公路隧道施工超前地质预报研究

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1、公路交通技术2013年12月第6期TechnologyofHighwayandTransportDec．2013No．6公路隧道施工超前地质预报研究李建军，沈小俊，谭大龙，王连成(1．重庆市交通委员会工程质量安全监督局，重庆400060；2．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：公路隧道施工超前地质预报是一项复杂的系统性工作。超前地质预报主要指地质分析法、地球物理法、钻探法(或超前导坑)及诸多方法的综合使用，预报内容包括不良地质和围岩级别。通常，隧道施工超前地质预报主要采用3部曲预报方法，即将物探手段与地质分析相结合进行预报，将钻探作为验证或控制风险的重要手段。在预报过

2、程中，地质分析是基础。关键词：公路隧道；地球物理法；3部曲法；不良地质；围岩级别文章编号：1009—6477(2013)06—0085—06中图分类号：U459．2文献标识码：BResearchOnAdvancedGeologicaIPredictionforConstructionofHighwayTunnelsLIJianjun，SHENXiaojun，TANDalong，WANGLiancheng隧道施工超前地质预报内容包括不良地质及磁，或类似的仪器组合方法J。围岩级别。早期超前地质预报由于受行业所限不含地震波法所使用的仪器频段为1Hz～1×10围岩级别，仅是为地质分析判断增加一种途

3、径和判Hz，典型仪器有TSP203、TGP206、陆地声纳、面波仪据。迄今，拟预报的不良地质主要是高危害性、突发(瑞利波)、多波探测仪。性和不可预见性的溶洞，以及较大断层破碎带及其对于电磁波法，从甚高频到红外仪器所使用频突水涌泥。在复杂地质条件下，由于地质变化较快和段为30MHz～3．75X10MHz，而地质雷达预报法通工程控制密度等原因，地勘结果往往与实际出入较常使用的频率为100或50MHz，红外探测法的对应大。通过超前地质预报，可对前期勘探结果进行深化频段为3THz～3．75X10THz。电磁波法包括瞬变和补充，提高勘探程度，并通过应急预案和措施来有电磁法、高密度电法、Beam电法等

4、。效降低工程施工风险和损失。因此，本文研究的重点是对突水和高危害性不良地质的物探预报方法和目1超前预报方法标识别技术，以及不良地质与围岩级别之间的关系。1．1预报思路因为地质预报要求一定的超前距离，因此所使隧道施工超前地质预报可采用几种方法相结合用的物探手段工作频率较低，波长较长，分辨率下降使用的综合方法，其所使用的深度和广度视工程较多，难以达到雷达结构检测或医院胸透那样的透所处位置的地质复杂程度而定，这些方法均可单独视效果。由物探信息向地质状况解译的过程中，除使用或组合使用。不同仪器组合使用会占用不同的了首先对回波进行分析以排除干扰因素或干扰波资源，并具有不同的技术效果。不同仪器及参数的

5、外，判断时客观上会增加多解性，故回波解译过程要选用取决于分辨率和探测深度。对于施工跟踪超前与现场地质和既有勘测资料有机结合。预报，在既要保持较大探测距离，又要具有较高分辨超前地质预报方法包括地质分析法、地球物理率的前提下，须折中选取或采用多参数探测。本文法(物探)、钻探法或超前导坑法J，以及上述方法提出一种将长距离预报、短距离预报、地下水预报相有机结合的综合法。本文主要就地球物理法与地质结合的组合方式，供同行参考。分析的综合使用进行探讨。目前常使用的地球物理1)长距离预报：采用地震波法预报掌子面前方法主要有地质雷达、地震波法(TGP／TSP)、瞬变电0—150m范围内的大型不良地质状况，反

6、映掌子面收稿日期：2013—06—21作者简介：李建军(1977一)，男，江苏省沛县人，硕士，高工公路交通技术2013生前方较大围岩块段情况。能性，以为超前地质预报提供基础资料和依据，同时2)短距离预报：采用地质雷达法预报前方0～也为下一次预报时调整所使用仪器及工作参数、工40m的围岩级别和不良地质。作方式提供依据。3)地下水预报：采用瞬变电磁法预报30—200In3)通过有效探测进行综合地质分析推断。在地下水分布状况。较宏观和较微观上分别以前期地勘资料和掌子面观4)灾害临近监测及措施：对于所预报的重大不察描述为基础并作为依托和起始点，使用有效物探良地质需逐渐加强地质跟踪观测和监测，适时采

7、取手段进行掌子面超前探测，依据探测结果和拟预报钻孔或炮孔延长孔予以验证，并采取开挖孔爆破的段所处地质背景提交超前地质预报报告。安全措施和应急预案。1．2预报方法2围岩级别预报超前地质预报可按以下3个步骤进行，缺一不2．1地质雷达法推断围岩级别可。表1为判定围岩级别的参考依据，显示了回波1)搜集和掌握前期地质勘察资料和既有勘测信号衰减与围岩级别的关系，但不是唯一依据。此结果。研究、熟悉并掌握隧道通过地层的岩性、构造外，对特