14地质雷达超前预报 - 图文 联系客服

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老鹰咀隧道于2005年8月份开始施工,于2007年10底贯通,地质勘测资料显示该隧道以Ⅲ、Ⅳ类围岩为主,设计采用钻爆法、全断面开挖。

该隧道由于受多期构造运动影响,围岩整体节理裂隙较发育~发育,岩体较破碎~破碎。洞口段岩石风化严重,节理裂隙极发育,岩体极破碎,稳定性极差,支护不及时极易坍塌。进口方向灰岩段,岩溶较发育~发育,开挖过程中,揭露多个较大规模充填溶洞,充填物为黄色粘土夹少量碎石,给施工带来很大的困难。隧道中的硅质岩和碳质页岩主要分布在隧道进口段与隧道中部,由于裂隙发育,呈薄层状产出,围岩易掉块、发生坍塌,施工过程中要求初期支护紧跟开挖,并严格按设计参数执行。整座隧道进口方向围岩比出口方向破碎,中间段比洞口段完整。 8.3地质预报实例 8.3.1破碎带预报

老鹰咀隧道进口段为黑灰色、薄层、弱风化硬质硅质岩,节理裂隙较发育~发育,岩体较破碎,稳定性较差,支护不及时顶部可能掉块,发生小坍塌。图14-3是掌子面里程桩号在ZK132+470处用地质雷达进行地质预报的一条测线雷达图像。

图14-3 ZK132+470处地质雷达预报图像

地质雷达图像显示,在280ns~420ns范围反射信号强,该范围内左右侧图像反射同相轴不连续、错断,左侧图像同相轴有向下弯曲的趋势。通过分析判断,推断该范围为挤压破碎带,围岩节理裂隙发育,岩体破碎,稳定性差,支护不及时拱顶、侧壁易掉块,发生坍塌。开挖结果证明,ZK132+480~+490段岩体破碎,局部极破碎,无支护时极易坍塌,其结果与地质雷达预报结果基本一致。 8.3.2岩溶预报

老鹰咀隧道左线出口段岩性以中厚层状,灰色、灰褐色硬质灰岩为主,大部分围岩节理裂隙不发育~稍发育,岩体完整,部分裂隙发育,岩体破碎,其中ZK133+770~+712段岩

溶发育,揭露出大量空溶洞和充填溶洞,充填物多为黄色粘土夹小块碎石。图14-4是掌子面里程桩号在ZK133+730处用地质雷达进行地质预报的一条测线雷达图像。

图14-4 ZK133+730处地质雷达预报图像

可以清楚看到在雷达图像160ns~280ns范围内有一强反射区域,强反射呈多次反射的双曲线型,反射区内,同相轴较连续。相对强反射区域,周边反射信号较弱。通过分析判断,推断该测线强反射波处有一个空溶洞,在掌子面前方8.0m~14.5m范围内,其它区域围岩相对较完整,稳定性较好。开挖结果证明,在ZK133+721.5处揭露一个空溶洞,溶洞在ZK133+717位置消失,其结果与地质雷达预报结果基本一致。 8.3.3地下水预报

老鹰咀隧道进口段为黑灰色、薄层、弱风化硬质硅质岩,节理裂隙较发育~发育,岩体较破碎,局部富含裂隙水。图14-5是掌子面里程桩号在ZK132+399处用地质雷达进行地质预报的一条测线雷达图像。

图14-5 ZK132+399处地质雷达预报图像

地质雷达图像显示,在140ns~360ns范围内反射波信号强,部分同相轴错断、不连续,通过对图像放大发现,多处反射波相位反相。由此推断掌子面前方7.0m~18.0m范围内围岩节理裂隙发育,岩体破碎,富含层间裂隙水。开挖结果证明,在ZK132+405处围岩开始出现渗滴水,到ZK132+413水量达到最大,到ZK132+419水量又逐渐减小,其结果与地质雷达预报结果基本一致。 8.4工程经验

地质雷达因其操作简单、测试速度快、对施工影响小、预报结果较准确已被广泛用于隧道超前地质预报。作为物探方法的一种,其预报结果与采集数据的质量、解释技术人员的水平,以及前期对区域地质、隧道地质勘测资料的掌握、了解程度有很大的关系。实践证明,要想取得较好的地质预报效果,需要注意以下几点:

(1)做好前期地质资料收集工作,并认真阅读,充分了解隧道相关地质信息。 (2)对隧道区域地质进行必要的踏勘,从地表了解隧道地质情况。 (3)重视现场数据采集工作,合理布置测线和设置采集参数。 (4)合理选择数据处理方法,加强数据处理工作。

(5)熟练掌握各种地质异常雷达图像的波形特征和各个电磁波参数的变化规律。 (6)数据解释工作必须结合地质分析和已掌握的地质情况进行,对预报结果必须综合分析判断。

(7)加强跟踪地质观测,积累地质预报经验。