資源描述：
《深埋長大隧洞TBM施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法淺析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、深埋長大隧洞TBM施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法淺析摘要：受地質(zhì)勘測(cè)條件的限制，深埋長大隧洞TBM施工中，常遇到未預(yù)料的不良地質(zhì)體和復(fù)雜的地質(zhì)條件，從而產(chǎn)生隧洞施工地質(zhì)災(zāi)害等，將會(huì)影響TBM正常的掘進(jìn)施工。為保證TBM正常施工，彌補(bǔ)地質(zhì)資料不足，及時(shí)了解施工區(qū)掌子面前方的地質(zhì)條件，需要適時(shí)對(duì)不良地質(zhì)體進(jìn)行超前地質(zhì)探測(cè)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，判斷可能發(fā)生施工地質(zhì)災(zāi)害的相對(duì)位置。關(guān)鍵詞：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)施工地質(zhì)災(zāi)害不良地質(zhì)體一、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作概況⑴超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作概況超前地質(zhì)預(yù)報(bào)為TBM掘進(jìn)施工中隧洞地質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要組成部分，它包括隧洞圍巖描述、水文地質(zhì)監(jiān)測(cè)、施工地質(zhì)測(cè)繪、圍巖變形監(jiān)測(cè)、圍巖類別判別、儀
2、器現(xiàn)場量測(cè)、不良地質(zhì)體預(yù)報(bào)及相應(yīng)的地質(zhì)、測(cè)試資料分析和成果整理等工作，并及時(shí)提供超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果資料。⑵超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作實(shí)施特點(diǎn)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作主要是對(duì)圍巖及水文地質(zhì)條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)不良地質(zhì)體進(jìn)行預(yù)報(bào)，及時(shí)獲取現(xiàn)場第一手地質(zhì)資料和儀器測(cè)試數(shù)據(jù)，是地質(zhì)預(yù)報(bào)工作成敗的關(guān)鍵，同時(shí)現(xiàn)場地質(zhì)工作和儀器測(cè)試與隧洞TBM掘進(jìn)施工相互干擾、又相輔相成。因此，進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的地質(zhì)工程師要在充分了解前期地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，對(duì)隧洞的工程及水文地質(zhì)條件進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)查，時(shí)時(shí)跟進(jìn)TBM施工，在TBM檢修維護(hù)的空隙時(shí)間里及時(shí)的進(jìn)行儀器測(cè)試，保證采集的資料、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，并盡快提供分析成果，為圍巖支護(hù)和不良地
3、質(zhì)體的超前處理提供依據(jù)。二、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作項(xiàng)目和內(nèi)容超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作包括：隧洞圍巖描述、圍巖監(jiān)測(cè)、水文地質(zhì)監(jiān)測(cè)、施工地質(zhì)測(cè)繪、圍巖類別判別等常規(guī)地質(zhì)預(yù)報(bào)和超前地質(zhì)勘探、超前儀器現(xiàn)場量測(cè)、不良地質(zhì)體長距離預(yù)報(bào)等超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，以及相應(yīng)的地質(zhì)、測(cè)試資料分析和成果整理等工作。⑴常規(guī)地質(zhì)預(yù)報(bào)是指：對(duì)已開挖洞段及時(shí)進(jìn)行地質(zhì)編錄、測(cè)繪、取樣及試驗(yàn)，依據(jù)已知圍巖的風(fēng)化、裂隙發(fā)育狀況及開挖石渣的粒徑、形狀、質(zhì)量狀況和較大滲水點(diǎn)的滲水量、水溫、PH值、導(dǎo)電性等條件，預(yù)報(bào)掌子面前方未開挖地段的地質(zhì)情況、可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)體及圍巖類別。⑵超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是指：為防止TBM掘進(jìn)時(shí)遭遇未知的不良地質(zhì)體而進(jìn)行
4、的超前地質(zhì)勘察、超前勘探鉆孔、超前儀器測(cè)試等，對(duì)隧洞掌子面前方長距離范圍內(nèi)的不良地質(zhì)體進(jìn)行預(yù)報(bào)。所采用的主要手段為：地面地質(zhì)預(yù)測(cè)、超前鉆孔、地質(zhì)雷達(dá)測(cè)試、地震波超前測(cè)試等，然后將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，從而對(duì)不良地質(zhì)體可能被揭示的位置進(jìn)行預(yù)報(bào)。三、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的方法和步驟淺析超前地質(zhì)預(yù)報(bào)依據(jù)預(yù)報(bào)距離可分為長期和短期兩種預(yù)報(bào)形式。3．1長期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)長期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)分為兩個(gè)部分：地面不良地質(zhì)體預(yù)報(bào)勘察和隧洞內(nèi)長距離儀器探測(cè)，它是由兩種或兩種以上的勘查技術(shù)手段和技術(shù)進(jìn)行的綜合預(yù)報(bào)。長期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)分為兩步進(jìn)行，實(shí)施步驟見圖1。圖1長期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的步驟框圖⑴地面超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作方法①
5、首先收集、整理工程區(qū)區(qū)域地質(zhì)資料，結(jié)合地質(zhì)調(diào)查進(jìn)行資料分析，研究區(qū)域斷裂發(fā)育規(guī)律，從而判斷工程區(qū)優(yōu)勢(shì)斷裂發(fā)育方向、規(guī)模及可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害；②仔細(xì)分析前期地質(zhì)資料，并進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)核和勘察，在地表準(zhǔn)確鑒別不良地質(zhì)體的性質(zhì)、位置、巖體質(zhì)量，精確調(diào)查和測(cè)量不良地質(zhì)體空間展布參數(shù)；③應(yīng)用地面地質(zhì)界面和地質(zhì)體的延展規(guī)律及推算理論進(jìn)行室內(nèi)分析；④依據(jù)前述的分析結(jié)果，對(duì)可能出現(xiàn)不良地質(zhì)體的性質(zhì)和位置進(jìn)行初步預(yù)報(bào)。⑵隧洞內(nèi)儀器超前探測(cè)隧洞內(nèi)儀器超前探測(cè)是在隧洞TBM掘進(jìn)中TBM的維護(hù)保養(yǎng)期間，使用探測(cè)儀器進(jìn)行探測(cè)，主要儀器有：TSP系列隧洞地震探測(cè)儀、淺層地震儀等。TSP系列隧洞地震探測(cè)儀工作原
6、理：①首先在隧道內(nèi)人工制造一系列有規(guī)則排列的輕微震源，震源發(fā)出的地震波逼到地層界面、特別是斷層破碎帶等不良地質(zhì)體時(shí)產(chǎn)生的反射波，其傳播速度、延遲時(shí)間、波形、強(qiáng)度和方向等均與相關(guān)地質(zhì)體的性質(zhì)密切相關(guān)，并通過不同的數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來；②通過震源反射波的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)輸入帶有處理軟件的電腦，并經(jīng)過計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)計(jì)算進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；③將采集的數(shù)據(jù)資料轉(zhuǎn)換為反應(yīng)相關(guān)地質(zhì)體反射能量的影視圖像或隧道平面、剖面圖；④進(jìn)行室內(nèi)數(shù)據(jù)資料處理、分析，由工程技術(shù)人員進(jìn)行解譯，對(duì)隧道掌子面前方不良地質(zhì)體的性質(zhì)、位置和規(guī)模等予以超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。最大探測(cè)距離可達(dá)掌子面前方500m，有效探測(cè)距離150m，
7、最高分辨率1m。圖2TSP系列隧洞地震探測(cè)儀超前探測(cè)原理示意圖3．短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是在長期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，預(yù)報(bào)距離為掌子面前方15～50m。對(duì)于短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，主要是通過TBM開挖石渣識(shí)別、掌子面地質(zhì)素描，更重要的是采用地質(zhì)雷達(dá)或超前鉆孔進(jìn)行探測(cè)。前者是通過對(duì)不同地質(zhì)體標(biāo)志的確認(rèn)，以及不良地質(zhì)體出現(xiàn)前的前兆標(biāo)志，對(duì)不良地質(zhì)體可能出露的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)和判斷，必要時(shí)輔助進(jìn)行超前地質(zhì)鉆探；后者地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)屬于電磁波物探技術(shù)，通過電磁波的反射波和透射波的分時(shí)采集和數(shù)據(jù)組合
