechniqueswhichcontributegreatlytotheexperi—encerecording．Thepracticeshowsthatthe

5、combinedapproachofTSP(TunnelSeismicPrediction)withotherpredictiontechniquescanbestmeettherequirementsoftunnelcon—structionproceduresandthepredictionimplementationcostsetc．ThispaperpresentstheTSPapplicationundercomplexkarsticrock{ormationstakingtheZuckerbergsewertunnelinGermanyandahighwaytunnelinC

6、hinaasexamples．Additionally，thelimitationsofTSPpredictiontechniqueforkarstdetectionarediscussed，andthebasicideastosolvesuchproblemsarepresented．Keywords：TSPtunnel；predictionaheadtunnelface；karts；application第一作者简介：肖书安，男，i962年出生，湖北省武汉市人，德国克劳斯技术大学工学博士。现任瑞士安伯格测量技术公司市场部经理，兼任安伯格工程咨询公司远东区经理。E—mail：sxiao

7、@amberg．ch万方数据160工程地球物理学报(ChineseJournalofEngineeringGeophysics)第1卷1引言目前，国内外在隧道建设中使用较广泛的地质超前预报技术主要有两大类：钻孔探测(直接法)和地球物理探测法(间接法)。另外，还有超前导坑法等其它方法。由于超前导坑法探测费用极其巨大，因此，这种方法只有在极个别情况下才单独采用。更多的情况下是将超前导坑与工程的其它需求结合起来，在综合比较工程地质勘探、施工风险、施工进度要求以及隧道施工通风、排水和隧道运营安全等因素的基础上，确定是否采用超前导坑的施工方案。钻孔探测是隧道地质探测中最常用的方法，但作为隧道施工中

8、的超前探测手段有许多不足的地方，其主要缺点是该方法成本高，横向探测范围小，在隧道工作面实施水平超前钻探对隧道施工有较大的影响。上述缺点大大限制了钻孔探测在隧道超前地质预报中的使用。与钻孔探测法相比，地球物理探测技术具有探测成本低，探测范围广(可达100150m)的优点，越来越受到广大工程技术人员的欢迎，地球物理探测技术在土木工程中的应用领域越来越广泛。目前，地质超前预报工作中使用的地球物理探测技术主要包括地震反射波法和电磁波法(地质