TSP现场探测及分析过程中所存在的问题

排除面层渗水。

413　路基防护路基的防护工程是防治路基病害、保证路基稳定、改善环境景观、保护生态平衡的重要措施。

隧道接线段路基的防护及排水设计中充分考虑了绿化景观的要求,力求尽量做到与沿线的自然环境相协调。

根据路区的气候环境、工程地质和材料等选用适当的防护工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳定。

同时为提高环境保护,更好的与周围自然环境相协调,减少圬工体积,在每种防护形式中均增大了植草绿化的面积,具体方案如下:(1)路堤边坡,当路基填土高度H ≤410m 时,边坡采用铺设三维土工网垫、液压喷播植草防护。

(2)路堑边坡,隧道黄岛端现状为丘陵郊区,隧道口挖方路段岩石边坡采用客土喷播绿化防护,其他土质边坡采用铺设三维土工网垫、液压喷播植草防护。

5　结束语海底隧道在我国的建设才刚刚起步,随着跨海交通采用隧道方式的优势越显突出和地下工程技术的发展,越来越多的海底隧道正在计划之中。

海底隧道恶劣的环境使得隧道路基路面结构的稳定性和耐久性问题给材料和隧道工程师提出了新的课题。

影响路基路面结构稳定性的因素是多方面的,涉及到所处环境、结构、材料、施工工艺和监测养护维修等,本文根据青岛胶州湾隧道的具体设计,提出一些保障路基路面结构长期稳定性的设计措施,旨在抛砖引玉,供类似工程参考。

参考文献[1]　王梦恕.对21世纪我国隧道工程建设的建议[J ].现代隧道技术,2001(1)[2]　中铁隧道勘测设计院有限公司.青岛胶州湾隧道施工图设计文件[R ].天津:中铁隧道勘测设计院有限公司,2008[3]　中华人民共和国交通部.公路隧道设计规范(JTG D70—2004)[S].北京:人民交通出版社,2004111[4]　中华人民共和国交通部.公路路基设计规范(JTG D50—2004)[S].北京:人民交通出版社,2004[5]　中华人民共和国交通部.公路沥青路面设计规范(J TG D50—2006)[S].北京:人民交通出版社,2006[6]　中铁大桥勘测设计院青岛胶州湾湾口海底隧道工程地质详勘报告(中间报告)[R ]武汉中铁大桥勘测设计院,6收稿日期:2010201212作者简介:张世杰(1981—),男,2005年毕业于石家庄经济学院土木工程专业,助理工程师。

TSP技术在隧道工程中的使用摘要：在千枚岩隧道施工中，因为围岩软弱、破碎，在开挖过程中受扰动易出现失稳坍塌等地质灾害事故，严重威胁生命财产安全和工程质量，准确预报隧道地质情况，并做好防治预案，是控制和减少事故损失的前提。

结合汶马高速鹧鸪山隧道Ｋ１８１＋２７３～Ｋ１８１＋３７６段的ＴＳＰ超前地质预报成果与实际开挖结果跟踪对比，分析了ＴＳＰ超前地质预报技术在变质岩区域隧道千枚岩段的应用状况，并且初步探讨了千枚岩隧道中的小型破碎带和千枚岩片理构造面对ＴＳＰ超前地质预报技术的响应特征。

关键词：隧道；ＴＳＰ；千枚岩；地质预报１前言在西部山区公路铁路建设中，桥隧占有比例很大，有些高速公路桥隧比已经达到了８０％以上，而在西部山区自然条件相对较差，地质情况相对复杂。

在深埋长大隧道工程中，地质勘察受很多客观因素限制，准确的地质预报和围岩状态分析不但能够补充勘察设计中的不足，而且能够为进一步的施工处理提供必要的信息，即时调整衬砌参数，避免安全事故和成本损失［１］。

所以在隧道施工阶段展开超前地质预报工作对确保施工安全和进度有十分重要的作用［２］。

ＴＳＰ超前地质预报技术自９０年代引入我国，到当前已经被广泛应用。

如孙广忠主持的军都山隧道超前地质预报［３］，李天斌主持预报的鹧鸪山公路隧道［４］等，均取得了较好的预报效果。

但ＴＳＰ技术在千枚岩隧道中的研究相对较少。

千枚岩隧道因其特有的片理面构造，对ＴＳＰ地震波传播有一定影响。

并且以绢云母千枚岩为主的围岩自身工程力学性能差，岩体强度低，完整性差，层间结合度弱，滑脱现象明显［５］，常有破碎状结构岩体和软弱夹层出现。

通过对汶马高速鹧鸪山隧道Ｋ１８１＋２７３～Ｋ１８１＋３７６千枚岩段ＴＳＰ超前地质预报与实际开挖的对比，分析了千枚岩长大构造片理面和小型破碎带对ＴＳＰ的响应特征，以此初步探讨了ＴＳＰ超前地质预报技术在隧道千枚岩段的应用。

２ＴＳＰ地质预报原理ＴＳＰ法，即隧道前方地震预报或超前地质预报。

地质雷达方法地质雷达检测是利用高频电磁波以宽频带短脉冲的形式，其工作过程是由置于地面的发射天线发送入地下一高频电磁脉冲波(主频为数十兆赫至数百兆赫乃至千兆)，地层系统的结构层可以根据其电磁特性如介电常数来区分，当相邻的结构层材料的电磁特性不同时，就会在其界面间影响射频信号的传播，发生透射和反射。

一部分电磁波能量被界面反射回来，另一部分能量会继续穿透界面进入下一层介质，电磁波在地层系统内传播的过程中，每遇到不同的结构层，就会在层间界面发生透射和反射，由于介质对电磁波信号有损耗作用，所以透射的雷达信号会越来越弱。

探地雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备(计算机)等组成。

各界面反射电磁波由天线中的接收器接收并由主机记录，利用采样技术将其转化为数字信号进行处理。

从测试结果剖面图得到从发射经地下界面反射回到接收天线的双程走时t。

当地下介质的波速已知时，可根据测到的精确t值求得目标体的位置和埋深。

这样，可对各测点进行快速连续的探测，并根据反射波组的波形与强度特征，通过数据处理得到地质雷达剖面图像。

而通过多条测线的探测，则可了解场地目标体平面分布情况(如图2.2所示)。

通过对电磁波反射信号(即回波信号)的时频特征、振幅特征、相位特征等进行分析，便能了解地层的特征信息(如介电常数、层厚、空洞等)。

红外探水仪简介地质体每时每刻都在由向外部发射红外能量，并形成红外辐射场。

地质体由内向外发射红外辐射时，必然会把地质体内部的地质信息，以红外电磁场的形式传递出来。

当隧道前方和外围介质相对比较均匀，且不存在隐蔽灾害源时，沿隧道走向分别对顶板、底板、左边墙、右边墙向外进行探测，所获得的红外探测曲线，具有正常场特征。

当隧道断面前方或隧道外围任一空间部位存在隐蔽灾害源时，隐蔽灾害源产生的灾害场就一定会迭加到正常场上，使正常场中的某一段曲线发生畸变，畸变段称作红外异常。

红外探测就是根据红外异常来确定隐蔽灾害源的存在。

环境空气二氧化硫采样及分析中的质量控制摘要：随着中国经济和科技水平的不断发展和提高，环境空气中二氧化硫监测技术也取得了很大的进步，由最初的手工瞬时采样监测、二十四小时连续采样监测，现在发展到仪器自动监测，不仅能全面准确地反映出环境空气中二氧化硫浓度和变化趋势，而且节约了大量的人力。

关键词：环境空气；二氧化硫；采样；质量控制引言二氧化硫是具有刺激性气味的无色气体，是环境空气中主要的污染物，是评价环境空气质量的常用指标，也是减排工作中最重要的污染指标之一。

随着经济和科技水平不断提高，人们的环保意识以及对环境质量要求的不断增强和提高，近年来中国二氧化硫的监测技术取到了长途的进步和发展。

1.采样前及采样中的质量控制1.1 采样前准备使用临用现配的甲醛缓冲吸收液；将采样导管依次用（1+4）盐酸溶液、水、乙醇冲洗，用干燥清洁的空气吹干；吸收瓶的吸收效率和阻力应满足相关技术要求；对采样器进行气密性检查和流量校准。

1.2 采样过程1.2.1 导气管的吸附二氧化硫易溶于水，空气中的水蒸气易冷凝在进气管的管壁上从而吸附、溶解二氧化硫，使测定结果偏低。

进气导管可用聚四氟乙烯管，其内壁光滑，吸附性小。

为免积水，连接的导气管不得打结且避免弯曲。

吸收瓶与进气口之间的导气管越短越好。

导气管应定期清洗。

注意不能使用乳胶管做为进气导管。

1.2.2 采样温度采样时，甲醛缓冲吸收液的温度应保持在23~29 ℃，此温度下二氧化硫的吸收效率较高。

现在使用的空气采样器均配置有恒温控制系统，因此应注意维持系统正常工作，使采样温度保证在23~29 ℃，以免造成测定结果偏低，我们在采样中，一般控制采样温度为(25±1)℃。

1.3 样品的运输和存放采样结束后，将样品避光运回实验室分析测试。

若采样后不能当天测定，应将样品存放在冰箱冷藏室 4 ℃左右保存，分析和采样间隔时间不宜过长，以免造成测定结果偏低。

样品分析时，应将样品提前30 min取出冰箱，待样品温度升至室温时再测定。

关于对大田一号隧道发生突水突泥事件的分析报告贵广铁路公司桂林指挥部：2010年1月3日下午17：10左右，由我单位负责施工的大田一号隧道出口DK320+220处掌子面爆破后，因拱顶围岩失稳突发突水突泥事件，两个小时内突水量约为30000m3，泥石量约4000m3。

因人员发现及时迅速撤离，未造成人员伤亡，但部分施工设备被冲毁或淹没。

事件发生后，贵广铁路有限责任公司及桂林指挥部、北京铁研建设监理有限责任公司贵广铁路项目部等十分关注，高度重视此次事件的发展，并通过亲临现场指示、召开事件专题会议做出了重要指示和安排，我单位根据贵广铁路有限责任公司及桂林指挥部、北京铁研建设监理有限责任公司贵广铁路项目部等有关领导的指示和安排，立即组织现场应急处理，采取了积极有效措施防止事件扩大影响范围，以最快速度恢复施工生产。

此次突水突泥事件发生后，我标段认真总结分析了造成此次突发事件的原因，要求全体参建人员深刻吸取教训，举一反三，严防类似事件的再次发生。

现将此次大田一号隧道突水突泥事件的经过和原因汇报如下：一、施工概况大田一号隧道全长1666m，施工由出口端向小里程方向掘进，正在施工的掌子面距离洞口为584m。

根据施工设计图纸地质说明，掌子面所处位臵围岩类别为Ⅳ级，主要地质为含砾砂岩、砂质泥岩、砂岩夹页岩，灰黑色页岩、炭质页岩及硅质岩夹页岩，该掌子面处隧道埋深约140m。

在发生突水突泥事件之前，我单位根据贵广铁路公司有关文件要求，高度重视超前地质预报工作。

在2009年12月2日对DK320+254～DK320+217段进行了TSP探测，探测结果报告判断该段围岩属于硬岩，结构面较发育，存在贯通性结构面，岩体呈层状、块石、碎石状结构；局部有线状滴水，无大的构造异常，突发性地质灾害的地质条件不明显。

二、突水突泥事件发生经过2010年1月3日大田一号隧道DK320+220处掌子面进行正常开挖施工，在打炮眼过程中未发现涌水现象，岩石较硬，炮眼最深为3m。

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TSP超前地质预报实施方案TSP203超前地质预报系统，是专门为隧道和地下工程超前地质预报研制开发的，是目前在该领域的最先进设备，它能方便快捷预报掌子面前方100－200m范围内的地质情况，包括隧道前方岩性的变化、破碎带和软弱层的位置宽度、是否含水、是否存在不良地质体等，通过探测为隧道工程以及变更施工工艺提供依据。

这将大大减少隧道施工带来的危险性，减少人员和机械损伤，同时也带来了巨大的经济利益和社会效益。

1 测试仪器采用瑞士Amberg测量技术公司最新生产的TSP203型(Tunnel Seismic Prediction)超前地质预报系统设备。

与TSP202相比，TSP203在硬件设计和软件设计等方面都作了较大改进，其软件编程除了考虑与WINDOWS视窗的兼容之外，还特别强调了软件的智能化和评估结果输出的灵活性。

图1为TSP203系统组件简图。

图 1 TSP203系统组件简图2．探测原理象所有振动测量方法一样,TSP测量方法也需要振动发射源和接受装置。

TSP测量系统是通过在掘进面后方一定距离内的钻孔内施以微型爆破来发射声波信号的，爆破引发的地震波在岩体中以球面的形式向四周传播，其中一部分向隧道前方传播，当波在隧道前方遇到异面时，将有一部分波从界面处反射回来，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号也越强。

放射信号经过一段时间后到达接受传感器，被转换成电信号并进行放大。

从起爆到反射信号被传感器接收的这段时间是与反射面的距离成比例的，通过反射的时间与地震波传播速度的换算就可以将反射界面的位置、与隧道轴线的交角以及与隧道掘进面的距离确定下来；同样使用TSP也可以将隧道上方或下方存在的岩性变化带的位置方便地探测出来。

图 2 为TSP超前预报测量原理，图 3为 TSP203系统组件标准测量图示。

图 2 TSP超前预报测量原理图 3 TSP203系统组件标准测量图示为达到探测隧道前方和周围地质情况的目的，在TSP测量系统中使用了三对高敏加速度传感器，三对加速度传感器通过一根金属杆连接在一起，分别以平行和垂直隧道轴线的方向定位在专门的传感器钻孔内，传感器的这种布置方式能保证接收有各种不同角度反射回来的反射信号，使用三对水平和垂直布置的传感器还能有效地减少干扰信号的影响。

TSP 技术交底TSP 探测相关要求如下：1、确定炮孔布置在左或右边墙的考虑因素优先级依次如下1）探测段炮孔所在边墙无空洞（错车道、避车洞、溶洞等）2）与主结构面或设计存在的断层锐角相交的一边3）岩体相对比较完整2、炮点要在同一直线上。

炮、检点定位参数见附表1。

3、接收器套管安装要耦合完好，尤其是前端口。

4、洞内记录需清晰、准确，有疑问的地方要重新测量资料。

具体记录内容见附表2。

5、开挖掌子面上已经装有炸药时，不能采集数据。

6、检测噪音在低于-78dB时方可接收数据，接收时要保持检测噪音时最安静的状态。

7、每次放炮前要相互呼应，只有确认安全后方可放炮。

8、信噪比过低需补炮。

9、炸药量控制优先级依次如下1）资料的振幅宜在500～2000mV olt之间。

2）炸药长度不超过20cm。

3）乳化炸药不超过200克10、要求初值明显。

11、发现雷管不合标准要立即更换，当没有合格的瞬发电雷管时不能进行采集。

12、相邻两有效数据对应的炮孔距离不能超过3.1m，合格数据对应的炮孔总数不能少于20个。

13、判定异常点时需参考相应异常带的角度换算出其在洞内最先揭露里程，可详细说明其可能出现部位。

14、物探异常需结合已有地质资料判释成不良地质情况。

15、预报长度需满足下列要求1）预报长度小于Vp*T/5；2）围岩总体软弱、全、强风化层，预报长度不超过100米；3）预报长度一般不超过150米；4）弯曲隧道预报的终点不能偏离隧道中线30m。

5）每次搭接长度为20m左右。

附表2TSP现场数据记录表隧道名称年月日操作：记录：复核：施工监理：注：第一炮的距离为炮点到接收器的距离，以后为孔间距。

高差为各炮孔与接收器的高差，高为正，低为负。