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隧道施工地质超前预报方法主要有以下几种:传统地质分析法、超前导坑预测法、超前水平钻孔法、物探法以及特殊灾害地质所采用的相关预测方法。
过去的超前地质预报主要有超前导坑、超前钻孔等方法,这些方法工期长、费用高,其应用渐渐受到较大限制你是间接、无损的勘探手段,可得到较大范围内地质体的物理性质资料,近10年来,随着技术的不断发张买仪器设备的改进,在一些长大深埋隧道的超前地质预报中,物探方法得以推广应用,并取得了较好效果。
目前利用物探进行超前地质预报的方法较多,有地质雷达法、瑞雷面波法、声波法、TSP法等。
物探法近来运用愈来愈广泛,已经是现今隧道超前预报中不可或缺的核心手段。常用的方法有的地震反射波法、声波测试、红外探水、电磁波法等。
TSP隧道地质超前预报是利用在隧道围岩以排列方式激发弹性波,弹性波在向三维空间传播的过程中,遇到声阻抗界面,即地质岩性变化的界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等,会产生弹性波的反射现象,这种反射波被布置在隧道围岩内的检波装置接收下来,输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理。
V级围岩的隧洞在开挖前就应采取超前地质预报。V级围岩裂隙发育、岩石破碎、进洞后极易垮塌,冒顶等安全隐患。在判定为隧道为V级围岩时,就应采取超前地质预报,及时进行超前钢拱架加挂网支护,确保施工安全。
不是根据长度,是根据隧道的地质构造,一般是按隧道的风险等级,ⅠⅡ级风险隧道需要100m进行一次,因为地质预报的长度最大是100m,对于风险隧道,对于单一地质的隧道,一般可以不进行探测,对于贵州、四川一带地质构造比较复杂的溶洞地质带需要进行严格探测
隧道施工超前地质预测预报分为以下级别: ①根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度,分为以下四级: A级:存在重大地质灾害隐患的地段,如大型暗河系统,可溶岩与非可溶岩接触带,软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带,特殊地质地段,重大物探异常地段,可能产生大型、特大型突水突泥地段,诱发重大环境地质灾害的地段,高地应力、瓦斯、天然气、放射性问题严重的地段以及人为坑洞等。 B级:中、小型突水突泥地段,较大物探异常地段,断裂带等。 C级:水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带,发生突水突泥的可能性较小。 D级:非可溶岩地段,发生突水突泥的可能性极小。 ②不同地质风险地段的预报方式为: A级预报:采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。首先以地质分析法进行长距离预报,然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报,同时进行多孔超前钻探探查。 B级预报:采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法,辅以红外探测、地质雷达,进行必要的超前水平钻孔。当发现局部地段工程地质条件复杂时,按A级要求实施。 C级预报:以地质分析法为主。对重要的地质(层)界面、断层或物探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测,必要时采用红外探测和超前水平钻孔。 目前在隧道施工期间采用的超前地质预报方法从专业技术方面可分为常规地质法和物探法两大类,具体有以下几种:(1)超前导坑;(2)正洞地质素描;(3)水平超前探孔;(4)声波测试;(5)红外探水;(6)电磁波法;(7)弹性波法。
隧道超前地质预报分为三个等级:
1. 一级预报:一级预报是对隧道掘进面前的地质情况进行初步判断和预测,并对可能出现的地质灾害进行初步评估。一级预报主要依据地质勘探、地质资料和先期钻孔数据等进行,其目的是提供隧道初期掘进面的地质情况,为隧道的设计和施工提供参考依据。
2. 二级预报:二级预报在一级预报的基础上,进一步综合分析、评估和预测隧道掘进面前的地质情况。二级预报需进行更详细的地质勘探和钻孔工作,并结合现场观测数据,对地层构造、岩性、变形和断裂等进行详细分析,预测可能发生的地质灾害,并提出具体的治理措施。
3. 三级预报:三级预报是在二级预报的基础上,根据隧道掘进面前的地质情况和变化趋势,紧密跟踪地质灾害的发展,并对隧道施工过程中可能遇到的地质问题进行实时分析和预测,制定相应的措施进行处理。三级预报需要综合利用地质勘探、地下水位监测、地震监测、立体声Tomography勘探和现场港牌观测等手段,进行全面而深入的地质分析和预测。
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