超前地质预测预报措施
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地质超前预报的方法
地质超前预报是一种通过研究地质现象、地壳变动等手段提前预测地质灾害的方法。
以下是几种常用的地质超前预报方法:
1. 地震预报:通过研究地震活动规律、地壳运动等因素,预测地震的发生时间、地点和强度等,并采取相应的防灾措施。
2. 地质灾害预警:通过对地质灾害危险区域的监测和预警系统的建立,实时监测地质灾害的动态变化,及时向相关部门和民众发布预警信息,提前采取防护措施。
3. 地质雷达:利用地质雷达设备对地下构造进行探测,通过测量反射波的强度和时间差等信息,分析地层结构,预测地质灾害的发生和发展趋势。
4. 地质电阻率法:通过测量地下岩层的电阻率差异,分析地下构造和孔隙情况,预测地质灾害的潜在风险。
5. 地质探查:进行地质勘探和地质调查,获取地质信息并进行分析,以了解地层变化、岩石质量等情况,从而预测可能发生的地质灾害。
6. 气象预报:地质灾害往往与天气和气候有关,通过气象预报可以预测降雨量、强风等天气现象,从而预测地质灾害的潜在风险。
这些方法的应用可以帮助地质学家和相关部门提前发现地质灾害的迹象,及时采取措施避免或减轻损失。
但需要注意的是,地质超前预报并非完全准确,仍存在一定的误差,因此还需结合其他方法和技术进行综合分析和判断。
隧道的地质超前预报方法与不良地质施工措施我们在隧道的施工过程中会遇到各种不良地质,为避免盲目性,使施工方案和技术措施更科学合理,开展地质超前预报十分必要。
地质超前预报对不良地质能做到早发现,早预防,从而采取恰当的处理措施,减少和化解不良地质给施工带来的不利影响。
1地质超前预报方法1.1超前导坑法长隧道和特长隧道大都设有平行导坑。
平导一般与线路平行,距线路20m~30m 不等。
施工过程中利用平导先行的优势,认真收集和积累地质资料,并根据平导开挖过程中揭示的地质资料指导正洞施工,从而使正洞的施工方案和技术手段都建立在科学合理的基础上。
平导开挖断面小,即使出现不良地质也容易处理,对施工影响不大。
因此,超前导坑法在长隧道和特长隧道施工中被广泛采用。
1。
2 超前水平钻探法采用隧道专用钻机进行超前水平钻探,来探明开挖前方的地质情况。
超前水平钻探其实并非完全“水平”,带有一定的角度.与地震波反射法、地质雷达探测法相比,超前水平钻探法具有更直观、更准确的特点。
超前水平钻探法虽是“一孔之见”,却能起到“管中窥豹”的作用。
超前水平钻探法主要用于探测煤层、瓦斯、断层、溶腔、突水、涌泥等不良地质。
超前水平钻探法探测的距离长,探明的不良地质距工作面较远,便于提前调整施工方案和技术措施。
1.3 超长炮孔钻探法超长炮孔钻探法指的是在掘进过程中,每次打眼都用5m钻杆在隧道拱部和底部各钻两个探测孔,放炮则控制在3m以内,使工作面始终保持距不良地质2m 以上的安全距离。
当钻孔出现不良地质征兆时,可以及时采取应对措施。
采用超长炮孔钻探法,避免了钻机的频繁移动,可以不中断隧道的正常掘进,简便易行、事半功倍。
超长探孔还可兼做炮眼,节约成本,提高功效。
1。
4 地震波反射法-—TSP-203系统TSP超前地质预报系统是目前隧道及地下工程地质预报工作中,采用的较为先进的设备。
其工作原理是利用地震波的回波原理,人工制造一系列有规则排列的轻微震源,形成一个地震源断面;同时,三维地震波接收器在计算机的监控下,采集这些震源所发出的震波沿隧道前方及四周区域传播而遭遇不良地质体(如地层层面、节理面、特别是断层破碎带界面和溶洞、暗河等)被反射返回的地震波数据.这些回波信号的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向,是与相应不良地质体的性质和分布状况紧密相关的.在一定间隔距离内连续采用上述方法,可以得到前方地层的地质力学参数,如杨氏模量和横向变形系数等,从而预报隧道前方及周围临近区域的地质状况,判断开挖面前方100m~200m范围内的地质情况。
超前地质预报标准地质预报是指通过对地质现象和地质过程的观测、分析和研究,对未来一定时期内可能发生的地质灾害进行预测和预报。
超前地质预报是指在地质灾害发生前,提前做出预测和预警,以便采取相应的防灾减灾措施,保护人民生命财产安全。
超前地质预报的标准主要包括以下几个方面:首先,要有可靠的监测手段和技术手段。
地质预报需要依靠对地质现象和地质过程的监测和观测,因此必须具备可靠的监测手段和技术手段。
这包括地震监测、地质构造监测、地下水位监测等多种手段,以及遥感技术、地球物理勘探技术等现代化技术手段。
其次,要建立科学的预测模型和算法。
超前地质预报需要建立科学的预测模型和算法,通过对地质数据的分析和处理,运用数学、物理等相关知识,建立准确的预测模型,以实现对地质灾害的准确预测。
再次,要有完善的预警系统和预警机制。
超前地质预报需要建立完善的预警系统和预警机制,及时发布预警信息,让相关部门和人员能够及时采取应对措施,最大限度地减少地质灾害带来的损失。
最后,要进行有效的应对措施和救援准备。
超前地质预报不仅需要提前预测地质灾害,还需要做好相应的应对措施和救援准备工作。
这包括加强地质灾害防治工程建设,提高应急救援能力,加强地质灾害防治知识的宣传和教育等方面的工作。
总之,超前地质预报标准的制定和实施,对于预防和减轻地质灾害的影响具有重要意义。
只有建立科学的预测模型和算法,完善的预警系统和预警机制,有效的应对措施和救援准备,才能更好地保护人民的生命财产安全,实现地质灾害防治工作的科学化、规范化和精细化。
希望各级地质灾害防治部门和地质科研单位,能够高度重视超前地质预报标准的制定和实施工作,不断提高地质灾害防治工作的水平,为人民群众的生命财产安全提供更加有力的保障。
隧道工程—超前地质探测与预报方法根据隧道工程地质条件,结合以往施工中在超前地质探测与预报方面所积累的经验,拟采用TSP203地质预报系统、地质雷达、超前钻探法、红外线探水仪等进行地质预报,并预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件。
初步确定本次施工采用以下方法进行超前地质探测与预报。
一、TSP203超前地质预报系统TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况。
它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点,进行微弱爆破,产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播,当岩石强度发生变化,比如有断层或岩层变化时,会造成一部分信号返回,界面两侧岩石的强度差别越大,反射回来的信号、返回的时间和方向,通过专用数据处理软件处理,得到岩体强度变化界面的信号也就越强。
返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大,根据信号返回的时间和方向,通过专用数据处理软件处理,就得到岩体强度变化界面的位置及方位。
TSP203地质预报系统实际操作中有如下特点:适用范围广,适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况;距离长,能预测掌子面前100m~200m范围内的地质状况,围岩越硬越完整预报长度就越大;对施工干扰小,可在施工间隙进行,即使专门安排时间,也不过一小时左右;TSP203地质预报系统现场测试示意见下图。
图 TSP203地质预报系统现场测试示意图提交资料及时,在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。
采用专用处理软件,将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。
将隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定之后,可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置,计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。
但也存在预报准确性和预报精度方面的问题,需要采用其他预报手段来补充和完善。
数据处理流程见图3-5-4。
地质超前预报的内容及方法地质超前预报,听起来就像是科幻小说里的情节,其实它是我们在地质工作中非常重要的一部分。
想象一下,工地上忙得不可开交,突然传来一阵地面抖动,吓得大家像热锅上的蚂蚁。
这个时候,如果我们能够预先知道地质情况,那可真是救命稻草。
地质超前预报就是在这时候派上用场的。
说到底,这是一种通过各种方法,提前预测地下地质条件的技术,帮我们避免很多意外情况。
大家一定会好奇,怎么来做这种预报呢?咱们可以用不少手段,比如地震波的检测、地下水的测量,甚至是用卫星遥感技术。
听起来高大上吧?简单来说,就是通过各种数据来“窥探”地下的秘密。
就像我们看透了一个人的心思,提前了解他到底在想啥。
这种技术就像是一双透视眼,让我们在施工前就能知道地面下面隐藏着什么宝藏,或者说是隐患。
不过,光有数据可不行,咱们还得分析这些数据。
分析可真是一门大学问,就像拆解一个复杂的拼图。
我们得把各种不同的数据组合在一起,有时候这些数据就像是调皮的孩子,各自想玩自己的游戏。
得让它们乖乖地聚到一起,才能拼出一个完整的地下“地图”。
这就需要专业的人员,得有经验的人来带队。
每个人都得各司其职,像乐队一样,大家配合得好,才能奏出美妙的音乐。
咱们的目标是尽量减少意外的发生,毕竟在工地上,可不是什么人都能从地底下冒出来。
除了技术手段,沟通也非常重要。
工人们要知道地下的情况,以便做出相应的调整。
你想啊,大家都心里有数,工作起来就会得心应手,避免那些不必要的惊慌失措。
比如说,如果知道某个地方有水,工人们就可以提前做好排水的准备,省得到时候手忙脚乱。
还有一点特别重要,就是时效性。
地质情况瞬息万变,就像天气一样,昨天晴空万里,今天却突然下起了大雨。
为了能及时掌握变化的情况,我们得定期更新数据。
定期就像是给地下“体检”,确保我们掌握的信息都是最新鲜的。
否则,万一到了施工现场才发现情况不对,那可就真是“竹篮打水一场空”了。
咱们也不能忽视环境的影响。
地质超前预报的内容其实跟周围的环境也有很大关系。
超前地质预报一、预报内容1.地层岩性预测预报,特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。
2.地质构造,特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响体完整性的构造发育情况的预测预报。
3.不良地质,特别是溶洞、人为坑洞、瓦斯等发育情况的预测预报。
4.地下水,特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。
二、预报方法隧道工程超前预报采用地质调查法、地震波反射法、加深炮孔探测法、超前地质钻探法及地质雷达探测法进行综合预报。
在地质调查法的基础上,采用地震波反射法进行中长、长距离探测;采用超前地质钻探进行验证,钻探孔数2个,深度30〜50m;釆用加深炮孔探测法进行短距离预报;并采用地质雷达探测法及物探红外探测法对断层破碎带、软弱岩层变化带及可溶岩地段进行探测。
超前预报工作如下:1.全隧道进行地质素描,隧道岩性变化点、构造发育部位等复杂、重点地段应每循环进行一次素描,其他地段不应超过10m进行一次素描(或每循环一次也可);2.地震波反射法探测:地震波反射法连续预报时前后两次应重叠10m以上,每次预报距离100〜150m。
隧道区域内软弱破碎地层或岩溶发育区,每次预报距离应为100m左右;岩体完整的硬质岩地层每次可预报150m。
3.超前地质钻探:在随道区内富水软弱断层破碎带,富水岩溶发育区,重大物探异常区等地质条件复杂地段必须使用,确保施工的安全性。
超前水平钻探每循环钻孔长度不应小于30m,连续预报时前后两循环孔应重叠5〜8m。
可能发生突泥涌水的地段,超前地质钻探应设孔口管和止水装置,防止高压水突出。
富水软弱断层破碎带、岩溶发育区、重大物探异常区等地质复杂地段应釆用超前水平钻探为主的综合方法预报前方地质情况。
4.每个循环应采用加深炮孔探测法进行短距离探测的,一般情况布置5个加深炮孔,当出现不同地层分界,断层破碎带或预报可能出现地质隐患时,布置8个加深炮孔;当釆用上半断面开挖时,相应炮孔为3〜5个;炮孔孔径50 mm,孔深5〜8m。
隧道施工超前地质预报技术规程1. 引言隧道工程作为国民经济发展和城市建设的重要组成部分,在现代社会中具有重要的交通、供水、排水、能源等功能。
然而,地质条件的复杂性和难以预测性使得隧道施工过程中遇到的地质灾害风险较大。
为了提高施工效率、降低风险,隧道施工超前地质预报技术成为一个重要的研究方向。
本规程旨在对隧道施工超前地质预报技术进行规范,明确预报技术的目的、原则、方法和应用要求,为隧道施工工程师提供参考和指导。
本规程适用于隧道施工的超前地质预报,包括地质勘探、地质预报、监测预警等方面。
2. 技术目的隧道施工超前地质预报技术的目的在于通过地质勘探、地质预报和监测预警,准确预知隧道施工过程中可能遇到的地质灾害和地质构造,为施工进度的合理安排和工程安全的保障提供技术支持。
通过超前预报,可以减少施工风险,提高施工效率,降低工程成本。
3. 技术原则3.1 安全第一原则隧道施工超前地质预报技术应以工程安全为首要原则。
在预报过程中应注重数据的准确性和可靠性,避免因预估结果不准确而引发事故。
3.2 综合利用原则隧道施工超前地质预报技术应综合利用各种信息源,包括地质勘探、地质调查、岩石力学测试、地震监测等多种手段,以提高预报的准确性和可靠性。
3.3 动态监测原则隧道施工超前地质预报技术应采用动态监测手段,不断跟踪地质情况的演变过程,及时发现异常变化和潜在地质灾害,为施工决策提供及时有效的依据。
3.4 风险评估原则隧道施工超前地质预报技术应结合地质风险评估,对可能遇到的地质灾害进行预测和评估,从而在施工过程中采取相应的风险控制措施。
4. 技术方法4.1 地质勘探方法地质勘探是隧道施工超前地质预报的基础工作。
应综合分析地质、水文、地震等信息,选择合适的勘探方法,包括钻孔、探槽、地震勘探等,获取地下地质和水文信息。
4.2 地质预报方法地质预报是根据地质勘探资料和现场观测,对隧道施工过程中可能发生的地质灾害进行预测。
包括:•对地质构造进行分析,判断其对施工的影响;•对围岩的岩性、结构、变形特性等进行预测;•对可能遇到的地质灾害进行识别和评估。
隧道施工超前地质预报技术规程1. 引言隧道施工是一项复杂而具有风险的工程,地质条件对隧道的施工和运行安全起着至关重要的作用。
为了有效地预测隧道施工过程中可能遇到的地质问题,提高隧道施工的安全性和效率,超前地质预报技术规程应运而生。
本文将详细介绍隧道施工超前地质预报技术规程的相关内容。
2. 超前地质预报技术规程的目标超前地质预报技术规程的目标是通过科学合理的方法,准确预测隧道施工过程中可能遇到的地质问题,提高施工效率和安全性。
具体目标包括: - 提供准确、可靠的地质信息,为隧道设计和施工决策提供依据; - 预测可能出现的地质灾害风险,采取相应措施降低风险; - 提高隧道掘进速度,节约施工成本; - 保证隧道施工和运营安全。
3. 超前地质预报技术规程的内容3.1 地质调查在隧道施工前,必须进行详尽的地质调查,包括地质勘探和地质灾害调查。
地质调查的目的是获取准确的地质信息,为超前地质预报提供依据。
地质调查应包括以下内容: - 地质构造、岩性、断裂和褶皱等地质特征; - 岩层倾角、岩性变化和断层走向等岩层信息; - 水文地质条件,包括水位、渗透性和含水层等; - 地下水情况,包括水源、水流方向和水量等; - 可能存在的地质灾害风险,如滑坡、塌陷等。
3.2 超前地质预报方法超前地质预报方法是指通过分析已有的地质信息,预测隧道施工过程中可能遇到的问题。
常用的超前地质预报方法包括: - 岩体分类法:根据岩体特征将隧道区域划分为不同类别,并对不同类别采取相应施工措施; - 地应力分析法:通过测量地应力和岩石力学参数,预测可能出现的岩体破坏和顶板下沉等问题; - 水文地质分析法:分析地下水位、渗透性和含水层等因素,预测可能出现的涌水和泥水喷射等问题; - 断层活动性分析法:通过断层的形态、位移和活动性评价,预测可能出现的断层滑移和断层带变形等问题。
3.3 超前地质预报报告根据超前地质预报结果,编制超前地质预报报告。
适于TBM施工HSP法预报技术实施方案1超前地质预报的目的及内容1.1超前地质预报的目的(1)进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件,指导工程施工的顺利进行。
(2)降低地质灾害发生的几率和危害程度。
(3)为优化工程设计提供地质依据。
(4)为编制竣工文件提供地质资料。
1.2超前地质预报的内容(1)地层岩性,特别是对软弱夹层、破碎地层的预测预报。
(2)地质构造,特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报。
2编制依据(一)《铁路隧道全断面岩石掘进机法技术指南》(铁建设【2007】106号);(二)《铁路隧道超前地质预报技术规程》(Q/CR 9217-2015);(三)《铁路工程物理勘探规程》(TB10013-2010);(四)《公路工程地质勘察规范》(JTG C20-2011)3TBM施工地质预报方法的技术要求及本工程方案设计3.1TBM施工地质预报方法的技术要求在TBM施工隧道地质预报中,由于TBM掘进机独特空间结构,其对地质预报探测适应性要求较高,通常造成一些常规探测方法探测成本高昂、探测复杂、探测具有破坏性等问题,其对信号源、探测空间、布极可行性等均有限制,因此限制了这些预报方法的应用。
主要表现在:1、掌子面无法直接布置测线;2、空间狭小,需钻探测孔地质预报方法(如TSP、TGP等),操作不便、且费时;3、如采用炸药震源激发的预报方法,应采用特殊处理,费时,且存在安全风险;4、如选择在TBM后方进行探测,探测距离与精度无法保证;5、预报方法应布极简单、影响施工时间短等;6、TBM在遭遇不良地质体时常常耗费大量时间进行处理,对较大不良地质体时探查精度要求较高;7、TBM掘进速度较快,短距离预报法无法较好的指导TBM掘进,实现预期效果。
因此,在选择TBM施工超前地质预报探测方法时,应充分考虑其适应性,选择高效且适应的探测方法,必将事半功倍。
3.2本隧洞工程综合地质超前预报方案设计主要采用HSP法隧道超前地质预报系统,该系统不仅适用于钻爆法施工隧道超前地质预报,也适于TBM施工超前地质预报。
超前地质预测预报措施
在隧道施工过程中我单位将高度重视地质超前预报工作,探明前方地质情
况,对可能发生的地质灾害做出预测,以便和设计单位一起修改设计和确定有针对性的施工方案,在人员、设备、材料等各方面作好充分的准备,最大限度的减少地质灾害的发生。
①、预报的重点内容:预测开挖面前方的地质情况,围岩整体性、岩层走向、软弱破碎带在前方的位置和对施工的影响,地下水活动情况等。
②、预报方式: SIR-2000地质雷达、工程地质类比、掌子面超前钻孔预报
等。
超前地质预报施工流程图见下图。
超前地质预报施工流程
③、超前地质预报设备配备
根据各隧道工程地质条件,采用红外线探测仪、地质雷达、超前钻孔探测等
综合地质预报技术,预测开挖工作面前方一定范围内的工程地质。
由地质预报队具体负责超前地质预报工作,主要资源配置见下表。
资料整理 、经验积累 预报地质分析 与设计对比 上报设计院 开挖
制定措施 否 是 超前预报方案拟定 现场地质资料的调查 地质资料研究 TSP-203
地质预报系统 超前钻孔 地质雷达 红外探水
超前地质预报主要设备配置表
序号设备名称数量
1 SIR-2000型地质雷达1台
2 红外探水仪1台
3 DTS-1型防爆音频电穿透仪1台
4 KSY-1型钻孔窥视仪1台
5 MKD-5S型全液压钻机(超前水平地质钻机)1台
6 数码相机、光学相机各1部
④、地质预报计划
施工过程中必须将超前地质预报纳入施工工序管理,做到先探测、后施工,不探测不施工。
实施计划总的思路是:长期预报和短期预报相结合,采用红外探水连续实施,地质雷达进一步强化、补充和验证,加大超前水平钻探和孔内数码成像的力度,加强常规地质综合分析,根据地质预报结果,经专业人员进行分析研究后,拟定相应对策以指导施工。
多管齐下,力争把发生地质灾害的机率降至最低。
地质超前预报计划见表4-13。
⑤、预报方法
A、地质素描
地质素描预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。
地质超前预报计划表
预测预报手段仪器预报内容
预报频率
及计划
地质素描罗盘仪、地质
锤、放大镜、皮
尺、数码相机等
简单工具
对开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情
况、节理裂隙、产状、破碎带分布和形态、
地下水等情况进行观察和测定后,绘制地质
素描图,通过对洞内围岩地质特征变化分析,
推测开挖面前方地质情况。
地质素描在每次开
挖后进行
地质雷达周边探测SIR-2000型
地质雷达
重点进行隧道周边的地质体探测,查找地质
破碎带及其它不良地质体,防止开挖通过后,
隧道顶板、底板及侧壁出现灾害性的突水突
泥。
每隔30~40m内
预测预报手段仪器预报内容
预报频率
及计划
红外探水红外探水仪根据构造探测结果,趋近不良地质体和地质
异常体时,利用便携式红外线探水仪进行含
水构造探测。
当洞内个别区段渗水量较大时,
亦用红外探水仪探测预报,探明隧道周边隐
伏的含水体。
每隔20m~30m对
掌子面进行一次含
水构造探测
钻孔射频透视技术KSY-1型钻孔
窥视仪
利用钻孔射频透视法探测掌子面前方隧道开
挖断面内的小型导水通道,查明其空间分布,
以便制定相应措施,在施工时预防和整治。
依据红外探水和高
密度电法探测结果
确定进一步探测的
距离和频率。
水平超前钻孔钻机选型用
MKD-5S型全液
压钻机,
将超前钻孔作为主要的探测手段,用以验证
超前地质预报的精度,并直接探明前面围岩
地段的涌水压力及其含量。
按隧道全长进行
探测,孔径50mm。
每次钻孔深度
30m,必要时进行取
芯分析。
对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描(观察岩石的矿物成分及其含量,结构构造特征和特殊标志),给予准确定名,测量岩层产状和厚度。
测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离,并计算其垂直层面的厚度。
将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比,确定其在地表地层(岩层)层序中的位置和层位。
依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层序,反复比较分析,最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的不良地质在隧道中的位置和规模。
施工过程中,每次爆破后由地质工程师进行地质素描,内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度(产状、间距、长度、充填物、数量)、喷射砼开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。
同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录,及时了解隧道施工对地表水的影响,确定施工控制措施,最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。
及时对洞内涌水进行水质分析和试验,提交分析和试验结果,对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见,上报技术部门,以利采取有效的防护措施。
B、地质雷达预报
应用电磁波反射原理进行探测。
通过测定与含水性有关的介电常数的变化来探测充水的地质体,如含水的地层、岩性界面等。
C、红外探水
红外探水每20m测量一次。
红外探水仪通过接收岩体的红外辐射强度,根据围岩红外辐射场强的变化值来确定掌子面前方或洞壁四周是否有隐伏的含水体。
红外探水有较高的准确率,但是它对水量、水压等重要参数无法预报。
a、超前防水预测预报:了解掘进前方20~30m范围内,是否存在隐伏水体、是否存在含水破碎带。
每次防水超前探测预报需15分钟。
向隧道上方探测、下方探测是确保掘进工程安全不可缺少的一环,其根本原因在于上方或下方都存在承压隐伏水或含水构造,一旦在卸压时地下水水溃入隧道,将会造成重大灾害。
b、向隧道两壁外侧探测:其目的是了解支承顶板的两个侧壁外缘是否存在空洞,是否存在威胁隧道安全的含水构造。
其作用有两个:一是确保当前施工安全,二是确保使用期间不出问题。
防滞后涌水探测:隧道掘进时,虽然当时后方不涌水,但不等于以后不涌水,因为当掘进破坏地层结构后,隧道外围的承压水,将会突破薄弱地段压入卸压区。
根据探测曲线特征判断含水构造或含水体的潜在危害。
红外探水方法:红外探测属非接触探测,在隧道壁上来定探点,是用仪器的激光器在壁上打出一个红色斑点。
定好探点后扣动板机,就可在仪器屏幕上读取探测值。
具体做法如下:
进入探测地段时,首先沿隧道一个壁,以5m点距用粉笔或油漆标好探测顺序号,一直标到终点,或者标到掘进断面处。
在掘进断面处,首先对断面前方探测,在返回的路径上,每迂回到一个顺序号,就站到隧道中央,分别用仪器的激光器打出的红色光斑使之落到左壁中线位置、顶部中线位置、右壁中线位置、底板中线位置,并扣动仪器板机分别读取探测值,并做好记录。
然后转入下一序号点,直至全部探完。
探测数据输入计算机后,由专用软件绘成顶板探测曲线、两壁探测曲线。
D、超前水平钻探
超前钻探是隧道施工期超前地质预测预报最直接、最有效的方法,也是对其他探测手段成果的验证和补充。
通过钻孔钻进速度测试和对钻孔岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水、气状况等诸方面的资料。
预报为单孔,孔深一般40~60m,采用地质钻机接杆钻孔。
为防止遇高压水时突水失控,开孔采用φ120钻头,孔内放入 3.0m长的φ108钢管做为孔口管,孔口管伸出掌子面50cm,孔壁间用环氧树脂加水泥浆锚固,孔口管伸出部分安封闭装置,并与注浆泵联接,以便遇高压水时及时封堵并注浆。
钻孔时作业平台要求平稳、牢固,钻机施工时不晃动。
施钻过程中,由地质工程师详细记录钻速、水质、水量变化情况,并对岩芯进行统一编录、收集,综合判断预报前方水文、地质情况。
预报效果检查开挖到预报位置时,将实际地质进行素描,和预报地质资料进行对比,以此来评价预报的准确性,积累经验,为以后的预报提供参考,并及时将预测数据、结果反馈至设计院,调整设计、改变施工方案。