鹅步岭隧道出口右线超前地质预报

鹅步岭隧道出口右线超前地质预报
王振学
【摘要】分析了TSP203工作原理,介绍了鹅步岭隧道出口右线超前地质预报工作,得出了岩体的工程地质特征,并针对不良地质地段提出了具体建议,以加快工程进度、降低工程风险,从而使施工技术更趋合理.
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2010(036)001
【总页数】2页(P322-323)
【关键词】隧道;超前地质预报;不良地质;施工
【作者】王振学
【作者单位】中铁十二局四公司,陕西,西安,710021
【正文语种】中文
【中图分类】U456.33
1 工程概况
鹅步岭隧道出口右线YK52+626～YK52+426区段超前地质预报工作的目的在于：查明掌子面前方围岩的地质情况、不良地质体的位置、工程性状、水文地质状况等信息,预报隧道围岩级别,从而为施工阶段修正设计、施工支护材料的提早准备、防
止可能的工程险情、确保得力合理的施工措施,进而加快工程进度,降低工程风险,促使施工技术更趋科学合理,为隧道施工服务。

2 TSP203工作原理
TSP203超前地质预报系统,是专门为隧道和地下工程超前地质预报研制开发的,目
前为该领域的先进设备,它能方便快捷的预报掌子面前方100 m～200 m范围内的地质情况,为隧道工程以及变更施工工艺提供依据。

这将大大减少隧道施工带来的
危险性,减少人员和机械损伤,同时也带来了巨大的经济利益和社会效益。

与其他反射地震波方法一样,TSP203采用了回声测量原理。

地震波在指定的震源
点(通常在隧道的左边墙或右边墙,大约24个炮点布成一条直线)用小药量激发产生。

地震波在岩石中以球面波形式传播。

当地震波遇到岩石物性界面(即波阻抗差异界面,例如断层、岩石破碎带和岩性变化等)时,一部分地震信号反射回来,一部分信号
折射进入前方介质。

反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收。

反射信号的旅行时间和反射界面的距离成正比,故而能提供一种直接的测量。

TSP203超前地质预报系统的现场布置及测试过程由一系列炮点、两个三维接收传感器(X,Y,Z方向)、接收机及数据处理系统组成(见图1)。

3 现场探测与资料获取
1)现场工作布置情况。

鹅步岭隧道出口,掌子面平整度一般,掌子面宽度15 m,高6 m。

本次TSP203检测
掌子面的里程桩号为：接收孔桩号YK52+687,24个炮点中,距掌子面最近的10 m,检波器距离最近炮点12 m。

2)仪器及现场工作方式。

本次探测采用瑞士安伯格测量技术有限公司TSP203超前地质预报系统。

仪器参
数设置如下：
记录单元：a.12道;b.24位A/D转换;c.采样间隔：62.5 μ s;d.带宽：8 000 Hz;e.
记录长度：7 218采样点;f.动态范围120 dB;g.道数：1～ 12。

接收单元：a.三分量加速度地震检波器;b.灵敏度：1 000 mV/g±5%;c.频率范围：0.5 Hz～ 5 000 Hz。

表1 超前预报结果里程桩号长度m 围岩推断结果设计围岩级别推断围岩级别YK52+626～YK52+568 58中风化砂岩,裂隙发育,岩质较硬,局部夹风化红层,开挖时可能出现小塌方,裂隙水为主ⅣⅤYK52+568～YK52+524 44中风化砂岩,裂隙发育,岩质较硬,局部夹风化红层,开挖时可能出现小塌方,裂隙水为主
ⅣⅣYK52+524～YK52+500 24中风化砂岩,裂隙发育,岩质较硬,局部夹风化红层,受断裂构造影响,开挖时可能出现小塌方,裂隙水为主Ⅳ ⅤYK52+500～YK52+486 14 微风化灰岩夹砂岩,较硬,局部夹风化红层,受裂隙切割影响,开挖时可能出现小塌方,裂隙水为主Ⅲ ⅢYK52+486～YK52+426 60中风化灰岩夹砂岩,裂隙发育,岩质较硬,局部夹风化红层,开挖时可能出现小塌方,裂隙水为主ⅢⅣ
3)数据处理与资料获取。

数据处理与资料获取见图2,图3。

4 结论与建议
1)根据TSP203探测结果,掌子面前方200 m范围内,岩体工程地质特征如表1所示。

2)综合分析相关资料,预报范围内存在的主要不良地质现象为中风化砂岩,裂隙发育,岩质较硬,局部夹风化红层,受断裂构造影响,开挖时可能出现小塌方,裂隙水为主。

须加强支护和排水。

3)针对上述不良地质地段,如有必要,建议提前3 m～5 m,在掌子面上进行水平钻探,并加强每次钻孔及爆破后掌子面的地质观察与描述,进行短距离预报。

采用短管棚或小导管压注浆预支护施工,避免不良地质灾害的发生。

【相关文献】
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