岩溶及超前探测技术在岩溶隧道中的应用

岩溶地区超前地质预报应⽤-李明银岩溶地区隧道超前地质预报技术应⽤作者：李明银（单位：云南路电⼯程检测技术有限公司）摘要：隧道施⼯中对隧道掌⼦⾯前⽅⼀定范围内的地质情况进⾏超前探测预报是保证隧道施⼯安全的关键技术。

在云南普宣⾼速公路普⽴隧道岩溶区施⼯中，引进了TSP203隧道地质超前预报系统、地质雷达等仪器进⾏超前地质预报。

针对当前物理探测存在的多解性的特点，在施⼯实践中逐渐形成以中长距离超前预报为主，辅以短距离地质雷达预报，应⽤“多⼿段、多层次”的“长短超前预报技术”。

以此技术为依托对岩溶区隧道施⼯进⾏超前地质预报。

关键词：岩溶隧道超前地质预报长短结合预报技术 TSP203 地质雷达法1．概述随着我国国民经济和社会的发展，我国铁路、公路等交通等基础建设迎来了建设的⾼峰期。

复杂地质条件、特别是强岩溶富⽔区长⼤隧道的安全、快速修建技术是当前交通建设急需解决的关键问题。

复杂条件下长⼤隧道的快速施⼯的关键是对隧道施⼯前⽅地质体的准确的把握和了解，以此为基础进⾏开挖、⽀护⽅案的设计和施⼯。

同时，在当前“以⼈为本”的建设理念指导下，如何保证隧道施⼯安全，改善作业环境，减少地质灾害的发⽣及降低灾害损失，加强预防、制定必要的预警预案等也需要我们准确了解隧道周边地质体的准确信息。

隧道周边⼀定范围和距离内岩体地质条件信息的收集需要我们在隧道的施⼯中进⾏⼀定范围内具有⼀定精度和可信度地超前地质预测预报⼯作，提前发现隧道周边、前⽅⼀定范围和距离内岩体地质的变化，为隧道施⼯决策提供准确可信的地质资料和信息，以便据此调整开挖、⽀护设计，规避既有风险，确保隧道安全顺利施⼯。

当前隧道超前地质预报技术主要采⽤物理探测⽅法和地质钻探⽅法。

物理探测⽅法可采⽤的⼿段主要有TSP隧道超前地质探测法、HSP法、地质雷达法、红外探⽔等；受隧道作业空间限制，当前隧道中的钻探⽅法主要采⽤超前⽔平地质钻孔进⾏等。

在普宣⾼速公路普⽴隧道富⽔岩溶区地质超前预报过程中，应⽤中长距离地质超前预报为主，辅以短距离地质预报综合⽴体超前预技术。

超前地质预报在高风险岩溶隧道中的应用摘要：本文简述了各种超前地质预报方法的特点，针对石林隧道穿越岩溶、断层、破碎带等复杂地质条件，以地质调查法为基础，运用多种方法进行综合超前地质预报，使隧道施工在高风险段落能够及时采取有效的预防措施，并优化了施工方法，使石林隧道安全快速的通过了各种不良地质地段及高风险段落。

关键词：石林隧道；岩溶；施工；超前地质预报；地质分析；优化新建云桂铁路石林隧道穿越地层均为可溶性碳酸盐地层，岩溶强烈发育，共穿越6个断层4个破碎带。

能否开展好超前地质预报工作，为隧道安全施工及优化施工方法提供依据，避免突发性地质灾害的发生，是石林隧道建设成败的关键。

工程概况石林隧道位于弥勒—石林板桥区间，线路设计为“人”字坡，全长18208m，为全线最长隧道、全国最长单洞双线隧道、全国最长的岩溶隧道、世界最长钻爆法施工的岩溶隧道。

石林隧道大面积穿越灰岩地层，岩体溶蚀强烈，岩溶发育强烈，区内断裂交错发育，施工高风险源多，存在断层和岩溶水突水、突泥等地质风险。

2 超前地质预报工作原理、方法根据石林隧道地质情况、风险源及其风险等级，采取多种不同的超前预报方法，分别为地质调查法、物探法、超前钻探法及超前导坑法。

2.1 地质调查法地质素描在隧道开挖后及时观察，描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、地下水的分布、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。

地质素描每一开挖循环进行一次。

2.2 超前钻探法超前钻探法主要有超前地质钻探和加深炮孔探测。

2.2.1 超前地质钻探超前地质钻探方法是利用管棚钻机在隧道开挖面进行超前钻孔，根据钻进速度的变化、钻孔取芯鉴定、钻孔冲洗液的颜色、岩粉以及在钻探过程中遇到的其他情况来判断隧道前方的地质情况。

超前地质钻探每循环超前探测20～30 m，前后循环搭接不小于5 m。

2.2.2 加深炮孔加深炮孔探测是利用风钻或凿岩台车在隧道开挖面钻小孔径浅孔获取地质信息，加深炮孔较爆破孔深3 m以上，孔径与爆破孔相同。

TRT7000超前地质预报系统在岩溶发育隧道中的应用发布时间：2022-07-28T05:42:58.322Z 来源：《建筑实践》2022年6期作者：胡小强[导读] 贵州省碳酸盐岩分布广泛，隧道开挖过程中常见岩溶发育地质胡小强贵州顺康检测股份有限公司，贵阳550000摘要：贵州省碳酸盐岩分布广泛，隧道开挖过程中常见岩溶发育地质，具有较高的安全风险和施工难度。

TRT7000超前地质预报系统的预报原理属于地震波反射法，已在部分隧道开展应用。

本文探讨了TRT7000预报系统在贵州某岩溶发育隧道中的应用情况，对其预报准确性进行验证，并对优化该预报技术进行探讨，可为今后岩溶发育隧道的预报工作提供借鉴。

关键词：隧道超前地质预报；TRT7000；地震波反射法；岩溶发育隧道中图分类号：TV221．2 文献标识码：A 文章编号：0 前言贵州省地处云贵高原东部，石灰岩大面分布，碳酸盐岩占贵州省土地总面积的62.13 %，是喀斯特地貌广泛发育的地区[1]。

溶蚀发育一直是贵州省隧道修建过程中的常见不良地质。

受地质结构的影响，岩溶地区通常具有高压、富水、断层、溶洞的特征，因此在岩溶地区修建隧道时，很容易突发大范围突水、突泥、突砂等地质灾害[2]。

另一方面，溶腔发育尤其是大型溶洞对隧道成洞以及结构安全造成极大威胁。

因此，超前地质预报对岩溶发育情况的探测显得尤为重要。

1 TRT7000预报技术1.1探测原理TRT7000采用地震波反射体三维成像技术，该技术利用地震波信号在岩体内传播，当遇到声学阻抗差异界面时，一部分信号被反射回来，反射信号反映的是传播介质的变化，在探测前方表现为岩体破碎、节理裂隙、岩性变化接触带、含水或空腔构造等[3]。

类似于电磁波法，地震波反射信号同样具有偏转极性，从低阻抗传播到高阻抗反射系数为正；反之，反射系数为负[4]，通过解析地震波反射信号来评价前方地质情况。

1.2设备部件及测点布置TRT7000系统由1台主机、1个基站、10个检波器组成，主机中包含波形采集软件和数据后处理软件。

超前地质预报（地质雷达法）和半航空物探（半航空瞬变电磁法）在隧道工程施工的运用摘要：复杂的地质条件和地质灾害是隧道施工中的难题，发生地质灾害将造成巨大的生命和财产损失。

因此，可靠地探测地质缺陷特征，如断层、岩溶洞穴和地下水，具有重要的现实意义和理论价值。

本文介绍了超前地质预报（地质雷达法）和半航空物探（半航空瞬变电磁法）在隧道工程施工的运用。

引言在中国，许多大型项目正在进行中水利、水利等建设水电站、铁路、公路、能源储存和运输系统，以及地下矿山。

这些项目为我们提供了一个重要的机会地球工程的进展。

然而，严重的由于环境复杂，也存在挑战地质条件和潜在地质灾害在隧道施工过程中，造成了巨大的生命损失还有财产。

因此，改进地质缺陷的探测能力是非常重要的，例如探测断层、溶洞和地下水涌出。

中国在建隧道具有长度长、体积大的特点覆盖层和复杂的地质条件。

例如，宜昌至万州铁路建在山区，以高风险岩溶程度高的突水危险。

该地区已发现严重的突水危险马鹿青隧道和沿途的野三关隧道宜昌至万州铁路发生严重伤亡事故经济损失。

在水电工程领域，北京锦屏二级水电站副洞四川省有2375米深和17.5公里深长覆盖层使隧道埋在下面极高的地应力。

1.隧道工程施工的探测技术1.现有的探测技术在这下面在这种情况下，隧道的施工可以受到潜在岩爆的影响通过释放地应力，尤其是在不良地质条件，如断层、软弱岩石特征和地下水。

地质灾害防治研究在隧道施工过程中已经成为一个重要的问题中国的问题，包括相关机制治疗技术和探测技术。

地质缺陷特征的探测在危险控制中起着重要作用本文提出。

目前，探测地质灾害的方法危险源可分为两类：地质调查和地球物理勘探。

地质调查包括工程地质分析、先导开挖和岩心钻探，同时地球物理勘探包括地震、电磁和地质雷达方法。

每种方法它有自己的优点和缺点。

2、隧道工程施工探测的难点可靠探测的挑战性问题包括：（1）故障的识别和定位，裂缝、溶洞和地下水体（如地下河）；（2）含水层探测；（3）探测的解释结果在多种解释的背景下物探成果及优化探测方法的选择。

岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用分析1. 引言1.1 岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用分析岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用分析是对岩溶地质特点进行综合考量，利用现代化的钻探技术进行勘察，探测地下岩层情况，为岩溶地区的岩土工程建设提供科学依据和技术支持。

岩溶地区因其独特的地质构造和地貌特征，在岩土工程勘察中面临诸多挑战，如地下水位变化大、岩溶溶洞易发、地下岩体不稳定等，这些挑战使得传统的勘察方法在岩溶地区应用受到限制。

随着钻探技术的不断发展和完善，如声波钻探、岩芯取样技术等的应用，能够有效地解决岩溶地区的勘察难题，提高勘察的准确性和可靠性。

通过在岩溶地区的真实工程案例中应用钻探技术，可以更好地了解地下岩体的结构和性质，为工程设计和施工提供可靠的数据支持。

钻探技术在岩溶地区具有明显的优势，如能快速准确地获取地下信息、探测较深层次的岩土体情况等，但同时也存在局限性，如钻孔方向受地下岩层构造影响、岩层特性难以准确判断等。

在未来的发展中，需要进一步研究和完善钻探技术，提高其在岩溶地区的应用效果，为岩土工程勘察提供更好的技术支持。

2. 正文2.1 岩溶地区的地质特点岩溶地区是指地下有溶蚀空间并以石灰岩等为主要岩性的地区。

其地质特点主要包括岩层裂隙多、岩性不均匀、地下水循环强烈、地形地貌复杂等。

岩层裂隙多是岩溶地区的一大特点，石灰岩等岩石易于溶解形成裂隙，这种裂隙不仅会对工程建设中的岩土体稳定性造成影响，还会在钻探中对孔隙水的渗流和固体颗粒的运移起到影响作用。

岩溶地区的岩性不均匀性主要体现在岩体的物理力学性质和化学性质上。

不同的岩性对钻探工程的难度和施工质量都会造成不同程度的影响。

地下水循环强烈是岩溶地区的又一特点，这种地下水系统的存在会导致岩体的溶蚀和岩溶地貌的形成，对勘察和钻探工作带来一定的困难。

岩溶地区的地质特点决定了在岩土工程勘察钻探中需重视裂隙、岩性、地下水等因素，针对这些特点采取相应的钻探技术和措施是保证工程顺利进行的关键。