復(fù)雜巖溶隧道超前預(yù)報

復(fù)雜巖溶隧道地質(zhì)超前預(yù)報綜述

一、超前預(yù)報的定位1、超前預(yù)報是綜合勘探在施工階段的延續(xù)。

地質(zhì)、水文、鉆探、物探物探只是超前預(yù)報中一種探測手段。一、超前預(yù)報的定位2、超前預(yù)報的目的

大型的、具有施工和運營風險的、能形成地質(zhì)災(zāi)害的不良地質(zhì)體。（大型巖溶、斷層、不整合接觸界面）一、超前預(yù)報的定位3、超前預(yù)報與地面勘探的區(qū)別

階段不同場地條件不同資料的準確程度的要求不同一、超前預(yù)報的定位4、超前預(yù)報的要求1)掌子面前方、側(cè)邊、隱伏的不良地質(zhì)體的具體位置和空間規(guī)模2)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警3)通過方案的選擇別巖槽隧道＋422大突水溶腔一、超前預(yù)報的定位掌子面前方的溶洞馬麓箐隧道左壁

＋401大突水的突水口隧底及周邊的溶洞野三關(guān)隧道＋503右側(cè)暗河大廳

一、超前預(yù)報的定位左側(cè)6.5m右側(cè)6.5m長鷹壩2#隧道DK238+800隧底溶腔的縱斷面圖一、超前預(yù)報的定位云霧山隧道DK247+562～+445段溶腔繞行探測平面形態(tài)圖一、超前預(yù)報的定位5、超前預(yù)報必須在既有資料的基礎(chǔ)上進行。重點預(yù)報地段、預(yù)報對象、主要的工程風險1)工程地質(zhì)2)工程物探一、超前預(yù)報的定位一、超前預(yù)報的定位別巖槽隧道地面物探資料二、超前預(yù)報的工作內(nèi)容1)素描：圍巖巖性、巖層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、節(jié)理裂隙、地下水等情況的描述

齊岳山隧道PDK363+537掌子面的素描圖二、超前預(yù)報的工作內(nèi)容2)、水文觀測

涌水點調(diào)查、水量水壓觀測、大氣降水與隧道涌水的關(guān)系

野三關(guān)隧道DK124+400～DK126+000段涌水點平面展布圖齊岳山隧道15號鉆孔的水量水壓測量

二、超前預(yù)報的工作內(nèi)容馬鹿箐隧道泄水洞涌水流量、大氣降水的回歸分析曲線圖二、超前預(yù)報的工作內(nèi)容二、超前預(yù)報的工作內(nèi)容3、探測1)探測手段：物探、鉆探、超長炮孔2)探測范圍：穩(wěn)定巖盤前方、周邊穩(wěn)定巖盤內(nèi)3)探測模式：物探與鉆探相結(jié)合、長距離探測與短距離探測相結(jié)合、地面與地下相結(jié)合圍巖完整程度圍巖級別不同水壓力作用下的安全巖盤厚度（m）備注0.5MPa1.0MPa1.5MPa2.0MPa完整II～III0.81.52.33.0破碎IV1.53.04.56.0二、超前預(yù)報的工作內(nèi)容不同水壓力作用下的安全巖盤厚度1、宜萬鐵路超前預(yù)報效果八座Ⅰ級風險隧道的預(yù)報效果在16處特大型溶腔和突水突泥災(zāi)害中，TSP發(fā)現(xiàn)8次，占50%，超長炮孔發(fā)現(xiàn)5次，占31%，雷達發(fā)現(xiàn)1次，施工揭示2次。發(fā)生突水突泥事故7次，其中兩次造成人身傷亡和較大量財產(chǎn)損失。準確預(yù)報14次三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題齊岳山隧道的預(yù)報效果：共揭示22處溶洞和富水裂隙。其中TSP發(fā)現(xiàn)6次，占27%，雷達發(fā)現(xiàn)3次，超長炮孔發(fā)現(xiàn)10次，開挖揭示3次。其中發(fā)生大突水兩次并造成淹井。說明：每一種探測方法都有它的應(yīng)用條件三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題2、物探方法的選擇和效果1)前提條件：隧道的場地條件、定量要求2)遠距離探測方法：地震反射、炸藥震源TSP對16個特大型溶腔的準確率為50%、整體的預(yù)報準確率為27%，說明：適用于位于掌子面前方的大型溶腔。不適用于位于側(cè)壁和規(guī)模較小的腔體。三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題異常別巖槽隧道的TSP異常，位于＋425~405，施工中于＋422揭示溶腔，引發(fā)大突水，約3.2萬方。三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題3、中距離探測方法－－地震單點反射、錘擊震源齊岳山隧道超前導(dǎo)坑對正洞＋629溶腔的探測掌子面對＋629溶腔的探測三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題4)短距離探測方法－－地質(zhì)雷達異常DK231+068掌子面地質(zhì)雷達波形圖

龍鱗宮隧道+068掌子面地質(zhì)雷達資料顯示+063~033段有溶洞反射異常。施工揭示沿隧道洞身呈串珠狀發(fā)育的充填型溶洞。三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題3、地震反射方法應(yīng)用中應(yīng)注意的幾個問題1)只適用于探測具有一定規(guī)模的、位于掌子面前方的溶腔。TSP對大型溶腔的有效率只有50%、齊岳山總的有效率只有27%，2)分辨率問題炸藥在硬巖中爆炸的主頻300~700Hz，一般約500Hz，只能發(fā)現(xiàn)2.5m以上的不良地質(zhì)體。三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題宜萬鐵路采集的炸藥爆炸合格記錄的主頻三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題不合格記錄的頻譜說明高頻波成份是一種干擾，不能對分辨率提供幫助三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題3)圍巖級別的判定問題直達波速度就不是巖體的真速度，其它種探測方法都不能確定巖體的強度三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題4)預(yù)報的距離和探測能力采用炸藥震源，其預(yù)報距離一般在100m左右，原因是聲波淹蓋了后面的有效波三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題探測能力只能是隧道前方、占據(jù)大半掌子面的有一定規(guī)模的溶洞。野三關(guān)隧道特大型＋602溶腔平面圖，三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題6)資料解釋中應(yīng)注意3個問題A、濾波窗口三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題B、反射界面的確定三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題C、結(jié)論序號里程長度推斷結(jié)果1DK363+380～+39818與現(xiàn)在掌子面情況相同,圍巖節(jié)理、裂隙發(fā)育破碎，局部有水。，Ⅳ級2DK363+398～40810圍巖整體性較完整，節(jié)理發(fā)育,

Ⅲ～Ⅳ級3PDK363+408～+41810圍巖軟弱層，局部有水。

Ⅴ級4DK363+418～+43618圍巖節(jié)理、裂隙發(fā)育破碎，局部有水。，Ⅲ～Ⅳ級5DK363+436～+46024圍巖軟弱帶但有局部有水.Ⅳ～Ⅴ級6DK363+460～+4655圍巖變硬，整體性較好,，Ⅲ～Ⅳ級7DK363+465～+47510圍巖變軟，整體性較好，局部有水。Ⅳ～Ⅴ級8DK363+475～+51828圍巖整體性較完整，無水。Ⅳ級有、還是沒有；有，具體位置5、鉆探的應(yīng)用和局限性1)驗證物探異常三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題異常馬麓箐隧道1.21大突水溶腔對物探異常的研證結(jié)果2)確定巖溶的空間形態(tài)三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題圖6-10DK362+277.5突泥溶腔的超前探測結(jié)果鉆探確定的齊岳山隧道＋277溶腔平縱斷面3)探測地下水，提供水量水壓測試條件三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題別巖槽隧道鉆孔揭示的巖溶水4)局限性三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題齊岳山隧道＋537大突水溶腔6、超長炮孔1)特大型溶腔31%、一般不良地質(zhì)50%三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題大支坪隧道＋550超長炮孔突水三、超前探測方法及應(yīng)注意的問題2)超長炮孔的布置宜萬鐵路超長炮孔布置