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发布日期:2022年1月4日

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隧道工程属于隐蔽工程,常常会受到各种不良地质体的影响,在隧道施工前或者施工过程中如果不能准确地对可能遇到的不良地质体进行预报或预测,就有可能影响施工的进度,甚至会引发灾难性事故。不良地质体本包括括施工地段岩件不同的岩体、断层裂隙构浩带、强富水诱水她层、岩溶等。

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详细介绍

隧道工程属于隐蔽工程,常常会受到各种不良地质体的影响,在隧道施工前或者施工过程中如果不能准确地对可能遇到的不良地质体进行预报或预测,就有可能影响施工的进度,甚至会引发灾难性事故。不良地质体本包括括施工地段岩件不同的岩体、断层裂隙构浩带、强富水诱水她层、岩溶等。不同岩性的岩体可能会对施工机械造成损害,也有可能发生冒落、塌方等事故,这不仅增加了建造及维护维修成本,还会影响工期,造成较大的损失;断层裂隙构造带对工程影响很大,破碎带可能将上下岩层的水系导通,在岩层间形成润滑层。断层裂隙面极易滑动,造成岩层失稳,引发山体滑坡及泥石流涌动。所以在断层裂隙构造带附近施工时,要随时观察构造的联系及导通情况,防止透水和由岩层失稳引起的事故发生;在强富水透水层以及岩溶区,主要是防止透水事故的发生,以及透水后園地层减压造成的岩层失稳。

开挖前对地质情况的了解,对于隧道建设有着十分重要的作用。通过超前地质预报,及时发现异常情况,预报掌子面前方不良地质体的位置、产状及其围岩结构的完整性与含水的可能性,为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据,并为预防隧道涌水、突泥、突气等可能形成的灾害性事故及时提供信息,使工程单位提前做好施工准备,保证施工安全.同时还可节约大量资金。所以隧道超前预报对于安全科学施工、提高工效率、缩短施工周期、避免事故损失、节约投资等具有重大的社会效益和经济效效益。

1、隧道超前水平钻孔

超前水平钻探方法是在隧洞内安放水平钻机进行水平钻进,根据钻孔资料来推断隧洞前方的地质情况。钻孔数量、角度及钻孔深度可人为设计和控制。根据钻进速度的变化、钻孔取芯鉴定、钻孔冲洗液颜色、气味岩粉及遇到的其他情况来预报。由于超前钻孔能够最直接地揭示掌子面前方的地质特征,所以准确率较高,也是地质超前预报一种必不可少的手段。

2、隧道超前地质预报TSP人工震源地震波数据采集

隧道地震波法(简称TSP),其原理是通过小药量爆破所产生的地震波信号沿隧道方向以球面波的形式传播,在不同岩层中地震波以不同的速度传播,在其界面处被反射,并被高精度的接收器接收。通过计算机软件分析前方围岩性质、节理裂隙分布、软弱岩层及含水状况等,最终显示屏上显示各种围岩构造界面与隧道轴线相交所呈现的角度及掌子面的距离,并可初步测定岩石的弹性模量、密度、泊松比等参数以供参考。

3、隧道超前地质预报地质雷达数据采集

地质雷达又称GPR(Ground Penetrating Radar),它是利用发射天线将高频电磁波以宽频带短脉冲的形式传入围岩,电磁波在遇到地质反射面时被反射回来,再被接收天线接收。通过测得反射波的双程走时,计算不良地质距离掌子面的距离,通过分析反射波的振幅、波形、波速、频率等来判断不良地质的性质。在隧道超前地质预报方面,地质雷达最初应用在岩层单一、地质条件简单的隧道中,且每次预报距离很短,随着仪器设备不断改进,处理软件不断升级,地质雷达预报距离逐步增大,预报精度、准确度不断提高。目前,地质雷达已成为地质短期预报最主要的方法,被大量应用于岩溶隧道、地下水探测。

4、隧道超前地质预报瞬变电磁法数据采集

瞬变电磁法的勘探原理是利用人工在发射线圈加以脉冲电流,产生一个瞬变的电磁场,该磁场垂直发射线圈向两个方向传播,通常是在地面布设发射线圈,依据半空间的传播原理,把地面以上的忽略。当磁场沿地表向深部传播,当遇到不同介质时,产生涡流场或着遵照量子力学原理使活泼的碱金属产生能级跃迁或使含有大量氢原子的液体的氢原子核沿磁场方向产生定向排列。当外加的瞬变磁场撤销后,这些涡流场的释放或者活泼的碱金属要恢复原有的能级,释放跃迁产生能量。以及含有大量氢原子的液体的氢原子核恢复原有的排列时,均以磁场的形式释放能量所获的能量。利用接收线圈测量接收到的感应电动势。该电动势包含了地下介质电性特征,通过种种解释手段(一维反演,视电阻率等)得出地下岩层的结构。由于采用线圈接收,故对空间的电磁场或其它人文电磁场敏感,也就是通常所说的干扰。为了减少此类干扰,采用尽量的发射大的电流,以获取最大的激励磁场,增加信噪比,压制干扰。在工程勘探时,寻找地下空洞时,会有两种情况,一是充水空洞呈现低阻特征,二是未充水,呈高阻特征。如有钢筋水泥结构支撑或回填塌陷后空洞的则情况比较复杂需要仔细判断。

项目案例

1、玉磨铁路19标段

2、赣深高铁1标段、6标段

3、仁沐新高速10、11、12、13标段