一、地质超前预报的目的和采用的主要方法.pdf

宜万铁路西南交大监理站

Ⅰ、Ⅱ级风险隧道地质超前预报

工作内容和方法

编制：徐林

二00六年十月

湖北·恩施

一、地质超前预报的目的和采用的主要方法

1、地质超前预报工作的目的：

◆归避风险

◆解决目前地面勘探技术无法解决的地质问题

◆查明安全隐患，保障运营安全

2、地质超前预报的主要工作内容：

◆探测前方不良地质体的空间位置

◆查明已揭露不良地质体的规模、水文地质特征

◆查明隧底及周边不良地质体的空间位置、规模和对隧道安全

的影响

3、地质超前预报采用主要方法：

由于的地质条件复杂、隧道场地条件的限制、各种方法探测方法的

局限性，采用了物探－－钻探相结合，长距离探测与短距离探测相结

合、勘探与地质资料的综合分析的综合探测方法。主要有：地质素

描、TSP、地质雷达、红外探水、水平钻探和超前炮孔

等

二、地质超前预报各方法的特点

1、TSP:主要的长距离探测方法。探测距离100~150m，用以提供

位于掌子面前方、较大型的溶洞、断层等不良地质体的大概位置。每

一次探测大约3~4小时。外业数据采集要求严格，干扰因素多，智能

性的数据处理系统产生假异常，影响解释结果的准确性。

TSP资料的分析主要注意三点：资料的干扰情况、强反射面是否

突出、速度异常。

TSP数据采集应注意的问题：接收器的安置、查断层与查岩溶的

布置区别、噪音监视。

2、地质雷达：短距离探测方法。隧道超前预报要求采用100MHz

屏蔽天线，探测距离10~15m。主要用于发现小的溶蚀裂隙，判定岩

体的破碎状况。受隧道内导电性物体的干扰和藕合条件影响大。在掌

子面严重渗水时不能采用。

雷达资料分析应注意：

◆波形的连续性;

◆波列的弯曲和增生。

资料采集应注意测点的准确里程、不进行连续据采集、收发距经

试验确定后就不应在同一次测量中发生改变、注意与隧底或掌子面的

藕合。资料处理中应注意压制干扰。

3、红外探水：用于探测掌子面前方和周围的隐蔽含水体。主要

以含水体与隧道内温度的差异来判定含水体的存在。

◆受环境温度影响大，当有水渗出洞壁或掌子面时，就会产生假

异常，混凝土的水化学作用都会影响它的探测结果。

数据采集时应注意：仪器适应隧道的环境温度;洞内环境温度稳

定;每次观测重复10~20m距离;应建立观测基点，以对每次观测进行

校正。

4、地质素描：随着开挖面的延伸，不停的观察洞壁和掌子面上

的地质特征的改变，推断前方可能出现的地质现象，为地质级别的改

变提供依据。

5、超前水平钻探：隧道前方及周边地质特征改变的直接探测方

法。用于验证物探异常、不良地质体的规模和边界，岩体的完整程度、

地下水的大小和压力，提供直接的围岩变更依据。

6、超长炮孔：水平钻探的补充。

三、不同地质分级对各方法的要求

复杂隧道地质分级的依据：

◆地面的物探异常

◆断层、和暗河发育情况

◆地表溶蚀规模以及岩溶按宏观规律向深部发育的趋势

◆岩性变化

◆隧道所处地下水变化位置

复杂隧道地质级别划分：

A级：可能存在重大地质灾害的地段，如可能遭遇大型暗河系统，

发育重大软弱、富水、导水性良好的断层；存在重大物探异常；可能

发生大～特大型突水突泥；并可能诱发重大环境地质灾害的地段以及

高地应力、瓦斯灾害严重的地段。

B级：主要针对可能发生中～小型突水突泥地段，存在较大物探

异常、断裂带等地段。

C级：主要针对岩溶水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地

段，发生突水突泥的可能性较小。

四、隧底及周边岩溶复查的要求

1、隧底及周边岩溶探查方法：

地质雷达：采用100MHz及更低频率的屏蔽天线，保证探测深

度能达到10m