隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與監(jiān)控量測

《隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與監(jiān)控量測》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第八章：隧道輔助施工方法---監(jiān)控量測和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)主講：羅剛修建隧道時(shí)為配合開挖、運(yùn)輸、初期支護(hù)及二次襯砌等基本作業(yè)而進(jìn)行的其他作業(yè)，稱為輔助作業(yè)。其內(nèi)容主要有：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、監(jiān)控量測、壓縮空氣供應(yīng)、施工通風(fēng)與防塵、施工供水、施工供電和照明等。一超前地質(zhì)預(yù)報(bào)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的內(nèi)容超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的方法超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的應(yīng)用原則要點(diǎn)在勘察階段，依靠區(qū)域地質(zhì)資料、衛(wèi)星遙感手段、大面積調(diào)繪、鉆探以及物探方法等綜合勘察手段，可查明重要的地質(zhì)問題，確定影響較大的地質(zhì)構(gòu)造和主要不良地質(zhì)現(xiàn)象，對高速鐵路隧道設(shè)計(jì)、施工起到宏觀指

2、導(dǎo)作用。但是由于隧道地質(zhì)條件的復(fù)雜性、多變性，在勘察階段要準(zhǔn)確無誤地確定圍巖的狀態(tài)、特征，并準(zhǔn)確預(yù)測隧道施工中可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害的位置、規(guī)模及性質(zhì)是十分困難的。我國自20世紀(jì)80年代以來，在大秦線軍都山隧道、朔黃線長梁山隧道、西康線秦嶺隧道、渝懷線圓梁山隧道、大運(yùn)高速公路雁門關(guān)隧道等施工中陸續(xù)開展了地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作，并貫穿于隧道全過程，取得了較好的效果。在高速鐵路隧道施工階段，重視和加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，最大限度地利用地質(zhì)理論和先進(jìn)的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)，預(yù)測開挖工作面前方的地質(zhì)情況，對于安全施工、提高工效、縮

3、短施工周期、避免事故損失具有重大意義。（一）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的內(nèi)容1、地區(qū)地質(zhì)分析與宏觀地質(zhì)預(yù)報(bào)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的內(nèi)容包括隧道所在地區(qū)地質(zhì)分析與宏觀地質(zhì)預(yù)報(bào)、隧道洞身不良地質(zhì)及災(zāi)害地質(zhì)超前預(yù)報(bào)和重大施工地質(zhì)災(zāi)害臨警預(yù)報(bào)。主要預(yù)報(bào)開挖面前方的圍巖級(jí)別和穩(wěn)定性，及時(shí)修改設(shè)計(jì)，調(diào)整支護(hù)類型；預(yù)報(bào)洞內(nèi)涌水量大小和變化規(guī)律以及對環(huán)境地質(zhì)與工程的影響。（一）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的內(nèi)容2、不良地質(zhì)及災(zāi)害地質(zhì)超前預(yù)報(bào)主要預(yù)報(bào)開挖面前方巖性變化和不良地質(zhì)體的范圍、規(guī)模、性質(zhì)，以及突水、突泥、坍塌、巖爆、有害氣體等災(zāi)害地質(zhì)的發(fā)生概率，提出

4、施工預(yù)防措施；預(yù)報(bào)斷層的位置、寬度、產(chǎn)狀、性質(zhì)、破碎帶物質(zhì)狀態(tài)、充水情況、穩(wěn)定程度等，提出施工對策。（一）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的內(nèi)容3、重大施工地質(zhì)災(zāi)害臨警預(yù)報(bào)針對開挖面前方有可能引發(fā)的大規(guī)模突水、突泥、坍塌、冒落、變形、瓦斯爆炸等重大地質(zhì)災(zāi)害建立臨警預(yù)報(bào)系統(tǒng)，主要預(yù)報(bào)隧道洞身所通過的深大富水?dāng)嗔?、富水向斜的核部、富水砂層、軟土、極軟巖、煤系地層等，評判其危害程度，提出施工方案對策。（二）地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的方法隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法主要有傳統(tǒng)地質(zhì)分析法、超前平行導(dǎo)坑預(yù)報(bào)法，超前水平鉆孔法、物探法及特殊災(zāi)害地質(zhì)所采

5、用的相關(guān)預(yù)測方法。施工地質(zhì)超前預(yù)報(bào)是一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，需納入施工工序。（二）地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的方法1、地質(zhì)分析法地質(zhì)調(diào)查與推斷是隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)最基本的方法，可以隨時(shí)進(jìn)行，不干擾施工。其他預(yù)報(bào)方法的解釋、應(yīng)用，都是在地質(zhì)資料分析、判斷基礎(chǔ)上進(jìn)行的。通過收集和分析地質(zhì)資料、地表詳細(xì)調(diào)查、隧道內(nèi)地質(zhì)編錄、素描、數(shù)碼照相、超前鉆孔、涌水量預(yù)測等方法，了解隧道所處地段的地質(zhì)條件，通過對比、論證、推斷，預(yù)報(bào)隧道施工前方的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況。（二）地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的方法2、超前平行導(dǎo)坑預(yù)報(bào)法在隧道內(nèi)或隧道附近開挖一平行的

6、小斷面導(dǎo)坑，對導(dǎo)坑出露的地質(zhì)情況進(jìn)行地質(zhì)編錄、素描、作圖，綜合分析其地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)情況，根據(jù)地質(zhì)理論預(yù)測相應(yīng)段隧道的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，以及可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的位置、性質(zhì)、規(guī)模，并提出防治措施意見。超前平行導(dǎo)坑法最為直觀，精確度很高。通過直觀的地質(zhì)情況，施工單位可提前了解主隧道開挖斷面的地質(zhì)情況，以便采取相應(yīng)的工程防護(hù)措施。其缺點(diǎn)是成本高，對施工影響大。在超前平行導(dǎo)坑中輔助以室內(nèi)物理力學(xué)測試、現(xiàn)場點(diǎn)荷載測試、地應(yīng)力測試、物探地震反射等方法，可以完善地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的內(nèi)容。（二）地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的

7、方法3、超前水平鉆孔法用鉆探設(shè)備向開挖面前方鉆探，直接揭示隧道開挖面前方幾十米的地層巖性、巖體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、地下水、巖溶洞穴充填物及其性質(zhì)、巖體完整程度等資料，還可通過巖芯試驗(yàn)獲得巖石強(qiáng)度等定量指標(biāo)，適用于已經(jīng)基本認(rèn)定的主要不良地質(zhì)區(qū)段。超前水平鉆孔的方向控制和鉆探工藝有一定的技術(shù)難度，對施工干擾大。（二）地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的方法4、物理探測法物理探測法是利用物體物性差異進(jìn)行地質(zhì)判斷的間接方法。采用物探技術(shù)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的優(yōu)點(diǎn)是快速、超前探測距離大、對施工干擾相對小、可以多種技術(shù)組合應(yīng)用。物探方法的應(yīng)用受環(huán)境

8、及經(jīng)驗(yàn)的影響，準(zhǔn)確解譯物探資料具有一定的技術(shù)難度。物探技術(shù)存在一定的局限性，在地質(zhì)超前預(yù)報(bào)中應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合地質(zhì)理論，提高物探成果解譯水平。（二）地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的方法4、物理探測法1）TGP12隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)TGP12隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)可預(yù)報(bào)隧道前方150~200m（該值為中等硬度圍巖條件，視當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)構(gòu)造有所偏差）的巖性變化、斷層、破碎帶、巖溶發(fā)育帶、空洞等，并能計(jì)算出上述范圍內(nèi)圍巖的縱波與橫波速度、波速比、泊松比、相應(yīng)巖體的動(dòng)彈模量和剪切模量等