隧道超前地质预报技术PPT课件

隧道地质超前预报技术隧道地质超前预报技术前言一、TGP隧道地质预报观测系统二、TGP预报的基本原理三、隧道地震波预报与存在的问题四、TGP隧道地质超前预报技术五、TGP地质预报工程实例前言前言地质超前预报的作用与定位隧道工程巨大：高速铁路、公路、地铁、水电、矿山开采及军事等工程施工勘察延伸：弥补隧道勘察工作深度的不足1)地质灾害预报2)隐伏不良地质体预报3)围岩地质条件预报宜万铁路别岩槽隧道＋422大突水的溶腔规模：隧道长3721米，F1导水断层长483米，雨季有350米水压差，日最大涌水量28.6万立方米。

宜万铁路野三关隧道暗河岩溶溶腔规模：溶岩大厅断层连通岩溶构造水，一个半小时内突水15万立方，泥石量5万立方米。

前言前言齐岳山隧道掘进过程发现的岩溶构造溶腔近200处，危及安全的有22处，其中发生5次大事故，最大瞬间突水流量每小时达5.2万方。

前言五爪观隧道中的暗河前言龙鳞宫隧道的巨型岩溶溶腔前言掌子面突泥前言福建某公路隧道断层大塌方前言宜万铁路岩溶突水后调查的地质剖面前言岩溶空腔规模大，延展70多米宜万铁路岩溶突水后调查的地质剖面前言岩溶溶腔与构造的连通性好宜万铁路岩溶突水后地质调查剖面图前言突水突泥反映岩溶水、构造水具有水头压力。

以上地质问题与超前预报中的地震波存在何等关系？一、TGP预报的基本原理1,平(大)界面型地质：构造面、岩性接触面、规模溶洞条件：界面规模大于波长应用：反射波2,点（小）界面型地质：溶洞、溶腔、平界面上的突变点条件：规模小于波长应用：绕射波以岩体具有的波速、波长、和频率予以说明有序排列条件下：随地质界面与隧道夹角的变化，地震回波时距曲线形态变化的演示。

排列与界面平行条件二、TGP隧道地质预报观测系统排列布孔洞轴线方向有序排列，孔中激发，孔中三分量接收，多波全震相分析。

排列方式观测有利根据地震波传播的时距关系分析断面与隧道正交地震回波时距曲线形态有序排列条件下：在构造与隧道正交条件下，地震回波的“时~距”曲线形态如上。

隧道超前地质预报（地质雷达）目录1 概况............................. - 1 -2物探方法基本原理 ................. - 1 -2.1 基本原理............................................ - 1 -2.2 探地雷达在勘查中的基本参数........ - 2 -2.2.1 电磁脉冲波旅行时............... - 2 -2.2.2 电磁波在介质中的传播速度- 3 -2.2.3 电磁波的反射系数............... - 3 - 2.3 数据处理方法................... - 3 -2.3.1 距离归一化................................... - 3 -2.3.2确定波速........................................ - 3 -2.3.3 水平和垂直滤波........................... - 4 -3 设计文件描述的预报段地质条件..... -4 -4 掌子面地质编录及地质分析......... - 4 -5 探底雷达测试与结果分析........... -6 -5.1 测线的布置................. - 6 -5.2 数据处理结果............... - 7 -5.3解译分析................... - 8 -6.结论和建议....................... - 9 -附件一：掌子面地质编录表.......... - 10 -1 概况###隧道为@@@@高速公路G7标段的在建隧道。

隧道位于@@市@@县@@村@@沟右岸。

隧址区属后龙门山推覆构造带，围岩岩性主要为钙质千枚岩、凝灰千枚岩、石英千枚岩。

因受构造影响，岩体局部（一般为不同岩性接触带）片（劈）理极发育，岩石呈薄片状、碎片状结构，岩质极软，破碎。

隧道超前地质预报（地质雷达）2物探方法基本原理2・1基本原理 (1)2.2探地雷达在勘查中的基本参数 (2)2.2.1电磁脉冲波旅行时 .................... -2 - 2・2・2电磁波在介质中的传播速度∙3∙ 2・2・3电磁波的反射系数 ............. -3 -2.3数据处理方法 ............................................. -3 - 2・3・1距离归一化 (3)2・3・2确定波速 ........................................2・3・3水平和垂直滤波目录-4 -- 4 -—6 -—6 --8 --IO-............................................................................ -4 -3设计文件描述的预报段地质条件4掌子面地质编录及地质分析・・・・5⅛MWi⅛MM⅛⅛⅛i)<......5・1测线的布置・・5.2数据处理结果5.3解译分析・・•・...................................................图1 探地雷达电磁波传播示意图a图2 探地雷达电磁波传播示意图b一般，岩体.混凝土等的物质的相对介电常数为4-8,空气相对介电常数为1, 而水体的相对介电常数高达81,差异较大，如在探测范围内存在水体、溶洞.断层破碎带，则会在雷达波形图中形成强烈的反射波信号，再经后期处理，能够得到较为清晰的波形异常图。

在众多地质超前预报手段中，使用探地雷达预报属于短期预报手段，预报距离与围岩电性参数、测试环境干扰强弱有关。

一般，探地雷达预报距离在15~35米。

2.2探地雷达在勘查中的基本参数2. 2.1电磁脉冲波旅行时t = √4Z2 + X2Iv≈ 2z∕v式中：Z-勘査目标体的埋深；X■发射.接收天线的距离（式中因z>x,故X可忽略）；V-电磁波在介质中的传播速度。