隧道施工地質超前預報方法主要有以下(xià)幾種
更新時間:2021-04-10 17:51
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隧道施工地質超前預報方法主(zhǔ)要有以下幾種:傳統地質分析法、超前導坑預測法、超前(qián)水平鑽孔法、物探法以及特殊(shū)災害地質所采用(yòng)的相關預測方法。
過去的超前地質預(yù)報(bào)主要有超前導坑、超前鑽孔等方法,這(zhè)些方法工期長、費用高,其應用漸漸受到較大限(xiàn)製(zhì)你是間接、無損的勘探(tàn)手段,可得到較(jiào)大範圍內地質體的物理性(xìng)質資料,近10年來,隨著技術的不斷發張買儀器設備的改進,在一些長大深埋隧道的超前地質預報(bào)中(zhōng),物探方法得以推廣應用,並取得了較好效(xiào)果。目前利用物探進行超前地質預報的方(fāng)法較多,有地質雷達法、瑞雷麵(miàn)波法、聲波法、TSP法等(děng)。
物探法近來運用愈來愈廣泛,已經是現今隧道超前預報中不可或缺的核心手段。常用(yòng)的方法有的地震反射波法、聲波測試、紅外探水、電磁波法等。
1. 聲波法。主要有岩麵測試和孔內測試兩種,其中孔內測試又分為單孔和(hé)雙孔(kǒng)測試,目前應用(yòng)的方法(fǎ)有HSP法和CT法。
1水平地震(zhèn)剖麵法(HSP)○。分為超前水平(píng)布置和雙側水平(píng)布
置。超前水平布置(zhì)將發(fā)射源、接收檢波器分別置於掌子麵前方的兩個超前水平鑽孔中;雙側水平布置則(zé)是(shì)將發射源、接收檢波器分別置於(yú)靠近掌子麵的隧道兩(liǎng)側邊牆的兩排水平鑽孔中。發射源、接收檢波器同(tóng)步相錯(cuò)斜交(jiāo)移動,從(cóng)而完成一次HSP數據的采集(jí)工作。HSP的探測方式減小或者排除了隧道威嚴爆(bào)破鬆動圈的英係那個,可獲得麵波少、S/N比高的
數據,能取得高(gāo)精度(dù)的測試效果,同(tóng)時避免了隧(suì)道中CDP法(fǎ)偏移距(jù)不(bú)足的缺陷。為確保高分辨率,HSP係統采用了較(jiào)高的頻率範圍(wéi)。
2CT法。混(hún)凝土聲波CT層析成像法借(jiè)助一血X射線斷層掃(sǎo)○
描的基本手(shǒu)段,結合其物理力學性質的相關分析,采用(yòng)射線走時(shí)和振幅來重構混凝土內部聲速值及衰減係數的場分布,通過像素、色譜、立體(tǐ)網絡的綜合展示,以達到直觀反映混(hún)凝土內部結構(gòu)圖(tú)像之目的。
2.地質雷達法。采(cǎi)用(yòng)連續掃描電磁波反射曲線的疊加(jiā),利用(yòng)電(diàn)磁波在隧道掌子麵前方(fāng)岩體中的傳播、反射原理,根據測到的反射脈(mò)衝波走時計算反射(shè)界麵距隧道施工掌子麵的距離(lí)。地質(zhì)雷達被認為是目前分(fèn)辨率最高的地(dì)球物理方法,但是由於預報距離短,易受隧道洞內機器、管線的幹擾,目前多用於岩溶(róng)洞穴(xué)、含水帶和(hé)破(pò)碎帶的(de)探(tàn)測預報。
3.TSP法。原理(lǐ)與地(dì)震反射負式速度法相同,但其采用深度偏移法,且在成像(xiàng)前進(jìn)行二維Radon變換(huàn)。利用視速度差(chà)異,消(xiāo)除與隧道走向近乎平行的反射界麵,由於受觀測方式限製,不可能給出準確(què)的斷層產狀、位置和岩體波速。
4.紅外探水技術。在隧(suì)道中,圍岩每時每刻都在(zài)發射紅外波(bō)段的電磁波,並形成紅外輻射場,輻射場有密度、能量(liàng)、方向等信息,岩層在向外發射紅外輻射的同時,必然會把它內部的(de)地質信息傳遞出來(lái)。幹燥無水(shuǐ)的地(dì)層和含水地層常常發
射不同(tóng)的紅(hóng)外輻射,地下水的活動會引起岩體紅(hóng)外輻射場強的變(biàn)化,紅外探水儀通過接收岩體的紅外輻射強度,根據威嚴紅外(wài)輻(fú)射(shè)場強的變化來(lái)確定掌子前方或者四周是否有隱伏(fú)的含水體,通過測試(shì)掘進工作麵和隧道開挖縱向的地濕場變化情況,根據介(jiè)質的輻射紅外(wài)波段長的能量(liàng)變化,判析前方是否為隱伏含(hán)水構造體,有無發生突湧水的可能。
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