地质超前预报方法在某隧道中的综合应用
综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用
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综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用发表时间:2017-03-23T11:13:25.420Z 来源:《基层建设》2016年35期作者:周陈婴[导读] 摘要:在地质复杂区修建隧道时,为降低施工灾害发生频率,确保施工安全,施工前有必要进行超前地质预报。
(中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉 430056)摘要:在地质复杂区修建隧道时,为降低施工灾害发生频率,确保施工安全,施工前有必要进行超前地质预报。
以某隧道为依托,通过地质分析,运用TSP-203、GPR等物探手段进行了探测,探测结果与现场实际揭露情况基本吻合,对隧道施工起到了积极作用,降低了施工风险,保证了安全。
关键词:超前地质预报、地质雷达、TSP、GPR引言随着我国交通事业的快速发展,铁路建设进入高速发展阶段。
我国已成为世界上隧道修建规模与难度最大的国家。
特别是随着重大工程建设重心向地形地质极端复杂的西部山区与岩溶地区转移,正在或即将修建大量的高风险深长隧道工程。
由于深长隧道(洞)在施工前期难以全部查清沿线不良地质情况,导致施工过程中往往遭遇突水突泥、塌方、大变形等重大地质灾害,造成人员伤亡,机械设备报废,部分隧道被迫停建或改线,环境破坏严重,经济损失巨大。
1超前地质预报发展现状及基本原理1.1 TSP超前地质预报TSP超前预报系统采用地震波反射原理,地震波由24个爆破点上的小剂量炸药爆炸产生,当爆炸产生的地震入射波遇到岩体结构有变化的岩层时,在不同介质的分界面上,部分入射波被反射,采用电子传感器接收。
因地震波在岩体中以固定的速度传播,所以反射波的到达时间和入射波到达不同岩体分界面的距离成正比,故能间接测量地质变化带和测点之间的距离,预测隧道掌子面前方的地质结构及围岩地质状况。
1.2 地质雷达探测法地质雷达探测法基本原理是由发射机发射脉冲电磁波,其中一部分是沿着掌子面传播的直达波,经过时间t1后达到接收机;另一部分电磁波传入岩体中,在波的传播过程中遇到电性不同的岩体时,电磁波会发生发射,经过时间t2后达到接收机,然后根据两种波传播时间的差值来确定掌子面前方不同岩体的具体位置[3]。
超前地质预报在隧道动态施工中的应用
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础; 搜集资料 , 查探是否存在前期勘 测遗漏 的不 良 地质 。 () 2隧道地质素描 : 已开挖 段地质 状态 的详 对
细记 录 。
() 理 力 学 测 试 : 要 时 的 岩 石 物 理 力 学 性 3物 必
质测 试 、 石成 分 测 试 、 下水 水 质 实验 。 岩 地
12 超 前 导坑 法 .
梁工 程 、 隧道工程 施工 监控 和检测 工作 。
超 前 导坑 或平 行 导坑 是 超前 地 质 预报 情 况
() 1 为公 路 沿 线 山 区灾 民的 灾后 重 建 , 造 有 创
2 1 年 1 月第 1 期 01 1 1
城 市道 桥 与 防 洪
管理施工
13 1
的一 种很直观 的方法 , 通过几何 作 图把在 已开挖 洞室 的地质情况 投影到平行 或相邻 的洞 室 , 而 从 达 到预报 的 目的 ,为进 一 步 的预报 工作 提供 依 据。 13 超 前 水 平钻 孔 . 超前钻探是直接 的超前预报方法 ,能得到前 方不 良地质较为准确 可靠 的信息 。比如 : 岩性 、 岩 石硬度 , 地下水 的水量 、 水压 、 水质 , 空洞 的宽度 、 软弱夹层 的厚度等。超前地质钻探能对 T P和 电 S 法 探 测 、地 质 雷 达探 测 等 手 段 探 测 到 的不 良地 质 体 进行 确 认 。但 其 也 存在 缺 陷 : 往 以一 孔 或几 孔 往 代表工作面前方的整体 , 具有局限性 ; 隧道施工 对 干扰大。 14 地球 物 理 勘探 法 .
1 应 用 实 例 0
超前地质预报在隧道中的应用
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TSP 超前地质预报在隧道中的应用童峥嵘,黄炳营,秦业,李顺中国水利水电第十四工程局有限公司广东广州510800【摘要】在建设隧道的过程中经常碰到很多不良地质体,如断层、破碎带、突泥涌水、坍塌体、岩溶等,给隧道施工带来很大的不可预测的安全问题。
TSP 技术能对掌子面前方100~150m范围内的地质情况做出预报,利用TSP 超前地质预报系统进行有效地预测掌子面前方的地质情况,已经得到业界的广泛认可。
本文根据TSP 的探测原理以及最新的技术发展,结合江门市南山路新建道路工程南山路隧道的应用实例,对其探测成果解析,并给出提高准确性的一些建议,供类似隧道工程预报参考。
[关键词]南山路隧道TSP 超前地质预报系统成果解析1 引言在隧道施工过程中,由于前方地质情况不明,常常出现各种险情,施工单位对此都付出了很大的努力,一直希望寻求一种简单可行的办法来探明隧道前方的地质情况。
目前,常用的隧道超前地质预报方法主要有地面地质调查法,断层参数预测法和TSP、HSP等仪器探测方法、掌子面编录预测法、不良地质前兆预测法和地质雷达、红外线超前探水等仪器探测方法。
各种预报手段和方法都有其各自的适用范围和特点,其中TSP 探测是目前预报距离最长、适用范围最广、预报效果最好的超前预报手段和方法。
2 工程概况南山路隧道是江门市南山路(江海路—五邑路)新建道路工程的关键性控制工程,隧道起止点桩号为K1+970~K1+521,全长449m,洞高约10m,处低山丘陵,隧道区地形起伏大,地面标高约19.0~55.00mm,地面植被发育,主要为灌木及经济林。
新会断裂在线路东南段(南山村附近)通过,断裂的走向北东300~500,倾向南东,倾角550~800,属正断层,断层导致地貌反差强烈,北西盘(下盘)相对上升为丘陵山地,东南盘(上盘)相对下降为平原区,两者分界截然。
根据初勘资料及野外观测,基岩主要发育有以下五组节理:第一组:产状为550∠860,每米发育4条;第二组:产状为2860∠310,每米发育3~4条;第三组:产状为3100∠600,每米发育3~5条;第四组:产状为2280∠730,每米发育2~3条;第五组:产状为1730∠860,每米发育4~7条。
超前地质预报技术在高速铁路隧道施工中的综合应用
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( 国水 利水 电第 七工 程局 有 限公 司海外 事业部 开发 二处 ,四川 成 都 中
摘 要 :隧道 施 工 期 超 前 地 质 预 报 和 掌 子 面前 方 地 质
60 8 ) 10 1
软层 在 地 表 位 置 、规 模 、产 状 变 化 ;矿 坑 、人 为 坑 洞 位 置 、
响声 、钻进速度及变化、岩 粉、卡钻情况 、钻杆振 动情 况、
冲 洗 液 的 颜 色 及 流 量 变 化 等 粗 略 探 明 岩 性 、 岩 石 强 度 、岩
体完整程度 、溶洞 、暗河及地下水发育情况 。 复杂地质地段采用 回转 取芯钻 。回转取 芯钻所 取岩 芯
可 准 确 确定 地层 变化 里程 , 只 在 特 殊 地 层 、特 殊 目的 地 段 、
加深炮孔探 测( 一般每循环 9—1 4个 , 炮孔深 不小于 5i, n 根
据 现场 具 体情 况 确 定 ) 。
3 3 物探 法 .
工 现 场 实 际 情 况 , 隧 道 超 前 地 质 预 报 采 用 地 质 调 查 法 、 超 前 钻 探 法 、物 探 法 。
3 1 地 质调 6 2— 0 1 2 1 )0 0 3 O
1 项 目背 景
新建南 ( ) 宁 至广 ( 铁路是 广西 、云南 至华南 沿海地 州) 区铁路通道 的骨 干线 路 ,跨桂 、粤两 省 区 ,设 计 速度 20 5
k / ,正 线 全 长 4 3k mh 6 m,其 中 黎 塘 西 至 肇 庆 东 段 线 路 总 长 4 16k 本 人 工 作 标 段 地 处 广 西 东 部 ,共 有 隧 道 1 0 . m。 8座 ,
中 图分 类 号 :U 5 45
下来并绘制成 图表 ,包括开挖面地质素描和洞身地质素描 。 工程地质 、水文情 况 :岩层 、岩 性描述 ;地 层分 界 面 产状及位置 ;岩 层 产状 及 其 变 化测 定 ;构 造 位 置 、产 状 、
综合超前地质预报技术在隧道施工中的应用
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焦 莉
【 键 词 】 道 ; 合 地 质 预 报 ; 测 技 术 ; 术 特 点 关 隧 综 探 技 【 e r s】u n lc mpe e sv e l i loe a td t cintc n lg ;e h i l h rcei i K y wo d t n e; o r h n i g oo c rc s; ee t e h oo y t c nc aa tr t e g af o ac sc
隧道 施 工 提供 指 导与 借鉴 。
【 src Ab ta t】 C m bn dwi h p laino d a c dg oo i loe a ttc n lg ig a h nT n e c n o ie t tea pi t fa v n e e l c r c s e h oo yi Jn u s a u n l o — h c o g af n
1 工程概 况
金 瓜 山隧 道 起 于 福 建 省 永 泰 县 , 于 闽 侯 县 , 长 止 全
成 支 护结 构 变形 。 人 员 和设 备 受到 伤 害 。 前 地质 预 报 使 超 是 利 用 一 定 的 技 术 方 法 和 手 段 探 明 施 工 掌 子 面 前 方 的 工 程 地 质 和 水 文 地 质 情 况 ,对 可 能 引 发 隧 道 地 质 灾 害 的 不
由于隧 道 深埋 于 山体 中 , 质 条件 复 杂 , 地质 勘 探 系 的设计 思 想 及所 选 用 方法 的具 体应 用 。 地 受 技 术 水 平 限 制 , 施 工 中 存 在 许 多 潜 在 和 不 确 定 的 地 质 因
TSP203超前地质预报系统在罗岭隧道中的应用
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TSP203超前地质预报系统在罗岭隧道中的应用摘要:如何快速准确地确定隧道前方的围岩情况是关系到隧道施工安全的一个重大问题。
因此,必须采用一种较为先进、科学的方法来探明隧道前方围岩情况,为隧道支护参数的调整和安全应急预案的准备提供可靠的依据。
本文结合工程实例,介绍了云罗高速公路罗岭隧道采用TSP203超前地质预报系统探明围岩情况的过程,分别从TSP超前地质预报的工作原理、操作过程、取得的成果及与实际开挖情况的对比等方面进行了论述,为隧道实施综合超前地质预报提供参考。
同时,验证了TSP203超前地质预报系统的工作准确性,为今后该系统的推广应用提供使用经验。
关键词:TSP203 隧道超前地质预报浅埋应用1、工程概况云罗高速公路罗岭隧道位于云浮市郁南县宋桂镇北约10km,为分离式双向四车道高速公路隧道。
隧道穿过罗岭丘陵,设计标高为103.05~107.93m,隧道最大埋深约117m。
隧址处于山岭重丘区,山体走向总体成东西走向,隧道线路经过最大高程约为223.5m,进口及出口段山体呈缓坡状,自然坡度30°~40°,隧道中部山顶两侧山坡坡度较大,坡度约为40°~50°。
罗岭隧道左线里程桩号LK4+840~LK6+359,长1519m;右线里程桩号RK4+855~RK6+354,长1499m,均属长隧道。
据前期勘察资料,隧道通过区褶皱、构造不发育,区内岩层呈单斜构造,总体倾向北,倾角近10°,风化层厚度较大。
隧道穿越区地层岩性简单,由第四系松散覆盖层和基底白垩系罗定群砾岩和泥盆系东岗岭组砂岩、炭质灰岩组成,白垩系和泥盆系呈不整合接触。
2、TSP203超前地质预报系统介绍TSP203超前地质预报系统是一套采用地震勘探原理对隧p2.1 TSP超前地质预报系统工作原理TSP超前地质预报是一种快速、无损的反射地震技术。
它最早是由瑞士Amberg Measuring Technique Ltd.研发,采用了回声测量的原理为隧道进行超前地质预报。
综合超前地质预报方法在观音山隧道施工中的应用
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过 处 为丘 陵地貌 , 部 为 丘 间谷 底 , 形起 伏 较 大 , 局 地 区 内自 然高程 10— 8 最大高差约 10m, 然 山坡 7 21 m, 1 自 坡 度 1 2 。局 部 3 。植 被较 发 育 , 为松 树 、 茶 0— O , O, 多 油
树和竹林 , 山间零星分布小煤层 , 坡脚多辟为民房 以及 旱地. 谷底 地势 较平 , 主要 位 于隧道 进 出 口段 以及 隧道 中部浅 埋地 段 . 隧道 洞深 穿过 地层 主要 为石 炭系 地层 , 均 为碳 酸盐 岩地 区. 根据 E 4电磁 测 深 物探 资 料揭 H一 示, 该段 隧道 发 育 5处 断裂 异 常. 下水类 型及 孑 隙潜 地 L 水 及岩 溶裂 隙水 , 其 赋存 空 间及 区 内地 层 岩性 及 构 按 造 分为 孔 隙水 、 岩溶 裂 隙 水 2类 . 据 实地 调 查 、 质 根 地 勘 探及 物探 成果 , 区 内存 在 岩 溶 及 采 空 区 等不 良地 测 质 现象 . 由于所处 位 置 煤 炭 资源 丰 富 , 瓦斯 含 量 高 , 同 时, 因历 史上 小煤 窑 的开采 , 成隧 道洞 身及其 附 近 区 造 域形成采空区和松散堆积体 , 再加上岩溶集中发育, 观 音 山 隧道被 称 为“ 娄邵 铁路 最危 险 的隧道 ” .
1 综 合超 前地 质 预 报 方 法
目 , 前 超前地质预报方法有很多种 , 每种方法有各 种的优缺点. 使用单一的预报手段局 限性极大 , 往往不
分析 、 隧道内不 良地质体临近前兆分析等, 推测开挖工 作 面前 方 可能 揭示 的地质 情况 的一 种超前 地 质预报方 法 . 质 调查法 包 括 隧道 地 表 补充 地 质 调查 和隧 道 内 地 地质素描等. 地质调查法有 可靠 的理论基础 , 适用性 强, 成本低 , 但仅靠有 限之 “ 难 以预报较大范围内 见” 的地质 情 况 , 特别 是 在 地 层 岩 性 变 化 极 为 复 杂 ( 强 如 烈褶皱 地层 ) 的隧道 中的预报难 道很 大 ¨ . j 地震波反射法 , T P tn e si i pei i ) 即 S ( n l es c rdc o 法 u m tn 利用 回声测量 原理 : 地震 波在 指定 震 源点 ( 般 在 隧道 一 的左边墙或 右边墙 水平 布 置 2 炮 点 ) 4个 用小 量 炸药 激 发 产生 , 所产生 地震波 中以球 面波 的形 式在 岩石 中向前 传播 , 当地震波遇到岩石物性界面( 即波阻抗界面 , 如断
地质超前预报在隧道工程中的应用
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土配合 比。2 严格遵循 设计 规定 的施工 工况 进行施 工 。当因施 )
[] 四 川 建 筑 ,0 52 ( ) 1416 J. 2 0 ,5 2 :1・1. 工荷载变化引起应 力超 出混凝 土抗拉 强度 时 , 混凝 土就 会 开裂。 [ ] 王铁梦. 3 工程 结构裂缝控 制 [ . M] 北京 : 中国建筑工 业 出版 因此在改变施 工方案 时 , 一定要 重新 进行验算 。3 对 于现浇部分 ) 社 ,9 7 19 .
・
14・ 7
第3 7卷 第Biblioteka 1 4期 20 1 1年 5 月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECTURE
Vo. 7 No 4 13 .1 Ma 2 v. 011
文 章编 号 :0 9 6 2 (0 )4 O 7 — 3 10 - 8 5 2 1 1 - 14 0 1
地下电性异常体 的形 态 ; 与 T P是 长距 离预报 手段 , 聊 S 预报距 植 被 发 育 。 离可以达到 10m, 至更远 ; P 5 甚 G R法是短距 离预报手段 , 单次探 隧址 区主要地 层岩性为二叠系的灰岩 、 泥岩 及页岩 和龙 潭组
泥质灰岩 、 页岩。隧址区分布有断层 , 测距离在 2 5m左右 ; 各方 法 的探测精 度也有 所不 同。通过 地质 的煤 系地层和三叠系的灰岩、 特殊 的施工阶段进行计算 , 确保施工 阶段结 构的安全性 。2 在考 道摩 阻力 大于理论 计算 值 , ) 易使梁 体 张拉 的预 应力小 于设计值 , 虑梁体结构整体安全 的同时 , 能忽略梁体局部 的应力 分析 。因 即欠 张拉 。因此 , 不 首次张拉前 , 应对 孔道的摩 阻力 进行测定 , 以确 为局部应力集中往往造成混凝土开裂 , 因此要加强对 局部应力 的 定 预 应 力 损 失 。
TGP地质超前预报技术在周家口隧道中的应用
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由北京 水 电物 探 研究 所 研 制 生 产 的 TG P 2 0 6隧 道 地质超 前预报 系统 , 是在 “ 国 家 重 点 新 产 品——
s ws 型工程勘探 检测仪” 的基础上开发的专 用产品
( 图1 ) , 该 系统 具有 探测 、 解 译距 离 远 , 分辨 率 高 的优 点, 适合 长期 ( 长距 离 ) 超前 地质 预报 。该 系统 主要 由 主机 、 检波 仪 、 配 件及 处理 软件 四部分 组成 。
岩性 越好 预报 的距 离越长 。② 能 适 用于 极 软岩 至极
1 T G P超前地质预报系统技术
1 . 1 T GP超前 预 报 系统 简 介
硬岩的任何地质状况。③ 在精度范围内, T S P能测
出工 作面 前方 内 的断层带 及含 水层 的空 间位置 。 但其 同时 存在 以下 缺 点 : ① 探 测 出岩 性 变化 的 软弱 面或水 层 的位置 有一 定 的差异 。② 在探 测有 害
TGP地 质超 前 预报 技 术 在 周 家 口隧道 中 的应 用
唐 义彬
( 中铁十五局集团有限公司 , 河南 洛 阳 4 7 1 0 0 2 )
摘 要: 通过对 T G P超前预报 系统 d e 介绍 , 结合依托隧道工程的实际状况 , 对周家 口隧道掌子 面前方未开挖 段进行 了相关 预测
收 稿 日期 : 2 0 1 2 — 1 2 — 2 7
头安置在与炮孔等高程的洞壁钻孔中, 并与钻孔岩体
作者简介: 唐义彬 ( 1 9 7 6 一) , 男, 山东平邑人 , 硕 士, 中铁十五局集团有限公司工程 师
《 工程与建设》 2 0 1 3 年第 2 7 卷第 1 期 9 1
5 1 3 k m+9 8 2 m至 5 1 3 k m+ 9 6 3 m 范 围之 间 ; 两 侧 范 围相差 不大 。 ( 5 )周 家 口隧 道 出 口端 5 1 4 k m+2 3 m ~
超前地质预报在淘金山隧道施工中的综合应用
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超前地质预报在淘金山隧道施工中的综合应用作者:余广胜来源:《海峡科学》2009年第05期1 前言向莆铁路淘金山隧道位于福建省沙县境内,设计为单洞双线,隧道全长8093m,洞身最大埋深252.77m,最大开挖断面145m2。
该隧道为我指挥部地质条件较复杂的隧道,为了有效防范并降低施工风险,做到隧道开挖支护为动态施工,通过采用综合超前地质预报手段,即地质素描法、超前水平钻孔法、TSP203法,以获取开挖面前方不良地质信息,便于及时调整隧道施工方案,指导隧道安全施工,避免发生地质灾害。
经现场施工应用,预报工作取得了较好效果,基本满足了施工现场安全的要求。
2 工程地质概况根据地质资料显示,隧道通过地段为低山丘陵地貌,属构造剥蚀山地。
隧址区系武夷山脉的中部南侧,区域构造上处于闽西南坳陷带的东北部,近邻闽西北隆起带。
区域性政和~大埔北东向断裂在测区的南东部通过。
本测区构造以北东向为主体,主要表现为走向NE~SW挤压断裂带和裂隙带。
隧道区分布的地层较复杂,由老至新有元古代黄潭组、侏罗系下统梨山组、白垩系下统石帽山群黄坑组上下段、寨下组、均口组、次石英斑岩。
此外零星分布有第四系坡残积层和冲洪积层。
隧道穿越的围岩主要有:云母片岩、凝灰岩、潜石英正长斑岩等。
隧道区发现断层9条,走向以北东向为主,个别走向北西,断层规模一般8~20m,以压性、压扭性为主,个别张扭性,其中与隧道中线相交的有7条,断层围岩稳定性差,断层主要为碎裂岩、角砾岩、麋棱岩等,其中7个断层(F2、F2-1、F3、F4、F6、F7、F9)均为强富水带。
3 超前地质预报的原理及方法3.1 地质素描全隧道均采用全断面地质素描。
地质素描的主要内容包括地层岩性、构造发育情况(含断层、贯穿性节理、夹层或岩脉)、地下水的出水状态、围岩的稳定性等。
开挖后利用地质锤、放大镜等工具对开挖面围岩类别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、断层分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后,绘制地质素描图,通过对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方较短距离的地质情况,据以指导施工。
超前地质预报在公路隧道中的综合应用
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低温建筑技术2012年第12期(总第174期)超前地质预报在公路隧道中的综合应用张家鸣(中铁隧道集团有限公司技术中心,河南洛阳471009)【摘要】通过对地震波反射法、高密度电法三电极法的介绍,以广乐高速公路长基岭隧道为工程实例,进行了实际应用,结果表明,综合两种物探方法进行预报,可以实现优缺点互补,使得预报结果更加准确。
【关键词】超前地质预报综合技术;高密度电阻率法;地震波反射法【中图分类号】U45【文献标识码】B【文章编号】1001-6864(2012)12-0108-020引言近年来,随着我国隧道建设的快速发展,断层破碎带、塌方掉块、突水、突泥以及岩溶溶洞等各种不良水文地质灾害在工中频频发生,引发众多安全事故。
因此,在隧道掌子面开挖前若能预先对其前围岩进行超前地质预报,及早发现前方的不安全水文地质构造情况,并提前修改原先施工方案,制定相应的预防措施,则可降低这些潜在的危险,提高施工的安全保障。
目前有很多相关的物探方法应用在隧道超前地质预报中[1-5],并且综合物探法的应用也被证明其结果更加可靠。
本文将采取“长、短预报距离相结合,两种方法互补,超前钻孔验证”的原则,综合地震波反射法(TGP206)、高密度直流电法三电极法两种方法,以广乐高速公路长基岭隧道为工程实例,对掌子面前方一定范围内的围岩进行超前地质探测预报,其结果可以为提前采取必要的预防方案和采取预防措施提供依据。
1工程概况隧道区位于粤北凹褶束-韶关凹褶中的天门坳隆起区,地层复杂,断裂发育。
地质调绘显示,该隧道共发育和穿过8条断层,其走向为北北东向和北东向,南北向。
隧道区出露地层为①侏罗系金鸡组(J1j)长石石英砂岩、石英砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤线;②三叠系艮口组(T3g)长石石英砂岩、石英砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤层;③石炭系石磴子组(C1ds)灰岩、燧石灰岩,局部钙质泥岩、粉砂岩,岩溶发育,见多处漏斗、溶洞发育及第四系残坡积土(Q el+dl);④泥盆系天子岭组(D3t)灰岩、钙质泥岩等,岩溶极发育,见落水洞、岩溶洼地、竖井、漏斗、溶洞发育,高程380 450m左右垂向发育形成暗河。
超前地质预报技术在隧道施工中的应用
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超前地质预报技术在隧道施工中的应用一、引言隧道施工作为一项综合性大型工程,在建设过程中所面对的地质条件多种多样,极易带来巨大的风险和损失。
因此,超前地质预报技术在隧道施工中得到了越来越广泛的应用,它能帮助工程团队及时发现隧道施工中可能出现的地质灾害,从而采取相应措施加以应对。
二、研究背景隧道施工中的地质灾害是由随机变化的地质构造和地质体性质以及施工工艺等因素综合作用引起的,具有不确定性和难以预测性。
在以往隧道施工中,因为不能准确预测隧道所在地的地质状况而导致了许多任务滞后、突发事件难以控制的情况。
超前地质预报技术是一种可以将地质情况在所需时间内预报的方法,能够提高施工过程中地质预报的精度,为施工提供更多的信息并减少风险,同时也为隧道施工的进展提供了科学化的方案指导以及参考意见。
三、超前地质预报技术的应用1.实时监测技术在隧道施工过程中,实时监测技术可以通过现场观测、数据记录以及数据分析等方式,及时识别出地质变化和隧道内部的稳定性情况,帮助工程团队提前预计和解决地质问题。
实时监测技术可以使用遥感、激光测量、地下水位监测等多项技术手段实现,既可以监测现场状况,也可以提供数据参考。
2.先进的地质探测器超前地质预报技术越来越注重提高观测技术和方法,同时应用先进的地质探测器也是其应用的重要方面之一。
各种地质探测器的出现极大地拓宽了隧道施工工程地质预报的思路,大大提高了地质探测的能力,从而为隧道施工过程中的地质探警告提供更加准确和完善的信息支持。
3.高分辨率地质发掘技术高分辨率地质发掘技术具有高精度和多参考性等特点,可以将地质发掘的范围、深度等进行准确评估,同时提供详细的地质信息,从而帮助工程团队更快、更准确地完成地质数据收集、评估、分析等工作。
高分辨率地质发掘技术的应用可以使施工方便捷,并且将工程风险升到最小值。
四、未来展望技术的更新换代不是一日之功,超前地质预报技术在隧道施工中的运用还存在许多问题和挑战。
隧道综合超前地质预报方法及应用

隧道综合超前地质预报方法及应用舒森;王树栋【摘要】在以往的隧道超前地质预报工作中,一般是采用单一的超前地质预报方法,预报隧道工作面前方的地质信息.通过实践知道,仅仅依靠单一预报方法提供的信息是有局限性的.很多隧道中地质结构复杂,地质灾害频发,单一方法不能提供全面的预报信息,可能造成地质危害的漏报和误报.为了解决单一方法不全面的问题,根据预报对象的地质特点,采用两种或两种以上有效的预报手段进行预报,结论相互印证,提供更为全面的地质预报信息,这就是综合超前地质预报.实例使用了几种超前地质预报方法进行探测,通过预报结论和实际开挖对比分析,通过预报结论和地质信息之间的对比,得到最佳预报结论.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2010(036)004【总页数】4页(P80-83)【关键词】超前地质预报;地质调查法;超前钻探法;超前导坑法;物探法【作者】舒森;王树栋【作者单位】中铁二院地勘岩土工程有限责任公司,四川成都,610031;中铁二院地勘岩土工程有限责任公司,四川成都,610031【正文语种】中文【中图分类】U457+.5隧道超前地质预报就是在分析既有地质资料的基础上,采用地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等手段,对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等,进行探测、分析解译和预报,并提出技术措施建议[1]。
目前隧道超前地质预报主要分为:地质调查法、超前钻探法、物探法、超前导坑预报法四大类。
使用单一的预报方法进行预报,往往有其局限性,并不能达到最好效果。
而只有根据探测地质体的实际情况,选择搭配不同方法进行隧道综合超前地质预报,对比预报成果,才能得到最佳的预报信息,给施工起到有效的预警作用。
实例主要使用的是超前钻探法、物探法这两种方法。
而针对隧道地质状况,物探法使用了可控源音频大地电磁法、高密度电法、弹性波反射法(TSP法)。
1 隧道超前地质预报方法及优缺点1.1 地质调查法地质调查法是利用常规地质理论和作图法,根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料、洞内地质调查资料、隧道开挖工作面地质素描,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、地质作图和趋势分析、隧道内不良地质体临近前兆分析等,推测开挖工作面前方可能揭示的地质情况,进行预测预报,如地层岩性、地质构造、不良地质及特殊地质等[1]。
综合超前地质预报在隧道工程中的应用
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综合超前地质预报在隧道工程中的应用摘要:从超前地质预报的原则入手,介绍了超前地质预报的方法,如地质分析法、地质雷达法、弹性波反射法等,对比分析了几个方法的优缺点,并结合崤山隧道项目进行分析,详细研究了各类超前地质预报方法在其中的运用,以期为相关工程带来借鉴。
关键词:超前地质预报;隧道工程;地质雷达近年来,随着国家经济与技术的快速发展、共建“一带一路”的推进以及川藏铁路重大工程的开展,隧道工程及地下空间技术水平也发生显著的提高,我国将成为世界上隧道建设数量最多、难题最大、难度最高的国家。
据统计,中国投入运营的铁路隧道就有16000余座,总长度达到18041km,长度超过20km以上的特长铁路隧道共有11座,累计长度262km,其中西格线上的新关角隧道长度达到32.69km,中国已经成为名副其实的高速铁路大国、隧道大国[1-2]。
随着公路、铁路、水利、矿山、跨海等高难度隧道工程的发展,其距离特长、埋深特深、地质条件特复杂等问题随之增多,由于地质条件的复杂性,地下工程与地下空间建设过程中岩爆、大变形与大面积塌方、突水、地表沉陷等地质与工程灾害事故频发,造成人员伤亡、设备损失、工期延误和工程失效等。
在众多隧道工程案例中,正是由于没有做好充分、准确的超前预报措施,致使导致严重的隧道事故。
圆梁山隧道是渝怀铁路线上最长的隧道,全长11.068km,为已建和在建铁路隧道中施工难度最大的工程之一,由于受高压、富水、岩溶等诱导因素的影响,多次发生突水事故,施工难度较大,造成严重的安全事故。
马鹿箐隧道全长7.9km,最大埋深660m,地质条件极其复杂,地下岩溶高压富水溶腔等不良地质体广布,在建期间多次遭遇岩溶溶腔特大型突泥突水事故。
兰渝铁路穿越西秦岭,通过软弱围岩地段高达70%,穿越地区断裂和褶曲构造极为发育,地层岩性变化大,地应力状态复杂,隧道施工过程中经常发生长时间的持续变形,支护开裂等现象。
目前,川藏铁路重大工程已经开始施工,其地处地球多圈层内外动力强烈耦合作用区,是目前世界上地质地貌条件最为复杂和最难修建的隧道工程,因此在隧道建设过程中针对裂隙、断层、溶洞、地下水、破碎带等复杂地质条件的超前地质预技术也将面临巨大挑战。
TSP超前地质预报方法在隧道工程中的应用
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况) 进行 及 时准确 的预 测 , 提 前 采 取 预 防措 施 、 是 避
免灾 害 的发 生或在 一定 程度 上减 少 因灾 害造成 的损
与 围岩构造 、 性等 有关 的信 息 : 反射 波 的传播 速 岩 如
度 、 迟 时 问 、 形 、 度 和方 向等 。从 地震 记 录 中 延 波 强
确 的预报 , S T P超前地质 预报是 目前应 用最为广泛的长距离 预报手段 。本文主 要从原理 、 据采集 和数据处 理等 数 方面进行 了介绍 , 并结合工程实例分析说明其应用效果 。
关 键词
隧道 施工 超前地质预报 T P S
由于在 隧道勘 测设 计 阶段 的地质 工作 量投 入所 限, 勘察 精度 不够 , 使设 计 与实 际不符 的情 况 时有发 生, 需要 对复 杂 的地质 情况 作微 观 和定量 的把握 , 另 外 人为作 用 ( 施工 开挖 ) 引起 地质 变化 只有 在施 工期 才 能显 现 出来 , 以在 隧 道施 工 期 综 合 采 用各 种 技 所
离来 进行 隧道 施 工 期 地 质 超 前 预 报 。T P法 具 有 S 适用 范 围广 、 前 预 报 距 离 较 长 、 隧道 施 工 干 扰 超 对 小、 探测 时 间短 , 次 完 整 的探 测仅 需 4 mi、 交 一 5 n提 资料 及时 、 济等 优 点 , 用 于划 分 地 层 界 线 、 找 经 适 查
术、 手段 和方 法对 隧道 开挖工 作 面前方 地 质条件 ( 情
该 系 统 采 用 多 波 多 分 量 高 分辨 率 地 震 反 射 波
法 。地震波 在设 计 的震 源 点用 小 量 炸 药 激 发 产 生 。
地质超前预报技术存隧道安全施工中的应用

地质超前预报技术存隧道安全施工中的应用【摘要】随着公路交通事业的发展,隧道工程在山区路网交通工程中起着十分重要的作用。
而作为山区路网交通中隧道施工安全尤为重要,是促进和谐稳定发展的关键因素。
而利用地质雷达对隧道施工进行地质超前预报是施工安全的一个重要保障。
本文以S217长绩段改建工程煤炭山隧道(K7+151-K7+583)地质超前预报的实例,为类似隧道施工提供参考。
【关键词】地质超前预报;施工安全;隧道施工1 概况S217长绩段改建工程煤炭山隧道为单洞式混合交通的隧道,长度为432米,隧址区为低山丘陵地貌,主要岩类为硬质岩石,在隧道的进出口的山脚下及河沟里为第四系松散物质覆盖,岩性主要为碎石混粉质粘土、角砾混粉质粘土和基岩,碎石(角砾)土成因主要为坡积、洪积和崩积,岩类为震旦系休宁组上段凝灰质细砂岩,围岩级别主要有Ⅴ级、Ⅳ级、Ⅲ级。
依据地勘结果,本隧道水文地质条件简单,地下水不发育,无稳定的含水层,无泉水出露,地下水补给来源主要为大气降水,受雨水影响较大。
由于隧址区经历了多次构造运动,岩层产状和地质构造复杂,另外长安端洞口松散覆盖层厚度较大,需要详细查明松散层厚度,因此,在隧道施工前要做好超前地质预报工作,确保施工安全,尤为重要。
煤炭山隧道于2012年4月正式开挖进洞,由于煤炭山隧道纵坡为-1.85%,432米长隧道两端高差7米之多,考虑到雨季施工洞内排水困难,选择进洞施工由出洞口向进洞口方向掘进的方案。
根据设计地质勘探资料显示K7+200-K7+556段位微风化凝灰质细砂岩,局部为凝灰质含砾细砂岩,黑色、灰紫色,岩石较坚硬;岩体呈中、厚层状,变余砂状构造;节理裂隙较发育,岩体较完整;地下赋水性一般,雨季降水渗入可产生滴水、淋雨状出水,[BQ]=443.2,围岩稳定性较好,成洞条件较好。
设计为无超前支护Ⅲ级围岩支护方式。
2 超前地质预报2.1 在2012年6月30日施工至K7+268掌子面通过在隧道圆心上方0.7米处水平方向布设地质雷达测线,对掌子面面向小桩号方向28m探测所得的地质雷达剖面图解译为:K7+268-K7+248处围岩整体完整性一般,节理裂隙较发育,含少量裂隙水;K7+248-K7+240处围岩节理较发育,围岩完整性较差,含较多裂隙水,容易发生掉块等现象。
综合超前地质预报方法在长大风险隧道中的应用
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3 超 前地 质 预报 方案
鉴 于缙 云山隧道施工存在坍方 、 瓦斯突 出等风险 , 一旦 发
隧道所在 区域 的地质 分析和 宏观 预报是 超前地 质预 报
生将产生灾难性后果 。因此 , 根据 目 前 国内外 的经验 , 为确保
缙 云山隧道 的施工安全 , 并较准确地预 报前 方不 良地质情况 ,
对设计地 质资料 重点核对
长期预测预报策划 陆地声纳法超前探测不 良地质体
l 工程概 况
缙 云山隧道是成渝客专 中的一条 长大风 险隧道 , 位于重
庆 市 境 内壁 山 ~九 龙 坡 区段 , 起讫里程 D K 2 7 5+3 5 5 D K 2 7 8 + 5 3 0, 全长 3 1 7 5 m。 隧 区 属 丘 陵 地 貌 , 丘槽 相 间 , 地形 波状
初步分析提 出具体是否 需要 中、短距 离钻探
起伏 , 地面高程 3 2 7~ 6 3 7 m, 相对 高差 2 0~1 0 0 m, 最 大埋深 约3 0 0 m。隧道地处剥蚀低 山地 貌 , 地形 受构 造控 制。隧 区 位 于新 华夏系 四川沉降带川东褶皱 带 中, 隧区 主体 构造为 温 塘 峡背斜 。隧区 围岩松 软 , 岩体破 碎 , 节理 、 裂 隙发 育 , 以 Ⅳ 和 V级 围岩为 主。隧道 穿越煤 系地层 , 为低瓦斯 隧道 , 局 部 有 瓦斯积聚 的可能 , 安全风险大 。
孔 涌 水 量 和水 压 进 行 测 量 , 钻 进 过 程 辅 以拍 照 或 摄 像 记 录 。 根 据 对 钻 机 记 录 的数 据 和钻 进 全程 监 控 资 料 的 综 合 分 析 , 得
Hale Waihona Puke 不可或缺 的第一道 工序 。只有在 地质分 析 和宏观 预报 的指 导下 , 才能更准确 、 更 有效 地实施 下一 步 的洞体不 良地 质体 地质超前 预 报 、 超前钻探、 判 断 和临 近 预 警 等后 续 预 报 工 作 。因此 , 在进场施工 前 , 指 派地质 人员对 设计 院提交 的
综合超前地质预报在隧道施工中的应用
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综合超前地质预报在隧道施工中的应用The Application of Comprehensive Advanced Geological Prediction in Tunnel Construction■ 邓继慧 ■ Deng Jihui[摘 要] 本文就隧道施工中的地质预报工作做了较为详细 地分析与阐述,旨在于为今后隧道施工的开展提供一定的 参考与帮助。
[关键词] 超前地质预报 隧道 TSP 钻探 分析 [Abstract] In this article, the author makes a more detailed analysis and exposition of geological prediction in tunnel construction work aims to provide some reference and help to carry out the future tunnel construction. [Keywords] advanced geological prediction, tunnels, TSP, drilling, analysis半径 0.2 m 范围内钻孔。
在不稳定的岩层中钻炮孔, 应防止炮孔围岩坍塌,可以利用薄壁的塑料管(外 径应与孔径一致)放入孔中加以保护。
(4)TSP 预报系统启动。
用装药杆通过 PVC 管 将炸药包装入孔中,炸药采用二号岩石乳化炸药, 雷管采用瞬发雷管。
引爆前启动记录单元,在操作 面板上标有 POWER。
通过按黑色的 ON 开关启动记录 单元,电压显示至少应为 6 V。
起爆和记录成功后, 将地震数据从记录单元缓冲储存上载到电脑储存。
(5)地震数据采集及数据处理。
建立 TSPwin 文件,确定数据采集参数、噪音检查、数据记录。
通过检查显示地震道特征做好野外数据质量控制, 并回放地震炮记录,用于比较和检查保存在计算机 中的数据。
超前地质预报技术在隧道施工中的应用
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超前地质预报技术在隧道施工中的应用摘要:超前地质预报技术在国已经成为一个热点技术,引起了隧道以及地下工程界的很大重视。
超前地质预测可以降低地质灾害发生的机率,并且可以为工程施工提供地质依据,可以进一步的预测由于前期地质勘察工作的局限而导致的、隐伏的重大地质问题,进而指导工程施工的顺利进行。
那么经常采用的预报手段到底有哪些、原理是什么、有哪些优缺点、适用范围如何、在工程中该如何选择、工艺流程及操作要点等,本文主要是介绍和讲解这些问题。
关键词:隧道、超前地质预测、施工abstract: the advanceofgeological forecast technology in china has become a hot technology,arousing the tunnel and underground engineering great attention. advance geological forecast can reduce the risk of geological disaster, and canprovide the geological basis for engineering construction, can further forecast the major geological problems due to the limitations of the geological survey, concealed, and guide the engineering construction smoothly. so frequently used forecast means what do, what is the principle, advantages and disadvantages, scope of what how in engineering, how should choose, process and key operation, etc, this paper is to introduce and explain the problem.key words: tunnel, early geological forecast, construction 一、超前地质预报技术存在的问题超前地质预报技术还存在很多问题。
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中国科技信息 20 年第 2 期 06 1
C I CEC N E HO O Y I O M To o. 0 HN S I EA D TC N LG N R A I Nv2 6 A N F N 0
在某隧道中的综合应用
戴武奎 吉林大学建 设工程 学院 10 2 06 5
Je l b } n o i r 1 to .i a ay eI h t n ly D d t n a d m r o e hd t lz d te r i at r c t t m n a o i
O S P O t y t m o t e u n l n o s rc i n U P r s s e f h t n e o c nt u to n
测 区地表水 分布较广 ,赋存 形式
以 江 、 河 、 溪 流 为 主 ,沿 线 平 原 区 有 白溪 、北江 和南江较火河流 。本区 主 要 水 流 ,水 位 、水 量 主 要 受 大 气 降
隧 道 ; 监控 量 测 ;地 质超 前预 报
B n I eig g o g n lz g o s m ut rh y e gn r e l y a a i n o e m l-a c e n o yn i t n e f ih Y, T i ril d p e g oo ia u n l h wa o g hs tc a o t d e l c l a e g
岩 体 节 理 裂 隙 稍 发 育 ,局 部 岩 石 较 破 碎。 2 2 水义 地 质条件 .
些 工程界人士 的重视 , 广 泛用 于 并 长 、大 、重点等 隧道 施工 中II 。
一
超前地 质预报等措施结合常规 围岩
变 形监 测 等 多种 手 段 , 隧 道的 围 岩实 对 现掘进面附近时空变形的预测和预报分 析 , 对隧 道的 衬砌状 态 进行 评价 , 并 为施
节 理 裂 隙极 发 育 ,地 形 以 陡坡 地 形 为 主。现施工至隧道中段围岩以Ⅲ、I类 v 围岩 为 主 ,地 形 以 高 山山顶 地 形 为主 ,
5 2
维普资讯
进展到一定程度待支护体系已基本完成
1 引言 近 年 来 , 着隧 道工 程的 发展 , 道 随 隧
该隧道长 4 2 2 m,位于浙中丘陵盆 存于基岩裂隙中,卡要受大气降水补给 地边缘 ,北西、南东 端低,海拔高程 和部分地段第四系孔隙潜水补给 ,住地 2 0 1 米 ,地形 自然坡 度 l ~3 度 , 形 切割 较强 烈处 及 山坡坡 脚 处等 地 以泉 3 ~30 0 5 中低山丘陵区溪流狭窄、弯曲,雨季溪 水形式排泄 ,水交替强烈, 一 般水量贫
水 影 响 ,一 般 雨 季 、洪 水 期水 量 较 大 ,水 质混 浊 ,对 地 表 覆 盖 层 十 体 冲
刷 较 大 , 中 低 山 丘 陵 区 的 溪 流 多 弯 曲 ,对 周边 的土 体和 基岩 冲剧剧 烈 , 形 成较 深的 冲沟 。 测 区 内的 地 下水 根据其 不 的赋 存 水 动 力性 质 可分 为二 大类 :松散 岩类 孔
T rU h e l y e cit n f u n l a e , o n h o g g oo d s r i }o t n e g po f c fud
趋势,指导隧道安全顺利的施工,使得 形式、埋藏条件和分布情况以及不同的 效的结 合。 隙水和基岩裂隙水。松散岩类扎隙水零
洞埋深较浅施工过程中为防 【产生偏压 I :
对 隧 道 的稳 定 性 产 乍 不 利 的 影 响 , 右 洞现 已停 止施工 ,现正进行左洞 初衬 的施 工 ,左 洞 二 幸 逐 , 了避免或 减 少这 类问题 发生 , 为 实 行 工程 快 速安 全 施工 , 前 地 质预 报 由 超 此应运而生。在工程实施中 , 超前地质
1ol o fot da et ok nI o te orc p b m f rn ajcn rc ad t h cret r e g
pei i rdt n co
2隧道工程地质概况
2 1地 形地 貌 .
星分布 于进洞 口段 山麓地 带 ,厚度较
小 ,透 水性 和富 水性 差 。基 岩裂 隙水 赋
预报 由于 其预 报准 确可 靠 而越来 越 受列
本文通过 对 高速公路 某连拱 隧道 的工程地 质 分析 ,综合运 用隧道地质 超前预 报及监控 量 测的手段 ,详 细分析 了隧道支护 体 系在设计 上 的合理 性以 及在 施工 上是否得 到 了合 理 的 保 证 。通过对 掌予 面的地 质描述 发现前 方 围 岩可 能 出现 的 问题做 出及 时准确 的预 报 。
工设计提供指导性 依据和现场监 控手 段, 以达 到安 全施 I和 优 化 设计 目的 I。 : I
本文通 过 对浙 江省 某 高 速公路 某 隧 道运用地质超前预报及监控量测等手段 对 可能 出现 的地 质 问题进 行 了准确 的预 报 ,提 供 了隧道 围岩 施 一后 的整体 变化 超 前预 报手 段与 监控 量测 技 术得到 了 有
在施工中面临的地质灾害问题 , 诸如涌 水湍急 ,瀑涨瀑落 ,枯水期流量较小 , 乏。 部分干涸。隧道 由出I端开始施工,左 3隧道地质超前预报 Z l 水 、 塌 方 、 岩 爆 等 日益 突 出 。 这 些
47m 已完成 二衬 施 工 ,右 洞 前 问题 的发 生 严重 影 响工 程 的进 展 , 加 洞 前 2 增 5 m 以 Ⅱ、Ⅲ类围岩为主,岩石破碎, 5 工程的造价 , 有的甚至导致整个工程的 该隧道 地形 以陡坡地形 为 主 ,