文档介绍：公路隧道超前地质预测预报技术
主讲人:汪波
西南交通大学
2010年07月25日
隧道地质超前预报
广义:
狭义:
工程可行性阶段、勘察设计阶段和施工阶段的预报。
隧道施工期的超前地质预报
根据隧道开挖揭示的洞身围岩条件的变化趋势和采用各种地球物理探测手段对隧道施工掌子面前方地质情况的探测结果,结合洞内外地质调查、掌子面素描结果和预报人员地质经验,对隧道前方可能遇到的不良地质体及由此可能引发的地质灾害的性质、分布位置、规模的预测。
隧道施工期超前地质预报的定义:
隧道地质超前预报概论
深埋长大隧道
地质复杂隧道
水下隧道
可能存在大断层、岩溶、大量涌水涌泥、岩爆、瓦斯突出等工程地质灾害的隧道
覆盖层太厚、植被良好不易进行地质调查和勘探的隧道
可能因开挖造成环境生态破坏的隧道
由于可行性研究阶段和勘察阶段投入的限制,依据既有地质资料和有限的钻孔地质资料、水文地质资料、物探资料及钻孔岩石岩心物理力学试验资料做出的施工设计与实际不符的情况经常出现,隧道地质超前预报在下列情况下显得尤为重要:
预测地质剖面
实测地质剖面
隧道地质超前预报的主要内容包括:
断层及其影响带和节理密集带的位置、规模和性质
软弱夹层(含煤层)的位置、规模及其性质
岩溶发育位置、规模及其性质
不同岩类间接触界面的位置
工程地质灾害可能发生的位置及规模
隧道围岩级别变化及其分界位置
不同风化程度的分界位置
不良地质体(带)成灾的可能性
隧道涌水的位置、水压及水量
隧道围岩级别的变化及分布
隧道地质超前预报的主要方法有
正洞地质素描
超前水平钻孔法
超前导坑法
声波测试
红外探水
电磁波法
弹性波法
地质类
物探类
地质法超前地质预报
该方法根据隧道洞内外调查结果和隧道施工期掌子面地质条件调查结果,如岩体结构面产状及发育情况、岩体破碎程度、岩石变质程度等变化特征,通过地质作图及构造相关性分析,由地面构造产状推测其在地下隧道穿越深度位置的出露位置,由掌子面岩体结构面产状及发育状况、岩体破碎程度、岩石的变质程度推测掌子面前方可能出现的构造及其性质,进行超前预报。内容包括:掌子面前面是否存在断层、不同围岩类间的接触界面、隧道前方围岩的稳定性及失稳破坏形式等。
预报过程
超前水平钻孔
通过钻速测试、岩芯采取率统计、钻孔岩芯鉴定等来确定掌子面前方地层的展布、岩石的软硬程度、岩体完整性、可能存在的断层、空洞的分布位置,从而进行地质超前预报。
钻速
高:软质岩
低:硬质岩
卡钻:节理裂隙发育或断层破碎带
急剧加快:空洞