用于地質預報。
用于隧道工程中的地質預報。 2100433B
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目前國內普遍采用地震法技術對隧道進行地質超前預報。本文主要介紹目前較為先進的地震超前預報技術——TST技術,并在扎營山隧道地質工程實例中運用TST技術來分析如何對隧道進行準確的超前預報。
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興義I號隧道位于汕昆高速公路貴州境內,隧道巖溶發(fā)育,地質構造復雜,巖體破碎。為了確保施工安全,減少和避免地質災害發(fā)生,采用了TST技術對隧道進行超前預報。結果表明:TST技術采用空間觀測系統(tǒng)和最大能量掃描技術有效地提高了速度分析精度和構造定位精度,應用二維方向濾波技術有效地消除了側向回波和面波,成功地解決了斷層、破碎帶及含水帶的地質超前預報問題,為該技術在隧道施工地質災害的預報中提供了很好的指導意義。
隧洞施工超前預報的內容一般包括:
①不良地質預報及災害地質預報:預報掌子面前方一定范圍內有無突水、突泥、巖爆及有害氣體等,并查明其范圍、規(guī)模、性質,提出施工措施或建議;
②水文地質預報:預報洞內突涌水量的大小及其變化規(guī)律,并評價其對環(huán)境地質、水文地質的影響;
③斷層及其破碎帶的預報:預報斷層的位置、寬度、產狀、性質、填充物的狀態(tài),是否為充水斷層,并判斷其穩(wěn)定程度,提出施工對策;
④圍巖類別及其穩(wěn)定性預報:預報掌子面前方的圍巖類別與設計是否吻合,并判斷其穩(wěn)定性,隨時提供修改設計、調整支護類型、確定二次襯砌時間的建議等;
⑤預測隧洞內有害氣體含量、成分及動態(tài)變化;
開挖前對地質情況的了解,對于隧洞建設有著十分重要的作用。通過超前預報,及時發(fā)現(xiàn)異常情況,預報掌子面前方不良地質體的位置、產狀及其圍巖結構的完整性與含水的可能性,為正確選擇開挖斷面、支護設計參數(shù)和優(yōu)化施工方案提供依據(jù),并為預防隧洞涌水、突泥、突氣等可能形成的災害性事故及時提供信息,使工程單位提前做好施工準備,保證施工安全,同時還可節(jié)約大量資金。所以隧洞超前預報對于安全科學施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免事故損失、節(jié)約投資等具有重大的社會效益和經濟效益。超前地質預報應達到下列目的:
1、進一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質和水文地質條件,指導工程施工的順利進行。
2、降低地質災害發(fā)生的幾率和危害程度。
3、為優(yōu)化工程設計提供地質依據(jù)。
4、為編制竣工文件提供地質資料。
HSP206T超前地質預報儀
主要應用于TBM施工的隧道開挖掌子面超前地質預報,通過該系統(tǒng)能迅速判斷掌子面前方可能存在的巖性分界、斷層、巖體破碎帶、軟弱夾層、以及巖溶等不良地質體的規(guī)模、性質及延伸情況。
目前 HSP206T超前地質預報儀已發(fā)展為功能高度集成的一體機,在國內外率先實現(xiàn)設備功能一體化。新的系統(tǒng)都帶有觸屏式采集操作平臺、自備供電電源的高度智能的一體機,攜帶和現(xiàn)場測試更加方便。儀器A/D變換精度16bit A/D,最小采樣間隔100ns,采集通道包括4通道和32通道等多種型號,分析軟件由多模塊組成,運用技術先進,運算能力強大,主要技術手段有:HSP等走時面式的導出;τ-P變換,包括τ-P正變換,τ-P域濾波和τ-P逆變換等;計算機反射自動作圖,達到反射面的自動描繪。軟件還著重進行了提高聲波記錄信噪比的處理,包括譜白噪反褶積處理,f-k濾波,τ-P濾波等,疊加偏移校正,相關分析及全波綜合處理等技術,并對巖體的粘彈性和各向異性進行有效校正,使預報結果更加準確。
該儀器相繼應用于錦屏水電站輸水工程、大伙房特長輸水隧洞TBM施工、陜西省寶雞太白縣引紅濟石水工隧洞TBM施工及南渝高速西秦嶺隧道TBM施工等工程中實施應用。