隧洞施工超前预报方法——直接预报法
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。
隧道施工地质超前预报方法
隧道施工地质超前预报方法随着城市发展和交通建设的不断推进,隧道施工已成为现代建设中一个不可或缺的环节。
然而,隧道施工面临的地质条件千差万别,地质灾害频发,给工程造成了巨大的风险和难题。
为了减少施工风险,提高施工效率,隧道施工地质超前预报方法应运而生。
隧道施工地质超前预报方法是通过对地质条件进行综合分析和评估,预测隧道施工中可能遇到的各种地质问题,并提前采取相应的措施,以确保施工的顺利进行。
这种方法能够帮助工程师更好地了解隧道施工地质特征,预先洞察潜在的地质问题,并通过调整设计和施工方案,合理选择施工技术和方法,最大限度地减少施工风险。
在隧道施工地质超前预报中,主要包括以下几个方面的内容。
第一,地质勘察。
地质勘察是隧道工程施工的基础。
通过对施工区域的各种地质资料的收集和综合分析,可以了解地质条件的分布和变化规律,为后续的超前预报提供可靠的依据。
地质勘察需要采用多种勘察方法,如地质测量、地质探测和地质钻探等,以获取准确的地质资料。
第二,地质分析。
地质分析是对勘察得到的地质资料进行解读和分析,找出其中的隐患和危险因素。
地质分析需要根据勘察资料中的地质构造、地层分布和岩石性质等信息,确定可能出现的地质问题和灾害类型,并进行风险评估,以便对施工中可能遇到的地质问题进行超前预测。
第三,数值模拟。
数值模拟是一种重要的地质超前预报方法。
通过建立合理的地质模型和施工模型,运用数值分析方法,模拟和预测隧道施工中的地应力、岩层位移和地下水变化等地质现象,为施工方案的选择和调整提供科学依据。
数值模拟需要综合考虑地质条件、隧道结构和施工工艺等因素,并进行多次仿真和优化,以获得准确的预测结果。
第四,地质监测。
地质监测是地质超前预报的重要手段之一。
通过在施工过程中对地应力、岩层位移和地下水等地质指标进行实时监测和记录,可以及时发现并评估地质问题的变化趋势,采取相应的对策和措施。
地质监测需要选取适当的监测点位和监测设备,合理进行数据采集和分析,以提供准确的地质预测和施工指导。
隧道施工地质超前预报方法
隧道施工地质超前预报方法隧道施工是现代城市建设和交通运输发展中不可或缺的一部分。
然而,由于地质条件的复杂性和不确定性,隧道施工常常面临诸多挑战和风险。
为了有效地应对这些挑战和风险,隧道施工地质超前预报方法应运而生。
地质超前预报方法是指在隧道施工过程中,通过对地质情况的科学分析和预测,提前了解隧道施工所面临的地质条件和隐患,并制定相应的施工方案和安全措施。
这种方法可以提高施工的效率和质量,减少事故的发生,降低施工成本,是隧道施工中不可或缺的一环。
隧道施工地质超前预报方法主要包括以下几个方面:1.地质勘探:地质勘探是隧道施工地质超前预报的基础工作。
地质勘探包括地质地貌、岩土工程和水文地质等方面的调查和研究。
通过地质勘探,可以了解隧道施工区域的地质结构、岩土工程性质和水文地质条件,为隧道施工提供准确的地质数据和信息。
2.地质分析:地质分析是在地质勘探的基础上,对地质数据进行科学分析和综合评价。
地质分析可以通过地质剖面图、岩芯分析、地质构造分析等手段,对隧道施工区域的地质条件进行综合评估,确定可能存在的地质问题和风险。
3.地质预测:地质预测是在地质分析的基础上,对隧道施工过程中可能发生的地质灾害进行预测。
地质预测可以通过建立地质模型、数值模拟和经验方法等手段,对可能发生的地质灾害进行定量分析和预测,为隧道施工提供预警和控制措施。
4.施工监测:施工监测是在隧道施工过程中,对地质条件和隧道变形进行实时监测和记录。
施工监测可以通过使用传感器、监测仪器和遥感技术等手段,对隧道施工过程中的地质变化和隐患进行及时监测和预警,为施工方提供及时的决策依据和调整施工方案。
5.风险评估:风险评估是在地质预测和施工监测的基础上,对隧道施工过程中的地质风险进行定量评估和分析。
风险评估可以通过建立风险模型和评估方法,对隧道施工中可能发生的地质灾害的概率和影响进行评估,为施工方提供风险控制和决策支持。
通过以上几个方面的工作,隧道施工地质超前预报方法可以有效地减少隧道施工中的地质风险和事故发生的可能性,提高施工效率和质量,降低施工成本。
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法是一种通过地质勘探和预测技术来预测隧道施工中可能遇到的地质条件,从而提前采取相应的措施来降低风险和成本。
这些方法包括:
1.地质勘察:通过地质调查、地质钻探等手段,获取隧道施工区域的地质资料,了解地层结构、岩石类型、地下水情况等信息,以及可能存在的地质灾害隐患。
2.地质预测技术:利用地球物理勘探、遥感技术、地质雷达等先进技术手段,对隧道施工区域进行地质预测,预测可能遇到的地质问题和隐患。
3.数值模拟和风险评估:通过数值模拟和风险评估技术,对隧道施工中可能遇到的地质条件进行量化分析,评估可能的影响和风险程度。
4.监测预警系统:建立地质监测预警系统,对隧道施工过程中的地质情况进行实时监测和预警,及时发现和应对地质灾害隐患。
通过以上方法,可以提前预测和控制隧道施工中的地质风险,为工程施工提供科学依据,降低工程风险和成本。
隧洞施工地质超前预报技术
中 图 分 类 号 :4 2 1 U 5 .1 文献标识码 : A
Ge l g c l o e a t t c n q e i u n lc n t u to o o ia r c s e h i u n t n e o s r c i n f
BI AN Yi—e n he g
突 出。
全一样 , 工 过 程 中也 常 出 现 预料 不 到 的 塌 方 、 施 涌 水、 突水 等 事故 , 造成 停 工 , 至 人员 伤 亡 。解 决 这 甚 个 问题 的 主要措 施之 一 是在施 工过 程 中进行 地 质超
( )超前 防治 方案 预报 。 4
2 资料收集
隧 洞 施 工 地 质 超 前 预报 的 工 作 基 础 是 资 料 收 集 。对 已有 资料 的搜 集 包 括 : 工 程 的 可研 和 初 设 该 阶段 地质 勘察 资料 、 种 专 题 研 究 资 料及 隧洞 工 程 各 地质 勘察 资料 。更 重 要 的 是 搜 集 施 工 过 程 中 的 资 料, 一般 采 用 地 质 素 描 ( 质 编 录 ) 超 前 钻 孔 探 地 和
t t i s t s p aeo w r.Icnq i e ecnt c o rges n bt tepo c cs S n sac r eavnef e h v r e o t pg f o a g e i o k t a uc nt os t npors a daae h r et ot Ol ga cua d ac r— k h u r i j o t o
隧道超前地质预报工法
隧道超前地质预报工法摘要:该隧道洞身部分段落穿越基岩强风化层、断层破碎带、物探异常带,岩体破碎,机构力差,且埋深较浅存在塌方掉块等地质灾害,做好超前地质预报工作,以指导施工。
1. 主要工程地质问题1.隧道塌方、掉块该隧道洞身部分段落穿越基岩强风化层、断层破碎带、物探异常带,岩体破碎,结构力差,且埋深较浅,存在塌方掉块等地质灾害。
2.软岩大变形隧道埋深较浅处多为基岩风化层,岩质较软,风化程度严重,岩体破碎,且厚度大,施工开挖后易发生较大的围岩变形,对隧道洞室的稳定和安全造成较大影响。
2. 实施超前地质预报的目的1.进一步查清楚隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件,指导工程施工的顺利进行;2.降低地质灾害发生的机率和危害程度,为预防隧道涌水、突泥等可能形成的灾害性事故及时提供信息,以指导施工单位安全高效施工,保证工期和质量,避免事故损失、节约投资;3.为正确选择开挖方法、支护措施,优化工程设计及施工方案提供地质依据。
3. 超前地质预报的方法及内容根据隧道地质情况及主要工程地质问题采取不同的超前探测方法,分别为地质调查法、超前地质钻探法、物探法等。
1.地质调查法:包括隧道地表补充地质调查、洞内开挖工作面地质素描和洞身地质素描、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、地质作图等。
(1)地表补充地质调查主要内容为:地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系,特别是标志层的熟悉和确认;(2)洞内开挖工作面地质素描和洞身地质素描主要内容为:地层岩性:地层地质时代、岩层厚度、层间结合程度、岩层产状、岩性、岩石硬度、风化程度等。
地质构造:断层破碎带宽度、破碎带的成分及胶结程度、破碎带的含水情况以及与隧道的关系。
节理裂隙特征、节理裂隙的组数、产状、间距、充填物质、延伸长度、张开度及节理面的起伏情况,节理裂隙的组合情况。
出水点位置、水量、水压、水温、水色、悬浮物(泥沙等)测定;出水点和地质环境(地层、构造、岩溶、暗河等)的关系;与地表相关气象、水文观测;洞内涌水与地表径流、降雨的关系;必要时进行水样分析。
隧道超前地质预报方法
隧道超前地质预报方法隧道超前地质预报是指在隧道开挖过程中,利用各种地质调查技术和方法对隧道未来施工区域的地质情况进行预测和评估。
通过提前对地质情况进行预测,可以有效降低隧道施工风险,保证施工进度,减少经济损失。
隧道超前地质预报的方法有很多种,主要包括实地地质调查、岩芯取样、地质勘探、灰色预测、神经网络、监测技术等。
下面我将对其中几种常用的方法进行简要介绍。
首先是实地地质调查,在开挖隧道之前,需要对隧道施工区域的地质情况进行详细调查。
这一步骤包括现场观察、地质剖面记录、地形测量等,通过对现场地质特征的观察和记录,可以初步了解地质情况,为后续的预测提供依据。
其次是岩芯取样。
隧道地质预报中,通过取样分析岩石的物理力学性质、构造和组成等,可以判断岩石的稳定性和隧道开挖后的变形情况。
岩芯取样需要在隧道开挖前进行,取得的岩芯样品需要送往实验室进行分析和测试。
第三种方法是地质勘探。
隧道开挖前需要进行地质勘探,主要包括地质雷达、地电阻率测量、地震勘探等技术。
地质勘探可以帮助了解地下结构和地质情况,通过对地质勘探数据的分析,可以预测隧道开挖过程中可能遇到的地质问题,如断层、脆弱带等。
另一种方法是灰色预测。
灰色预测方法是根据已知数据进行模型建立,通过建立若干个模型对未知数据进行预测,从而得出一种接近真实情况的预测结果。
在隧道超前地质预报中,可以通过灰色预测方法对隧道未来施工区域的地质情况进行预测和评估。
此外,神经网络也是一种常用的超前地质预报方法。
神经网络是一种模拟人类大脑学习和识别模式的计算模型,可以通过训练和学习来对未知数据进行预测。
在隧道地质预报中,可以通过建立神经网络模型,输入地质参数和已知的工况数据,得出一种可能的地质预测结果。
最后,隧道超前地质预报中的监测技术也是非常重要的一种方法。
通过在隧道开挖过程中对地下水位、地下位移、应力等进行实时监测,可以及时发现地质问题,并采取相应的措施进行处理和修补。
监测数据可以为隧道工程的现场管理提供科学的依据和指导。
隧道施工地质超前预报工作方法
隧道施工地质超前预报工作方法摘要:我国的铁路隧道工程在不断地发展和延伸,在各种高难度隧道工程的建设过程中,由于地形地质条件的复杂特性,对地质勘察提出了更高的要求,而且,施工前期也无法全面把握各种不良地质环境,而这些不良地质体又是危害工程施工的主要源头,给隧道施工工程带来安全隐患和经济损失。
因而,为了杜绝不良地质条件对隧道施工的危害及不良影响,我们致力于研究隧道施工工程的各种超前预报方法,在摸索与实践的过程中,逐渐研发出了多种地质超前预报方法,取得了较大的进展,为未来的发展趋势指引了方向。
关键词:隧道施工;地质;超前预报;方法;隧道工程已经在我国基本建设的领域内占据了重要的位置,由于隧道地形条件的复杂性和技术水平因素,使我国的隧道施工工程备受关注,对隧道施工的超前地质预报也成为了隧道施工中不可缺少的部分,它通过各种反射地震类、电磁类等超前探测方法和地震波超前预报技术方法等,对隧道工程的信息化施工和安全保障提供了科学而先进的技术条件,以其优势而精确的探测对隧道施工发展中的问题进行预测,显示出较好的应用前景。
一、隧道施工中存在的不良地质体类型分析1.破碎断层地质是隧道施工中最频繁出现的不良地质环境,是造成隧道塌方事故的重要诱因。
断层破碎带的宽度、断层特性、活动性、隧道轴线与断层的构造及走势,都给隧道施工中的稳定性和安全性带来了影响。
2.涌水地质条件。
由于隧道的开挖,改变了所在地区的水文地质特征,地下水的排泄渠道,经过隧道倾泄而出,形成突破型涌水,引起意想不到的突发危险。
而且随涌水而入的泥砂夹杂沉淀,也在无形中间接抬高了水位,又造成间歇型的涌水。
这种不良地质条件都给隧道施工带来了安全隐患[1]。
例如掌子面涌滴水,就是隧道施工中的隐患之一。
3.岩溶发育地段的不良地质条件。
各种溶洞、石灰质岩、地下暗河都会对隧道造成影响,在隧道施工的过程中,膨胀、变形、断裂等危险因素都会导致隧道塌陷。
例如:典型的强溶岩隧道,施工风险就极大。
隧道施工超前地质预报
隧道施工超前地质预报
1、预报原则
根据本隧道的地质情况,本着“以工程地质综合分析为核心,坚持粗查与精查相结合、物探与钻探相结合”的原则,做到有疑必探、先探后掘,充分发挥多种手段综合预报的优势,解决本管段隧道的超前地质预报和整治问题。
为了对掌子面前方地质情况进行超前预报并对初期支护和围岩变形状况进行有效监测,我项目部成立专门的施工监测及地质预报小组,由项目经理部的一工区负责组织实施。
2、超前地质预报纵断面示意图
3、预报方法
⑴综合物探超前探测
远距离超前探测:全隧正洞采用TSP203,对掌子面前方约100m范围内的地质构造的位置、规模、性质作较为详细的预报,预测岩体的完整性及岩溶和地下水的发育情况,每100m施作一次,当有异常情况时适当加密。
中近距离超前探测:全隧正洞采用地质雷达探测法(探测前方距离20~30m),验
证TSP超前探测的异常地段。
⑵超前钻孔探测
在综合物探远距离及中距离预报的基础上,采用超前钻孔验证物探异常段,一般正洞采用超前水平钻孔(φ100,每孔长30m,每循环25m)对物探超前探测的异常地段进行验证。
超前钻孔一般每个断面设3个孔并至少保证1孔可以取芯。
地质物探综合分析法隧洞施工超前预报方法.doc
地质物探综合分析法隧洞施工超前预报方法要推动隧洞超前预报水平,提高预报准确度,就必须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。
其工作方法和主要内容为:
⑴收集、熟悉地质资料:了解工程区内宏观的地质环境、大型构造形迹的发育分布规律以及工程围岩所处的具体构造部位、岩体的结构特征、节理裂隙发育程度、岩体完整性、岩石(体)强度、地下水状态等;掌握全隧洞的地质背景,指出存在的不良地质问题和地段,还要知道各段围岩的稳定程度、可能发生地质灾害的位置、规模、性质和防治措施,目的在于保证隧洞施工设计、施工方法和措施能顺应地质情况的变化适时做出调整和修改。
⑵施工地质编录:对已开挖洞段地质状态作详细真实的描述,可作为超前预报的依据,该内容包括岩性、岩石坚硬程度及完整情况、断层及破碎带、节理裂隙、地下水状态、不良地质现象等作编录。
⑶围岩特性测试:根据工程需要,对岩石物理力学特性进行补充测试,如岩石点荷载强度、岩石回弹值、岩体弹性模量、软弱面剪切强度等,有时还应进行初始地应力和二次应力场的测试等。
上述数据是预报围岩稳定性的重要参数。
⑷地球物理探测:根据岩体不同物理性质量测一定距离以内的物理力学参数的变化,据此判断出隧洞工作面前方的地质情况。
采用多种物探仪器进行超前探测,常用的物探方法有地震反射、声波反射、地质雷达、TSP203隧道超前地质预报系统等技术。
⑸地质物探综合分析:组成以地质工程师为主物探及相关工程技术人员的施工地质组,对上述地质和物理探测资料进行整理和综合分析,最后做出施工面前方不良地质问题的预测预报。
隧道超前地质预报2.22
隧道超前地质预报学习笔记(2020.02.22)一、超前地质预报方法超前地质预报方法:地质调查法、超前钻探法、物探法、超前导坑预报法(一)地质调查法地质调查法是根据隧道已有勘察资料,利用地质罗盘地质锤、放大镜、数码相机或摄像机等工具,通过踏勘、现场调查,开展地表补充地质调查和隧道内地质索描,经过地层层序对比、地层分界线及构造线在地下和地表相关性分析、断层要索与腿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,推测开挖掌子面前方可能揭示的地质情况的一种超前地质预报方法。
1.隧道地表朴充地质调查(1)对已有地质勘察成果的熟悉、核查和确认。
(2)地层岩性在隧道地表的出露及接触关系,特别是对标志层的熟悉和确认。
(3)断层、褶皱、节理密集带等地质构造在隧道地表的出露位置规模、性质及其产状变化情况。
(4)地表岩溶发育位置、规模及分布规律。
(5)煤层、石膏、膨胀岩含石油天然气、含放射性物质等特殊地层在地表的出露位置、宽度及其产状变化情况。
(6)人为坑洞位置、走向、高程等,分析其与隧道等空间关系。
(7)根据隧道地表补充地质调查结果,结合设计文件、资料和图纸,核实和修正超前地质预报重点区段。
2.隧道内地质素描隧道内地质素描是将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状地下水出露点位置及出水量煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表,隧道内地质素描包括以下主要内容:1)工程地质(1)地层岩性:描述地层时代、岩性层间结合度、风化程度等。
(2)地质构造:描述褶皱、断层、节理裂隙特征、岩层产状等,断层的位置,产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系,节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征力学性质,分析组合特征、判断岩体完整程度。
(3)岩溶:描述岩溶规模形态、位置、所属地层和构造部位,充填物成分、状态,以及岩溶展布的空间关系。
(4)特殊地层:煤层沥青层、含膏盐层和含黄铁矿层等应单独描述。
BEAM法隧洞施工超前预报方法.doc
BEAM法隧洞施工超前预报方法
BEAM(Bore-TunnelingElectricalAheadMonitoring),这是当前国际上唯一的一种电法超前预报方法,是由德国GEOHYDRAULICDATA 公司推出的产品。
它是一种聚焦电流频率域的激发极化方法,其最大特点是通过外围的环状电极发射一个屏障电流和在内部发射一个测量电流,以便电流聚焦进入要探测的岩体中,通过得到一个与岩体中孔隙有关的电能储存能力的参数PFE(Percentagefrequencyeffect)的变化,预报前方岩体的完整性和含水性;它的另一个特点是所有的装置都安装在盾构挖掘机的刀头(测量电极)和外侧钢环(屏蔽电流)上,也可装在钻爆法施工钻头的前方(测量电极)及两侧钢架(屏蔽电流)上,随着隧洞掘进,连续不断获得成果,并适时处理得出掌子面前方的PFE曲线。
由此预报前方岩体的性状及含水情况。
这种仪器在欧洲许多国家都已得到应用,但在我国尚未引进。
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隧洞施工超前预报方法——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。