隧道工程施工地質超前預報

一、概念

隧道工程施工階段，根據隧道開挖揭示的洞身圍巖變化趨勢和采用地球物理探測手段對隧道施工掌子面前方地質情況的探測。二、超前地質預報的必要性根據勘察資料做出的設計與實際情況不符；目前隧道工程區域地質情況本身的復雜性；隧道工程的開展必須保證安全、按期、節約。1.根本原因勘測設計資料分辨率低、準確性低；勘測設計的地質預估對復雜地質條件無法做出微觀的把握；開挖引起的地質變化只有在施工期才能顯現；施工期對地質情況的掌握不能僅停留在定性評價，必須做出定量評價。2.具體原因三、當前超前地質預報的主要內容與方法圍巖級別變化及穩定性；掌子面前方與隧道附近巖溶發育位置、規模及其填充性質；掌子面前方與隧道附近地下水發育情況；風化破碎帶、不良地質災害分布；針對預報內容，給出指導支護意見。1.主要內容超前地質預報2.主要方法地質分析法物探法深孔鉆探法地下水觀測地質素描地質作圖紅外線法地震波反射法(例如TSP)聲波法地質雷達法超前平行導坑預報法

超前水平鉆孔法

地質分析法地下水觀測地質素描地質作圖①好的地質素描，能全面、準確推斷前方實際情況；②定性描述，無法定量；③需豐富的地質專業知識；④專門、及時、完整的地質素描幾乎不可能；⑤環境差、周期長，導致人員流動性強；深孔鉆探法超前平行導坑預報法

超前水平鉆孔法

超前水平鉆孔法

物探法——聲波法

向巖體中輻射一定頻率的聲波，當聲波傳播路徑中存在兩種不同介質面時，聲波將發生折射、反射，頻譜特征發生變化，通過探測反射波信號，求得其傳播特征后，便可了解前方的巖體特征。物探法——地質雷達法

通過發射并接收從各電性界面上反射回來的電磁波，根據反射電磁波的時間、振幅、頻率等單項和組合特征，獲得反射界面的深度、形態和特征。地質雷達解決的問題

對掌子面前方30米范圍內，隧底、邊墻和拱部等需做精細探測的區域。

諸如，較近范圍內的巖溶，節理裂隙發育情況，巖層變化（完整性、巖性變化），地層含水或含泥預報。特點： 快捷，方便；但一次探測距離較近，且受圍巖狀態影響；探測深度受掌子面附近開挖機械設備、臺車、用電等影響。物探法——紅外線法

地下水的活動會引起巖體紅外輻射場強的變化，探測開挖面或洞壁四周這種變化，可推測是否隱藏含水體。TSP超前預報——地震波預報法原理視頻1.原理與方法1.原理與方法TSP203超前地質預報的原理與組件TSP超前預報——地震波預報法2.現場操作視頻3.應用實例——TSP預報突水

2006年初，宜萬線馬鹿箐隧道平行導坑發生大規模突水事故。事故發生前兩個月，該里程進行了TSP超前地質預報，結論顯示該段PDK255+991~972(19m)范圍內巖體完整性較差，結合已有鉆孔資料，在該段后半段富水，可能突水。中鐵十一局五公司職工正在馬鹿箐隧道里安裝泄水管道

中國乃至世界鐵路史上最大的突水隧道—馬鹿箐隧道正在泄水

馬鹿箐隧道貫通慶祝現場4.TSP超前地質預報特點

①系統集成、操作簡單

②技術成熟、實踐豐富

③預報結果準確可靠

④一次預報距離長（100-150m）

⑤費用較低(15000元一次，或120元/m) ⑥占用配套資源（人員與設備）及施工時間短2.大原則：

采用綜合地質超前預報的思維， 以物探方法為常規預報手段，結合其他方法結果，給出充分科學合理的預報結果； 特殊地段，采用多種物探方法結合超前水平鉆進行； 地質超前預報必須起到其應用的指導作用。四、如何做好隧道地質超前預報工作1.什么是好的地質超前預報：

準確，快捷，節約，專業①對比采用合理方法，TSP超前地質預報技術；②做好物探與地質素描的結合工作； 充分重視地質素描對于超前預報結果準確的重要性。③一種方法為主，多種方法結合；④相信專業差別，采用專業人士，專業隊伍 用專業，有經驗的、負責任的隊伍和人員做好現場數據采集、后