隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施
隧洞施工超前预报方法
隧洞施工超前预报方法一、直接预报法、1 、水平钻孔在隧洞内安放水平钻机进行水平钻进，根据钻孔资料来推断隧洞前方的地质情况。
钻孔数量、角度及钻孔深度可人为设计和控制。
由钻进速度的变化、钻孔取芯鉴定、钻孔冲洗液颜色、气味、岩粉及遇到的其它情况来预报。
此法可以反映岩体的大概情况，比较直观，施工人员可根据实际地质情况进行下步施工组织。
水平钻孔主要布置在开挖面及其附近，既可在超前导洞内布置钻孔，也可在主洞工作面上进行钻探，用以获得准确可靠的地质资料，确保施工组织。
该法可获得工作面前方一定距离的岩芯，也可由钻孔出水情况判断前方有无地下水和前方何处有地下水，从而可以得到开挖面前方的地质情况。
该法是施工预报最有效方法之一，但也存在不足之处：①对垂直隧洞轴线的地质结构面预报效果较好，与隧洞轴线平行的结构面预报较差；②需占用较长的施工作业时间，费用较高。
2 、超前导坑按导坑与正洞的相互位置分为平行导坑和正洞导坑。
其中，平行导坑与正洞平行，断面小且和正洞之间有一定距离，通过对导坑开挖中遇到的构造、结构面或地下水等情况作地质记录与分析，进而对正洞地质条件进行预报。
该法的优点是：预报成果比较直观、精度高、预报的距离长、便于施工人员安排施工计划和调整施工方案，还可以起到减压放水、改善通风条件和探明地质构造条件的作用，同时，还可用作排除地下水、断层注浆处理、扩建成第二条隧洞之用。
正洞导坑布置在正洞中，是正洞的一部分，其作用与平行导坑相比，效果更好。
超前导坑的缺陷为：一是成本太高，有时需要全洞进行平导开挖；二是施工工期较长。
二、地质分析法1 、断层参数预测法利用断层影响带的特殊节理或集中带的分布规律，通过对断层影响带的系统编录所得经验公式，来预报隧洞断层破碎带的位置和规模。
由于大多数不良地质现象与断层破碎带有密切的关系，故依据断层破碎带推断其它不良地质体的位置和规模。
2 、地质体投射法在地表准确鉴别不良地质体的性质、位置、规模和岩体质量及精确测定不良地质体产状的基础上，应用地质界面和地质体透射公式进行预报。
隧道施工过程中超前地质预报的方法与原理
浅谈隧道施工过程中超前地质预报的方法与原理摘要：在隧道施工中，对掌子面前方的地质条件和可能的的地质灾害开展超前地质预报，将对隧道的正常施工和顺利贯通发挥举足轻重的作用。
成功的预测促使施工及时采取应对措施，防范于未然；反之，则往往在突发的地质灾害面前束手无策，使施工遭受重大挫折。
本文通过对tsp 地质超前预报法、地质雷达法、红外线超前探水法、超前水平钻探、掌子面工程地质编录预测预报法等地质预报的方法和原理进行概述以到达更好地预测隧道掌子面前方地质情况，确保施工安全、正确指导施工。
关键词：隧道；地质超前预报；tsp；地质雷达abstract: in the tunnel construction on the tunnel face in front of the geological conditions and possible geological disasters to carry out geological prediction, will tunnel the normal construction and smoothly through to play a pivotal role. successful prediction prompted the construction of timely response measures, and preventive measures; the contrary, are often helpless in the face of sudden geological disasters, construction suffered a major setback. in this paper, the tsp geological advanced prediction method, ground penetrating radar method, infrared advanced exploration water act, geological forecasting methods and principles of advanced horizontal drilling, tunnel face engineeringgeological record forecasting method outlined in order to reach better predict the tunnel shod front side of the geological conditions to ensure construction safety, the right to guide the construction.keywords: tunnel; geological advanced prediction; of tsp; geological radar中图分类号： u45文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）引言：全面、完善、扎实的做好隧道施工超前地质预报工作既是设计单位及时进行动态设计的基本依据，又是指导隧道施工正确决策、保证隧道施工安全、提高工程设计和施工质量、减少和杜绝突发地质灾害发生的有效和必要的隧道工程施工的基础性工作。
铁路隧道工程地质灾害的超前预报及预案措施
铁路隧道工程地质灾害的超前预报及预案措施1.超前地质预报针对本线隧道具体的工程特点，拟采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法，进行定性预测。
超前地质预报工作方法主要包括：直接预报、物探预报、地质物探综合分析预报。
（1）直接预报（2）水平钻探在隧道内安放水平钻机或风钻进行水平钻进，根据钻孔资料来推断隧道前方的地质情况。
水平钻孔主要布置在开挖面及其附近，既可在超前导洞内布置钻孔，也可在主洞工作面上进行钻探，用以获得准确可靠的地质资料，确保施工组织。
（3）超前导坑平行导坑与正洞平行，断面小且和正洞之间有一定距离，通过对导坑开挖中遇到的构造、结构面或地下水等情况作地质记录与分析，进而对正洞地质条件进行预报。
（4）正洞地质编录与预报隧道施工中，及时对其开挖面(掌子面、边墙面和拱顶面)上的各种地质现象进行测绘和记录，利用已挖洞段地质情况来预报前方可能出现的不良地质现象。
（5）物探方法隧道内仪器超前探测是在隧道中使用探测仪器进行探测，主要方法有：弹性波法、地质雷达技术、红外探测法。
其中弹性波法包括TSP系列隧道地震探测、地震负视速度法、浅层地震仪、水平声波剖面法等。
（6）地质物探综合分析法为提高隧道超前预报水平，提高预报准确度，将地质调查方法与多种物探方法有机结合起来，对地质物探资料进行系统处理和综合分析。
地质物探综合分析法的工作内容主要为：将隧道围岩描述、围岩监测、水文地质监测、施工地质测绘、围岩类别判别等常规地质预报和超前地质勘探、超前仪器现场量测、不良地质体长距离预报等相结合，进行相应的地质、测试资料分析和成果整理等工作，做出超前地质预报。
（7）地质超前预报的要点对区域地质、工程地质资料进行充分的研究，必要时进行地表补充测绘和勘探，分析主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程，制定预报方案。
根据地质灾害对隧道的施工安全的危害程度和工程设计资料，对不同地段地质预报分级，不同类型和级别的地段采用不同的预报手段。
隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施
隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施我们在隧道的施工过程中会遇到各种不良地质,为避免盲目性,使施工方案和技术措施更科学合理，开展地质超前预报十分必要。
地质超前预报对不良地质能做到早发现，早预防，从而采取恰当的处理措施,减少和化解不良地质给施工带来的不利影响。
1地质超前预报方法1.1超前导坑法长隧道和特长隧道大都设有平行导坑。
平导一般与线路平行，距线路20m～30m 不等。
施工过程中利用平导先行的优势，认真收集和积累地质资料，并根据平导开挖过程中揭示的地质资料指导正洞施工，从而使正洞的施工方案和技术手段都建立在科学合理的基础上。
平导开挖断面小，即使出现不良地质也容易处理，对施工影响不大。
因此,超前导坑法在长隧道和特长隧道施工中被广泛采用。
1。
2 超前水平钻探法采用隧道专用钻机进行超前水平钻探，来探明开挖前方的地质情况。
超前水平钻探其实并非完全“水平”,带有一定的角度.与地震波反射法、地质雷达探测法相比,超前水平钻探法具有更直观、更准确的特点。
超前水平钻探法虽是“一孔之见”，却能起到“管中窥豹”的作用。
超前水平钻探法主要用于探测煤层、瓦斯、断层、溶腔、突水、涌泥等不良地质。
超前水平钻探法探测的距离长，探明的不良地质距工作面较远，便于提前调整施工方案和技术措施。
1.3 超长炮孔钻探法超长炮孔钻探法指的是在掘进过程中，每次打眼都用5m钻杆在隧道拱部和底部各钻两个探测孔，放炮则控制在3m以内，使工作面始终保持距不良地质2m 以上的安全距离。
当钻孔出现不良地质征兆时，可以及时采取应对措施。
采用超长炮孔钻探法，避免了钻机的频繁移动，可以不中断隧道的正常掘进，简便易行、事半功倍。
超长探孔还可兼做炮眼,节约成本，提高功效。
1。
4 地震波反射法-—TSP-203系统TSP超前地质预报系统是目前隧道及地下工程地质预报工作中，采用的较为先进的设备。
其工作原理是利用地震波的回波原理，人工制造一系列有规则排列的轻微震源，形成一个地震源断面；同时，三维地震波接收器在计算机的监控下，采集这些震源所发出的震波沿隧道前方及四周区域传播而遭遇不良地质体(如地层层面、节理面、特别是断层破碎带界面和溶洞、暗河等）被反射返回的地震波数据.这些回波信号的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向，是与相应不良地质体的性质和分布状况紧密相关的.在一定间隔距离内连续采用上述方法，可以得到前方地层的地质力学参数，如杨氏模量和横向变形系数等，从而预报隧道前方及周围临近区域的地质状况，判断开挖面前方100m～200m范围内的地质情况。
隧道工程—超前地质探测与预报方法
隧道工程—超前地质探测与预报方法根据隧道工程地质条件，结合以往施工中在超前地质探测与预报方面所积累的经验，拟采用TSP203地质预报系统、地质雷达、超前钻探法、红外线探水仪等进行地质预报，并预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件。
初步确定本次施工采用以下方法进行超前地质探测与预报。
一、TSP203超前地质预报系统TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况。
它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点，进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化，比如有断层或岩层变化时，会造成一部分信号返回，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号、返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，得到岩体强度变化界面的信号也就越强。
返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，就得到岩体强度变化界面的位置及方位。
TSP203地质预报系统实际操作中有如下特点：适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况；距离长，能预测掌子面前100m～200m范围内的地质状况，围岩越硬越完整预报长度就越大；对施工干扰小，可在施工间隙进行，即使专门安排时间，也不过一小时左右；TSP203地质预报系统现场测试示意见下图。
图 TSP203地质预报系统现场测试示意图提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。
采用专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。
将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后，可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置，计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。
但也存在预报准确性和预报精度方面的问题，需要采用其他预报手段来补充和完善。
数据处理流程见图3-5-4。
各种隧道超前地质预报方法优缺点分析
各种隧道超前地质预报方法优缺点分析隧道超前地质预报是在施工前期地质勘查成果的基础上，进一步查明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件。
超前探测地层岩性、软弱层的位置、岩体完整程度、断裂带位置及宽度、围岩富水性等不良地质以及隐伏的重大地质问题。
为隧道信息化设计、支护参数变更及施工方案优化提供依据,指导施工顺利进行,确保施工安全。
中交路桥科技有限公司专业从事隧道超前地质预报，小乔接下来将为您介绍目前工程上主要用到的超前地质预报方法：地质调查法、超前钻探法、物探法、超前导坑预报法、数码成像技术等。
1、地质调查法地质调查法是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描，通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等，利用常规地质理论、地质作图和趋势分析等,推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。
优点：地质调查法不占用施工时间，该方法设备简单（地质罗盘)、操作方便、预报效率高、效果好、费用低，且能为整座隧道提供完整的地质资料。
缺点：对与隧道交角较大而又向前倾的结构面容易产生漏报，对操作人员地质知识水平要求较高，一般要求专业地质人员来完成.2、物探法2。
1 电磁波反射法电磁波反射法超前地质预报主要采用地质雷达法.中交路桥科技有限公司拥有多套地质雷达，地质雷达探测是利用电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播及反射，根据传播速度、反射走时和波形特征进行超前地质预报的一种物探方法。
优点：将发射天线和接收天线集于一体，具有分辨率高、快速、无损、连续检测、实时显示等特点。
在地表探测5～30m范围内的地下地层或地质异常体(溶洞、土洞、断裂、空隙等）反射信号还是比较明显的，也是一种比较理想的手段。
缺点：仪器密封性差，洞内不易防水、防潮、防尘，易造成仪器损坏,特别是没有专门的天线，操作起来费时费力，且效果不好；探测距离太短，一次只能探测5～30m。
隧道施工不良地质灾害预测及处理措施
内蒙 古石 油化 理 措施
陈 勇 ， 纪传 宾 ， 朱 建 华
（ 中原油 田建设集团公司 ， 河南 濮 阳 ４ ５ ７ ０ ０ １ ）
摘 要 ； 普 光 气 田地 处 四 川 盆 地 北 东侧 边 缘 大 巴 山 山 脉 ， 其 集输 管线 为 酸 气 管辖不 得 外露 ， 因此 在
果， 如岩 体 结 构面 产 状及 发 育 状 况 、 岩 体 破 碎程 度 、 岩石 的 变质 程度 等 的变 化 特征 ， 通 过 地 质 作 图 及 构
造相 关 性分 析 ， 由 地 面 构 造 产 状 推 测 隧 道 穿 越 深 度
隧 道施 工 所 遇地 质 情 况 ， 通 过计 算 、 相关 性 分析 ， 推 测 隧道将 遇 到的地 质情 况 。
普 光 气 田大 湾 地 区 产 能 建 设 集 输 管 网工 程 是 普 光 分 公 司采 气厂 所 属 重 点 ｍ程 ， 集 输 管 网 穿 越 形 式
多 为 管线 隧 道 ， 因 普 光 气 田 位 于 川 东 北 多 山 丘 陵 地 区， 地 质条 件 复杂 ， 在 管线 隧道施 工 过程 中 ， 如 何 预 测 及 处 理 不 良地 质 灾 害 不 仅 影 响 Ｔ 程 效 益 ， 同时将 影 响 工 程 施 工 安 全 和 工 程 质 量 １ 不 良地 质 灾 害 分 析 预 测 的 重 要 性
质 地段 ， 因此 ， 如 何 进 行 不 良地 质 预 报 和 处 理 会 直 接 影 响 施 工 的 安 全 和 质 量 。 关键 词 ： 不 良地质 ； 隧道 施 工 ； 超 前预 报 ； 处 理 措 施 中 圈分类 号 ｌ Ｕ４ ５ ５ 文 献标 识码 ； Ａ 文章编 号 ： １ ０ ｏ ６ —７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ５ — ０ ０ ５ ９ 一Ｏ ２
隧道不良地质处理2
暗管，涵洞或小桥
涵管或小桥引排水示意图
B．堵 对已停止发育、跨径较小，无水的溶洞，可根据其与隧道相
交的位置及其充填情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填 封闭；或加深边墙基础。当隧道拱顶部有空溶洞时，可视溶洞的岩石 破碎程度在溶洞顶部采用锚杆或锚喷网加固，必要时可考虑注浆加固 并加设隧道护拱及拱顶回填进行处理。
浆砌片石
浆砌片石支墙 涵管
支墙内套设涵管示意图
浆砌片石
混凝土墙基
加深边墙基础示意图
D．绕
在岩溶区施工，个别溶洞处理耗时且困难时，可采取迂回导坑绕 过溶洞，继续进行隧道前方施工，并同时处理溶洞，以节省时间，加 快施工进度。绕行开挖时，应防止洞壁失稳。
隧道中线 溶洞
混凝土 隧底
隧底 溶洞填充
筑拱、架梁跨过示意图
3、针对岩爆类型及大小，用超前预裂爆破、打超前应力释放孔、在岩 面上切缝、等方法释放出岩石表面的部分应力，也可以打超前摩擦锚 杆支护，位置在拱顶及边墙的上部，宜采用40钢管，以减少发生岩爆 的可能。
4、施工台车平台周围及顶部设置安全钢筋网，施工人员佩戴好安全 防护，防止岩爆弹射伤人。有条件的最好采用机械手进行喷射钢纤维 砼。
1、超前支护 隧道开挖前，先向围岩内打入钎、管、板等构件，用以预先支
护围岩，防止坑道掘进时岩体发生坍塌。 1）超前锚杆或超前小钢管：采用这种方法是爆破前，将超前锚杆
或小钢管打入掘进前方稳定的岩层内。末端支撑在拱部围岩内的悬吊 锚杆或格栅拱支撑上。使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效 地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌。超前铺杆宜采用 早强型砂浆锚杆，以尽早发挥超前支护作用。
1、瓦斯的性质
1）瓦斯（沼气）为无色、无臭、无味的气体，与碳化氢或硫化氢混合 在一起，发生类似苹果的香味，由于空气中瓦斯浓度增加，氧气相应 减少，很容易使人窒息或发生死亡事故。
隧道工程超前地质预报措施
隧道工程超前地质预报措施本工程超前地质预报工作已由业主另行招标，由专业公司进行施作；但为保证施工安全和超前预报的及时性，我部在施工中，也要进行必要超前地质预报工作。
隧道施工中的地质预报方法，主要是根据地表和已开挖的隧道地段的地质调查和各种探测方法取得的资料，以及地质推断法预测开挖工作面前方一定长度范围内(一般每次预测长度为10～20m)围岩的工程地质和水文地质条件。
（1）地质预报内容超前地质预报内容如下：①隧道穿越不稳定岩层较大断层预测；②出现岩溶地段预测；③出现涌水地段预测；④软岩出现内鼓、片劈掉块地段预测；⑤岩体突然开裂或原裂隙逐渐增宽等危害性预测；⑥位移变形加快影响围岩稳定预测；⑦可能出现塌方、滑动影响预测；⑧浅埋段下沉裂缝对隧道稳定预测；⑨地质条件变化对施工影响程度预测。
（2）超前地质探测①根据开挖工作面前推法预测；②用相似比拟法对隧道涌水预测；③根据超前炮眼钻孔对涌水量预测；④开挖工作面浅孔钻探预测；⑤在接近设计提供不良地质地段时，加强地质预报。
在开挖工作面进行浅孔钻探(每工作面两个钻孔)，用于探明前方地质，发现地下水较大时，则进一步钻孔放水，防止涌水发生。
断层破碎带及溶洞地段采用钻进式注浆锚杆超前预支护、钢架、喷锚网防护，缩短循环进尺，尽量采用人工开挖或机械开挖，减少对围岩的扰动，及时支护，做到随挖随护。
并进行隧道开挖面地质素描图和隧道地质展示图记录。
（3）超前预测方法施工中充分利用超前预报作用。
根据施工中记录的地质素描图和地质展示图组织施工，及时调整支护参数。
工作面上采用两个钻探孔辅助地质预报。
钻探孔长度一般为20m。
采用浅孔钻探方法，主要是在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。
例如，在遇到断层泥时，钻进时间短、钻进速度快，钻孔冲洗液浑浊、呈白色；遇卡钻时，说明岩体破碎；遇跳钻时，则可能有空洞或溶洞等等。
隧道施工地质超前预警方法
浅析隧道施工地质超前预警方法摘要：建立隧道施工地质灾害预警是减少和避免因地质灾害造成财产损失、人员伤亡的有效办法。
本文分析隧道施工地质灾害的类型、预警的必要性，以及建立隧道施工地质超前预警的有效方法。
关键词：隧道施工；地质灾害；超前预警随着经济的飞速发展，大量山区交通建设都采用长大隧道方式通过越岭地段，特别是在我国西南部，如云南省地处云贵高原，大部分地区位于西南横断山脉地带，沟谷纵横，山高谷深，地势陡峻，这给公路隧道的建设和发展提供了有利条件。
还有地铁，过江和海底隧道的建设等等。
由于隧道施工及运营将穿越不同地层地质条件下的围岩介质，从而将不可避免的遇到山体变形、地震、塌方、涌水、岩溶塌陷、岩爆、泥屑流、高地温、瓦斯爆炸及有害气体突出等地质灾害，其中以涌水最为普遍和严重。
除此之外，隧道施工开挖工作面前方地质情况的预报是国内外工程地质和隧道工程界关注而又没有得到很好解决的难题。
实践证明在隧道施工中开展灾害预测预报技术能极大的减少塌方突水突泥等不良地质灾害，既可保证施工的顺利进行，又能极大的降低成本，故其在隧道施工中非常重要且十分必要。
一、析隧道施工地质灾害的类型1、固体地质灾害①岩爆岩爆是高地应力区的地下工程在开挖过程中或开挖完毕后，围岩因开挖卸荷发生脆性破坏而导致储存于岩体中的弹性应变能突然释放且产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。
其直接威胁人员、设备安全，影响工程进度，已成为地下工程世界性难题之一。
近几十年来，国内外在岩爆预测方面作了大量的研究工作，提出了一系列的理论和方法，如失稳理论、强度理论、能量理论、断裂损伤理论和突变理论等；并采用了数值分析方法、模糊数学综合评判方法、分形几何法和人工神经网络法等。
岩爆预测的目的是为岩爆防治提供可能发生的位置、烈度等信息。
然而，由于岩爆预测问题的复杂性，到目前为止还没有哪一种理论或方法能准确地预测岩爆，满足工程建设的需求。
②软弱围岩塌方a、地壳在构造运动的作用下，薄层岩体形成小褶曲，错动发育地段，隧道施工从此处通过，常发生塌方。
高速公路隧道施工岩溶超前地质预报方法及处置措施探讨
隧道坍塌
隧道坍塌是岩溶地区隧道施工的另一种常见危害，由于岩溶地区的岩石多呈破碎、松散状态，且溶洞、溶蚀裂隙等发育，导致隧道围岩的稳定性极差，很容易发生坍塌事故。
制定应急预案
根据应急预案要求，配备相应的应急设备和物资，如抽水设备、注浆设备、堵漏材料等。
配备应急设备和物资
定期组织隧道施工人员进行应急演练，提高应急处置能力。
定期组织应急演练
未来发展趋势及挑战应对
CATALOGUE
06
钻探与测试技术
通过超前钻探、取芯分析等手段，直接获取掌子面前方的地质信息，判断岩溶的规模、形态和充填情况。
双液注浆
将两种不同的浆液混合后注入岩溶裂隙或空洞中，通过化学反应形成结石体，提高加固效果。
高压旋喷注浆
利用高压旋喷设备将浆液注入岩溶裂隙或空洞中，形成柱状或板状结石体，提高围岩的整体性和稳定性。
在隧道内设置排水沟，收集地下水并引导至集水井或排水管道中。
排水沟设计
在隧道低洼处设置集水井，收集地下水并通过水泵抽出洞外。
有水充填型溶洞①高压富水充填封闭溶洞溶腔采用释能降压和注浆加固措施处理。②自稳能力极差的充填型大型溶洞或洞穴、可溶岩与非可溶岩接触带、富水型节理裂隙密集带、地下水极其发育的基岩地段，经超前地质预报后可能发生涌、突水（泥）等施工灾害、危及施工安全时，可采取超前全断面注浆、超前帷幕注浆、超前局部注浆、开挖后全断面径向注浆、开挖后局部注浆及开挖后补注浆等多种注浆加固措施。（3）施工现场揭露溶洞后，应及时通知各方，并根据现场情况由四方会议确定溶洞的处理方案，严禁施工单位私自封闭溶洞。
隧道地质超前预报技术-
宜万铁路隧道突水事故
位于巴东县野 三关镇的大山深 处，全长3.65公 里，所处山体岩 溶发达、水系丰 富，地质结构异 常复杂，是沪蓉 西高速公路最为 艰难的关键控制 性施工项目。
野三关隧道８.５突水突泥及整治
2007年8月4日晚，野三关隧道出口I线DK124＋ 602掌子面爆破、排险后正常出碴，5日凌晨0:57分， 出碴接近尾声时，装载机司机突然发现掌子面后右 侧向上涌水，随即撤离出井报警。
The results of a rockburst in an underground mine in brittle rock subjected to very high stresses
（3）块状围岩的掉块、崩坍破坏： 主要是受到不同结构面相互组合所控制
宜万铁路隧道发生岩崩 载有30人客车被埋
什么是隧道超前地质预报 ？！
隧道超前地质预报：就是利用 一定的技术和手段收集隧道所在岩 体的有关资料，并运用相应的理论 和规律对这些资料进行分析、研究 ，从而对施工掌子面前方岩体情况 或成灾可能性做出预报。
地质预测预报设备表
地质超前预报的提出
我国目前正在进行的大规模的基础设施建设中，包括有大 量的铁路、公路、引水等隧道（隧洞）建设，其中有不少隧道 处在复杂岩性、构造、高地应力地区，有些地区甚至被专家称 为“地质博物馆”。
隧道地质超前预报 技术-
一、地质超前预报的提出
隧道是修筑在岩体、土体或水底的，两端有 出入口的，供车辆、行人、水流、及管线等通过 的通道。
包括交通运输方面的铁路、道路、水（海） 底隧道和各种水工隧洞。
隧道设计及施工之前，要对拟建隧道工 程地段的工程地质条件进行详细勘察；
但由于岩体的复杂性，使得勘察所获得 的资料及隧道开挖后实际揭露出来的情况可 能会有较大的出入。
隧道施工中常见的不良地质以及处理措施
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O .03SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N 工业技术隧道施工中常见的不良地质以及处理措施贾佰春（中铁十三局集团公司第六工程公司山东河泽274000）摘要：在隧道施工,经常会遇到像岩堆、偏压地层、岩溶、高应力、高强度地层、松散地层、软土地段等不利于隧道工程施工的不良地质环境,以及膨胀地层、软弱黄土低层、含水未固结围岩、溶洞、断层、岩爆、流砂等地段以及瓦斯和有害气体溢出地层等特殊地质地段。
这两种情况的产生严重影响了隧道的施工,本文就部分两种情况介绍了一些处理的对策。
关键词：隧道施工溶洞地段高原特殊地质煤系地层中图分类号：TU 7文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2008)01(c)-0014-01前言在隧道施工中的一些不良地质和特殊地质地段,隧道围岩变形大、变化快和成因复杂,事故具有不确定性和突发性的特点,施工中除了应遵守一般的技术规范外,还应该根据围岩的实际情况,在支护、衬砌过程中采取一些针对性强的辅助施工技术方法,以满足施工安全和工程质量。
本文就在隧道施工中经常遇到的溶洞地段、高原特殊地质、煤系地层等不良地质对施工所产生的影响进行了分析,并提出一些具体处理的措施。
1溶洞地段对隧道施工的影响及处理措施1.1溶洞地段对施工的影响当隧道施工需穿过可溶性岩层时,一些溶洞位于隧道底部,这样就造成隧道基底难于处理；有时遇到大的水囊和暗河,岩溶水或泥砂夹水会大量涌人隧道,当含水充填物不断涌入坑道时,甚至会发生地表开裂下沉,山体压力剧增；有的溶洞岩质破碎,容易发生坍塌；还有的溶洞、暗河迂回交错,错综复杂,范围宽广,处理起来具有相当大的难度。
1.2施工中的处理措施隧道在溶洞地段施工前,应依据有关设计文件、资料和现场实际情况,查明溶洞的分布区域、类型情况,如大小、有无水,溶洞是否在发育中,以及有无充填物等,岩层的稳定程度和地下水流情况如有无长期补给来源、雨季水量有无增长等,从而根据不同情况采取以下几种方法进行处理。
深埋长隧洞TBM施工不良地质的超前预报和应对措施
种全 新 的 电法勘 探 技术 。 Ｂ Ｅ Ａ Ｍ 电法超 前监 视 系统 能准 确预 报 隧洞 施工
前方（ ３ ０ ～ ５ ０ ｍ） 范 围 内地 质条 件和岩 石特性 变化 。
１ ． ３ Ｔ Ｓ Ｐ超 前 探 测 法
的专 用 拾 震 器 来 完 成 。它 的激 发 可 由锤 击 方 法 来
方 法 和 工 程处 理 措施 ， 能够 较 好 地 解 决 深 埋 长 隧 洞 Ｔ Ｂ Ｍ 施 工 中不 良地 质 带来 的 问题 。 关键词 Ｔ Ｂ Ｍ 施 工 超 前 地 质 预 报 处 理 措 施 不 良地 质 Ｔ Ｖ ５ ２ 文 献 标 识 码 Ｂ 文章 编 号 １ ０ ０ ７ — ６ ９ ８ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ 一 ｏ ０ ｏ ９ — ０ ３
一
质 现 象 。现 场 实施 过程 中 ，也 需 要 在 已开 挖 的洞
段 中 的洞 壁 施钻 多个 深 度 约 １ ｍ 的小 孔 ，以便 高 频 地 震 波 的接 收 和 激 发 。该 法 现 已进 行 较 大 的技
术 改 进 ，其 高 频 地 震 波 的接 收可 以 由粘 贴 在 洞 壁
进 行 超 前 地 质 探 测 和预 报 ，判 断 可 能 发 生地 质 灾
及周 围 临近 区域 的地 质情 况 。 Ｔ Ｓ Ｐ ２ ０ ３超 前地 质 预 报 系统 是 由瑞 士 安伯 格 测 量技 术公 司 ２ ０ ０ １ 年研 制 ，可 预 报工作 面 前方 １ ０ ０ ￣ ２ ０ ０ ｍ范 围 内的不 良地质 现象 。但 在 现场 实施 过程 中 ．需要 在 已开 挖 的洞 段 中的 洞 壁 且距 掌子 面 大 约６ ０ ｍ范 围 内施 钻 ２ ０ — ２ ６个 深度 约 １ ． ５ ｍ 的小孔 ， 以便 进 行检 波 器 的安 装 和 接 收 以 及 爆 炸震 源 的 激 发等。
不良地质条件隧道施工影响因素及超前预报方法
石 因为其 自身弹性的应变能而突然释放所导致 的爆裂或者脆 性破裂 ，爆 裂形成的岩块会 以爆裂剥离、爆裂弹射 、爆 裂松 脱 以及抛掷 等各种方式脱离母体 ，其脱离 的方式、规模 与速 度 与爆破 发生时释放弹性的应变能多少 、波及深度 等各个方
面 的 因素有 关。岩爆通 常发生在埋 深５ ∞一 １ ０ ｍ及 以上的 ００ 隧道。不过 在一些高度挤压区 ，埋 深在 １ ０ ４ ０ ０ － ０ ｍ同样有可 能发生岩爆现象。例如发生岩爆 的秦 岭隧道北 口端埋深只在 １０ ０ ｍ左右 ，岩爆 带来 的危害相当严重 。我 国成 昆线中最大埋 深达到 １ ５ ｍ的关村坝 隧道 曾将 发生过严重 岩爆 ，射 距２ ６０ — ３ ｍ。岩爆会严重威胁到施工人员的以及机械设备的安全。
不 良地质条件隧道施工 影 响 因素及 超前预报 方法
● 孟 希 强
一
、
不 良地质条件对隧道施工的影响因素
钢筋锈蚀速度与混凝土表面氯离子 的浓度 、温湿度 的变化 、 空气 中氧气供给 的难 易程度有 关。混凝土 的氯盐 可以通过 原 材料带进混凝土拌合物 中，也可能 由外界 的氯离子溶于水 而 渗透到混凝土 中。无论是何种情况 ，当钢筋 周围的混凝土孔 隙液 中氯离子 浓度达 到临界值 时 ，由于 氯离子比其他 阴离子 更易渗入钝化膜 ，从而破坏钢筋 ，影响混凝土的耐久性。
来预 报隧道 的地质 条件 。平行导坑法的优 点是可 以较早预报 地质 条件 ，为隧道 施工提供 足够 的准备时间 ，此外还可 以加
快工程进度并改善隧道通风条件。
３超前水平钻孔法 。超前水平钻 孔法之的是在隧道 的掌 ． 子面 进行 水平钻探 ，通过测试钻进速度、钻孔岩芯鉴定 、岩 芯采取 率等 方面来确 定掌 子面 之前 的地层 分布 、岩体 完整 性、地层 岩石的软 硬度 以及孔洞的分布位置。超水平钻孔法
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道施 工 中采用 的主要 预报 手段 。
１ ３ 超 长炮 孔 钻 探 法 ． 在掘进过程 中， 每次打眼都用 ５ ｎ 钻杆在 隧道拱 ｉ
收 稿 日期 ：０ ７—０ ２ ２０ ４— ８ 作者简 介： 田 荣 （９ ８ ） 男 ，９ ５年毕业 于西安矿业学 院煤 田地质 １４ 一 ， １７ 勘１ 工作原 理及 方法 地质雷达或 Ｚ Ｓ型智能工程探测仪是 以发 射天 Ｇ 线将 高频 电磁 波 以脉冲形 式 由隧 道工作 面 发射至 地层 中， 经地层 界 面反射 回隧 道 工作 面 ， 另一 天 线 接 收 ， 由
进而对接收信号分析解释 ， 达到对短距离进行超前预
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铁
道
勘
察
２０ ０ ７年第 ３期
隧道 的地 质 超 前 预 报 方 法 与 不 良地 质 施 工 措 施
田 荣
（ 中铁 二 十 局 集 团公 司宜 万 指 挥 部 ， 庆 重 ４４２ ） ０ ０ ６
Ｌｅ ｄ Ｇ ｅ ｌ ｇ ｃ ｌＰｒ ｄ ｃ ｉ ｎ Ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｎ ｅ ｓ ａ ｄ ａ ｏ ｏ ｉ ａ ｅ ｉ ｔｏ ｔ ｏ ｓ ｆ ｒ Ｔｕ ｎ ｌ ｎ
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隧道 的地 质超前预报方法与不 良地质施工措施 ： 荣 田
ｌ３ ｌ
报的目的。其探测范围为前方 ３ ０ｍ内， 以作为 Ｔ Ｐ 可 Ｓ 地质 预报 系统 的主要辅 助手 段 。
（） ２ 数据处 理及 资料 判 释 地 质雷 达数据 处理 的 目的是 排 除随机 的和规则 的 干扰 ， 以最大 可能 的分辩 率在 图像 剖 面上显 示反 射 波 ，
平行于线路 ， 距线路 ２ ３ ０～ ０ ｍ不等。施工过程 中利用
平 导先 行 的优势 ， 真 收集 和积 累地质 资料 ， 认 利用平 导
开挖过 程 中揭示 的地 质 资 料指 导 正 洞施 工 ， 而使 正 从
不中断隧道的正常掘进 ， 简便易行 ， 事半功倍。超长探 孔 还 可兼做 炮 眼 ， 约成本 ， 高功 效 。 节 提
长隧道 和特 长 隧道 大 都设 有 平 行 导坑 ， 导 一般 平
部 和底 部各钻 ２个 探测孔 ， 放炮 则控制 在 ３ｉ 内 ， 而 ｎ以 使工 作 面始终保 持 距 不 良地 质 ２ｉ ｎ以上 的安 全 距 离 。 当钻 孔 出现不 良地 质征兆 时 ， 以及时采 取应 对措 施 。 可 采用 超长炮 孔钻 探工 艺 ， 免 了钻机 的频 繁移 动 ， 避
据。这些 回波信号 的传播 速度 、 延迟时 间、 波形 、 强度 和方 向与相 应 不 良地 质 体 的性 质 和 分 布 状 况 紧 密 相
关 。在一 定 间隔距 离 内连 续 多 次 采用 上述 方 法 ， 以 可 得 到前方 地层 的地 质力 学 参 数 ， 杨 氏模量 和横 向变 如
煤层 、 瓦斯 、 断层 、 溶腔 、 突水 、 涌泥等不 良地质。由于
探测 的距 离 长 ， 明 的不 良地质距工 作 面较远 ， 于提 探 便
前 调整施 工方案 和 技术措 施 。
形系数等 ， 从而预报隧道前方及周 围临近区域 的地质 状况 ， 分析 判断 开挖 面前方 １０～ ０ ｌ 围 内的地 质 ０ ２０Ｉ 范 ｌ 情况 。该 系统 的使用 ， 极 大提 高 对 地 质情 况 的判 识 可
１４ 地震 波反 射 法— — Ｔ Ｐ ０ ． Ｓ —２ ３系统
Ｔ Ｐ超 前地 质 预报系 统是 目前隧道 及 地 下工 程 地 Ｓ 质 预报 工作 中采 用 的较 为 先 进 的设 备 ， 工 作 原 理 是 其
洞 的施工 方案 和技 术 手段 建 立 在 科 学合 理 的基 础 上 。
Ｃｏ ｓｒ ｃ ｉｎ Ｍ ｅ ｓ ｒ ｓｕ ｅ ｈ ａｔ ｙ Ｇ ｅ ｌ ｇｃ ｌＣｏ ｄ ｔｏ ｓ ｎ ｔｕ ｔｏ ａ ｕ ｅ ｎｄ ｒ Ｕｎ ｅ ｌｈ ｏ ｏ ｉａ ｎ ｉｉｎ
Ｔｉｎ Ｒｏ ｇ ａ ｎ
摘
要
介 绍 了隧道 和地 下工程施 工 中常 用的地 质 超 前预 报 方 法 ， 包括传 统 的预 报 方 法 和近 几 年
接 收器在 计算 机 的监控 下采 集被 反射返 回的地震 波数
１ ２ 超 前 水 平 钻探 法 ．
采用 隧道 专 用 钻 机 对 开挖 前方 进 行 超 前 水 平 钻 探， 以此来 探 明前方 的地 质 情况 。超前 水 平 钻 探其 实 并非 完全 “ 水平 ” 它往 往 带有 一 定 的 角度 。 与地震 波 ， 反射 法和地 质 雷达探 测 法 相 比， 前水 平 钻 探具 有 更 超 直观 、 更准 确 的特 点 。超 前 钻 探 虽 是 “ 孔 之 见 ” 却 一 ， 能起 到“ 中窥 豹 ” 管 的作 用 。超 前 钻 探 主 要 用 于 探 测
逐渐采用的物探 方法。对物探方法进行 了取舍 ， 仅介绍在施工中采用过 并被 实践证明行之有效的方法， 摈 弃 了费 用昂贵 ， 测效 果 不明显 的物探 手段 。介 绍 了隧道施 工 中对各 种 不 良地 质 的处理措施 。 探
关键 词 隧道 地质 预报 处 理方 法 措 施
１ 地 质 超 前 预 报 方 法 １ １ 超 前 导坑 法 ．
由于平 导开 挖 断 面小 ， 使 出现 不 良地 质 ， 容 易 处 即 也
理， 对施工 影 响不大 。因此 ， 前导坑 法在 长 隧道和 特 超 长 隧道超 前地 质预 报 中被 广 泛采用 。
利用地震波的回波原理 ， 人工制造一系列有规则排列 的轻微 震源 ， 形成 一个 地震 源断 面 。同时 ， 三维地 震 波