岩溶隧道超前地质预报几种主要物探方法的选择与实践

超前地质预报的物探方法有多种，由于岩溶发育空间分布的复杂性和岩溶含水介质充填物的多样性，单一的超前地质预报方法都具有局限性，如何针对岩溶的地球物理特征，选择适用的地质预报物探方法，以提高预报成果的准确度非常必要。通过对TSP法、地质雷达法、瞬变电磁法等超前地质预报主要物探方法工作原理、有效探测距离和地球物理特征等进行分析，论述岩溶隧道超前地质预报方法的理论依据和方法选择。以九景衢铁路何家隧道为例，详细论述施工过程中采用的几种主要超前地质预报方法以及组合方法，通过对比分析，验证和总结几种主要物探方法预报成果的适用性和准确度。实践成果表明： 1）单一的超前地质预报方法都具有局限性，难以应对岩溶隧道的复杂地质条件和施工高风险，需采取“三结合”措施，选取不同的超前预报方法作为组合方法，相互验证。2）TSP法未能对是岩溶还是断层破碎带进行区分，必须结合其他方法，进行对比验证才能区分； TSP法+地质雷达法长短结合探测方法，是一般简单岩溶隧道通用的组合。3）瞬变电磁法在岩溶隧道探测中效果明显，判译解释准确度高，适合大型岩溶强发育地段； 超前水平钻+瞬变电磁法+地质雷达法+水文监测地质预报组合，是复杂岩溶隧道超前地质预报可采用的有效组合。叠加超前水平钻与瞬变电磁剖面图进行分析，能详细分析出岩溶的空间分布和形态特征。     

五龙山隧道出口段岩溶地质预报技术探讨

五龙山隧道出口可溶岩与非可溶岩交界地段直至出口洞门,岩溶非常发育。综合隧道施工地质条件,选择“以地质法为基础、以HSP声波反射法为主要手段的综合物探技术”实施地质超前预报,并配合采用TSP203系统和地质雷达法。通过几个典型实例的分析,探讨了岩溶综合地质预报技术的应用情况。     

HSP声波反射法地质预报技术在杨梅堡隧道岩溶探测的应用

岩溶是一种典型的不良地质现象,隧道岩溶地质预报一直是物探中的难点。详细介绍了以地质法为基础、以HSP水平声波反射法为主要手段的综合物探技术在杨梅堡隧道岩溶地质探测中的应用,尤其是对基本原理进行了剖析。从测试预报结果与隧道开挖验证情况来看,该地质预报技术对隧道岩溶的探测是比较成功的,值得进一步探索、总结。     

综合超前预报方法在岩溶区隧道不良地质体探测中的应用

岩溶区隧道施工过程中易发生涌水突泥等灾害事故,为保证岩溶区隧道的施工安全,降低施工灾害发生的概率,施工前有必要对隧道进行超前预报。依托湖北省保宜高速公路尚家湾隧道,通过地质分析研究了尚家湾隧道的岩溶发育特征,利用 TSP超前预报系统和地质雷达等物探手段对尚家湾隧道的地质缺陷体进行了探测,并结合短距离钻探进行对比分析,探测结果与现场实际揭露情况基本吻合。综合采用 TSP 超前预报系统和地质雷达可较为精确预报岩溶区隧道的不良地质,其预报手段可供类似工程借鉴。     

云桂线富宁隧道围岩分级变更分析

为提高隧道勘察围岩分级的准确性,减小施工阶段围岩变更率,对云桂线富宁隧道围岩分级变更进行分析,主要结论与建议如下： 1）造成该隧道围岩分级变更的主要原因是物探解译不准、岩溶发育、岩体层间挤压破碎和地下水发育,其中物探解译不准的原因有异常段飘移、断层破碎带解译过宽及解译错误等; 2）岩溶发育造成的变更量也较大,应重视可溶岩段围岩分级的确定,避免出现长段高围岩分级; 3）因岩体层间挤压破碎及地下水发育造成的围岩变更率一般较小,需在施工阶段结合超前地质预报进行变更; 4）地质条件复杂的长大深埋隧道采用可控源音频大地电磁法是适宜的,但应解决物探解译过程中存在的问题,布置钻孔对物探异常区进行验证,提高解译精度; 5）目前采用的综合勘察手段仍是确定铁路隧道围岩分级的主要方法,施工中应重视超前地质预报及施工地质工作。     

方解石的形成机制及其在岩溶隧道地质预报中的应用研究

为提高岩溶隧道中地质预报的准确性,通过对方解石与岩溶、断层及地下水的产出特征变化研究以及其含量变化统计,通过现场的统计分析及追踪调查表明,在隧道施工中可以根据方解石的含量变化及产出特点再结合物探方法来推测隧道掌子面前方的地质情况。主要结论如下:1)根据方解石的产出特征规律结合物探方法能识别出前方即将出现的地质异常体;2)地质预报工作需要地质方法和物探方法相结合,才能取得准确判释;3)在地质学上,通过对微观现象的统计整理,再对其进行分析研究,可以对宏观构造现象的判断起到帮助作用。     

岩溶地区桥梁桩基地质超前预报与成孔技术

在岩溶发育地区,采用地质雷达对桩基穿过地层的溶洞分布情况进行超前预报,并合理确定岩溶地区桩基成孔方案和质量控制措施,本文以某穿越岩溶地区的桥梁桩基础施工为例,探讨岩溶地区桥梁桩基础地质超前预报与成孔的技术措施。     

地质雷达在岩溶隧道地质超前预报中的应用

岩溶地区隧道施工中对掌子面前方一定范围的地质情况进行超前预报是保证隧道施工安全的关键。六宜高速公路共有33座隧道,均处于岩溶地区。在建设过程中均采用了地质雷达对隧道进行全程跟踪超前地质预报,针对地质雷达的特点,总结了地质雷达岩溶预报的规律,一共揭露岩溶灾害不下数百起,有效的指导了岩溶隧道施工。文章以加底峒隧道为例,具体阐述了SIR-20型地质雷达系统的基本工作原理及其在岩溶隧道超前地质预报中的测试方法,并针对岩溶预报雷达图像进行了具体的解译。     

五龙山隧道施工岩溶地质预报综合技术

五龙山隧道中部穿越区域岩溶发育.采用"以地质法为基础、以HSP声波反射法为主要手段的综合超前预报技术",对五龙山隧道工程施工进行地质超前预报.实践证明该综合预报技术的实施是成功的.     

长大隧道施工过程中突水突泥灾害预测预报技术研究

在岩溶地区深埋长大隧道的施工过程中,由于深层岩溶发育的复杂性,造成施工过程中突水突泥灾害频繁发生,对工程造成很大影响,所以进行施工地质预测预报是必要的,这项工作主要包括预测和预报两个阶段。预测主要是根据岩溶水文地质与工程地质的基础理论,对岩溶洞穴管道集中发育地段进行判定,确定突水突泥灾害的危险地段,预报工作是在危险地段应用地质探测方法对施工掌子面前方的岩溶洞穴管道分布状况进行探测,在这方面主要方法有水平钻探和物探手段,探地雷达作为近年来发展起来的一种物探方法,由于其探测过程的连续性和定向性,在中短距离的探测预报中具有突出的优势。文章探讨了岩溶形成条件综合判识、水平钻探与探地雷达相结合进行岩溶隧道突水突泥灾害超前预测预报的方法。     

岩溶发育机理研究在隧道岩溶超前预报中的应用

在岩溶地区修建隧道过程中进行岩溶超前预报,其必要性和重要性是毋庸置疑的。岩溶发育机理研究属于地质超前预报方法中地质分析法的范畴,其在隧道岩溶超前预报中同样发挥着基础指导作用。介绍岩溶隧道超前地质预报的任务以及岩溶发育机理的研究现状,并以长乐山隧道为例,对其进行岩溶发育分布规律研究,在此基础上有的放矢进行相应的探测预报,并综合解释探测结果及取得的良好预报效果。     

TST超前地质预报技术在贵州岩溶地区的应用

为探索岩溶地区有效的超前预报技术方案,结合岩溶区的地震波场特征,尝试使用基于散射和反射混合模型的TST隧道超前预报技术进行地质超前预报。主要研究成果如下:1)基本查明斗磨隧道进口平导和大独山隧道1#横洞掌子面前方150m预报范围内的地质情况;2)探明隧道掌子面前方岩溶裂隙、溶洞的分布范围、规模以及发育情况;3)预报的结果与实际情况基本一致,为提前采取支护措施提供准确的地质依据。     

复杂隧道施工的地质技术工作

隧道穿越断层破碎带、岩溶和暗河等不良地质构造,存在突水、突泥等地质自然灾害,施工过程中采用超前地质预报物探技术、监控测试技术、超前水平钻探技术等,查清隧道隐伏的重大地质问题,根据掌握的地质资料,及时改进施工方法,以保证隧道施工安全。     

超前地质预报在方斗山隧道施工中的应用

方斗山隧道通过地段岩溶发育、水流量大、断层破碎带多且还有煤层、瓦斯,地质条件极其复杂。隧道施工在不同的地质段需要采取不同的施工方案和措施,因此超前地质预报在施工中占有重要的位置。本文对方斗山隧道超前预报的必要性,预报的手段和工作原理进行了阐述,并提出了一些在预报中应注意和解决的问题。     

电磁波反射法在坛厂隧道岩溶探测中的应用

根据坛厂隧道工程地质条件,岩溶的预报是坛厂隧道的重点和难点。根据岩溶的发育特点,采取以地质法为基础、结合以地质雷达探测为主要手段的综合方法进行岩溶地质预报,掌握岩溶的规模及发育形态,对岩溶的危害进行准确定位和评价,并提出相应的建议措施,为隧道的安全施工提供了可靠的地质依据。     

高密度电法在岩溶地区路基勘测中的应用

溆浦至怀化高速公路项目所经地段多处出现岩溶发育,为确定岩溶的发育范围和深度,采用高密度电法对部分区段进行勘测。该文以K35＋150—600段的勘测为例,将物探结果与关键点钻孔结果进行对比验证,说明了高密度电法应用于高速公路路基岩溶不良地质勘测的可行性。     

物探在岩溶地区公路桥位的选址

以万村大桥为例,介绍工程物探在岩溶地区公路桥位选址的工程地质问题,包括桥位及地质概况、地球物理特征及工作方法、物探资料解释及地质效果。说明,在物探工作的基础上辅以少量钻孔配合,可取得理想的地质效果。     

基于综合超前地质预报的隧道施工不良地质预警体系研究

隧道施工前方经常遇到岩溶、断层破碎带、富水等不良地质,一旦对这些不良地质重视不够或处治不当,都将给隧道施工带来极大困难,甚至造成人民生命财产的巨大损失。根据预报手段的准确性,把预报分为3类;根据岩溶、断层破碎带及富水地层3种不良地质的规模、大小、特征及其危害程度,将其分为6级。最后,根据不同预报手段的准确性和不良地质的分级,建立基于综合超前地质预报的隧道施工不良地质预警体系,并确立相应的预警距离和处治技术预案。     

综合物探方法在湘西岩溶勘察中的应用

湘西地区工程地质条件复杂,对高速公路施工及运营安全构成极大的潜在威胁。在对其进行岩溶勘察的过程中,传统的钻探方法存在周期长、成本高、场地受限等缺陷。主要探讨综合地球物理勘探方法在湘西张家界～花垣高速公路勘察过程中的应用效果。实践证明,工程物探方法可以弥补钻探以点代面的不足,并在湘西地区岩溶勘察中取得了良好的效果,为探讨湘西岩溶发育规律及后期的道路岩溶探测提供经验参考。     

乌池坝特长公路隧道不良地质及处治预案

位于沪蓉国道主干线恩施至利川高速公路的乌池坝特长公路隧道,长约2×6.7Km,岩溶管道发育,隧道穿越煤系地层,工程地质与水文地质条件复杂,施工中可能会遇到岩溶、突泥涌水、断层破碎带、瓦斯溢出、硬岩岩爆和软岩大变形等不良地质;为确保隧道顺利建设,采用超前地质预报和监控量测技术,实行动态反馈设计与信息化施工,制定预防各类不良地质的处治预案和安全措施。