隧道超前地质预报方案 - 图文

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记录系统:借助记录装置可完成震波信号的记录。主要由一个所完成震波信号模拟数

据转化的电子部分和一个操作装置、记录和贮存数据的Husky数据记录器系统组成。

炮孔S1 S2 S3 S20 S20

检波20米隧道本50米 掌子

检波图2 观测系统平面示意图

消耗材料:包括爆速大于6000m/s的炸药;电雷管;导线;耦合接受器的黄油等。

数据采集时,采用X-Y-Z三分量同时接收,采样间隔0.1ms,采样数4096。起爆前注水封堵炮孔。

表2 主要参数

项目 数量 直径 深度 定向 高度 位置 接 收(检波) 器 孔 2个,隧道左右边墙各1个 φ50mm钻头钻孔 2m 垂直隧道轴向 离隧底高1m 距离掌子面50m 炮 孔 20-24个, 位于隧道右边墙 φ42mm钻头钻孔 1.5m 垂直隧道轴向,下倾约5° 离隧底高1m 第1个炮点离同侧检波器20m,炮点距1.5m 数据采集及处理 :

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使用小计量的炸药作为震源,保证在安全的情况下,使隧道前方异常体反射信号明显。

对采集的数据及时经专用软件分析处理后,经综合分析可对前方地质情况做出判断,一般岩层探测深度100-200米。

提交以下资料:

TGP206野外记录表;原始波形记录;二维和三维反射界面的透视图像;频谱、速率和位移结果;地质解释结果。 3.3.3.地质雷达法

本项目选用美国GSSI公司产的SIR—3000型地质雷达(见图3),其主要由主机、发射天线、连接线及解译软件四部分组成,每次预报距离30m,前后两次搭接长度5m,雷达测线分布参见图5、图6,现场测试时可根据掌子面适当调整,要求对团月山隧道暗洞段DK249+835~DK250+260段425m进行全区段连续探测。

地质雷达法是利用高频电磁波在不同电性界面上的反射特性进行探测预报。雷达天线向地层发射一定强度的高频电磁脉冲波,电磁波传播过程中遇到不同电磁性介质分界面时,一部分能量会转换成反射波返回,另一部分能量透过界面继续传播,再次遇到界面时,又产生反射波返回,接收到反射波并利用所带信息加以分析,就可获得被探测介质的工程特性,该法适用范围广、精度高,对隧道施工干扰小等特点。

图3 SIR—3000型地质雷达 图4: 雷达预报测试原理示意图

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图5 台阶法开挖雷达测线示意图图 6:全断面开挖雷达测线示意图

3.3.4.超前钻探法

超前钻探法分为超前地质钻孔和加深炮孔。 3.3.4.1超前地质钻孔的探测

超前地质钻孔:拟采用冲击钻和回转取芯钻,验证中近距离物探超前探测存在异常的地段,钻孔直径@89,活动断裂带超前探测长度80-100m,搭接长度不小于10m,其余地段超前探测长度不小于30m,前后两次搭接长度不小于5m。钻孔是否取芯根据不同地质条件和探测目的确定。 超前地质钻孔孔位布置参见图7、图8。

超前地质钻孔技术要求:

(1)一般地段外插角宜控制在10~30,软岩破碎岩层外插角可适当加大;富水岩溶发育区超前地质钻孔应终孔于隧道开挖轮廓线以外5~8m,外插角宜控制在100~150。

当设计图明确孔位的地段按设计图布置孔位,没有明确时,可根据现场情况灵活布孔,孔位、孔数、孔深、孔径以满足安全施工、整治处理和预报所需资料为原则。

当钻孔遇到岩溶时,钻孔应穿透岩溶顶底板深度,并进入后方完整基岩不小于5m;当钻孔遇到煤层时,钻孔应穿透煤层至后方完整基岩不小于0.5m。

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图7 超前地质钻孔孔位布置示意图(1孔) 图8 超前地质钻孔孔位布置示意图(3孔)

3.3.4.2加深炮孔探测

加深炮孔探测:即加深炮眼超前探测,要求对团月山隧道暗洞段进行全区段连续探测。利用在隧道开挖工作面上的小孔径浅孔获取地质信息的一种方法,在每一循环钻设炮孔时布设3~8个加深炮孔,较循环进尺加深3m以上作为探测孔,加深炮孔法严禁在爆破残眼中实施。加深炮孔孔位布置参见图9、图10。

预留核心土法施工时,可根据现场情况酌情减少加深炮孔数量,但周边加深炮孔的布置应均匀分布。

现场施做时,当掌子面局部出现夹泥、裂隙增多、含水量增大等特殊情况时,孔位、孔数的布置可结合掌子面揭示的地质情况做动态调整。

图9加深炮孔孔位布置示意图(3孔) 图10加深炮孔孔位布置示意图(5孔) 图11加深炮孔孔位布置示意图(8孔)

4. 超前地质预报工作计划

4.1.超前地质预报的工艺流程

隧道施工过程中应对全隧道开展超前地质预报工作,并将其纳入正常的施工工序管理。本隧道超前地质预报应在地质调查法的基础上采用地震波反射法进行

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