隧道超前地质预报原理及方法资料.ppt

隧道超前地质预报采用综合物探方法一览表 表-2 序号 适用条件 适用风险等级 物探类型 采用物探方法 1 软弱夹层，非可溶岩接触带，地表物探异常带、差异风化带及可能出现其它不良地质体。含炭（煤）地层。 坍方风险及变形风险为中度。 WT-1 地震反射波法（TSP） 2 非可溶岩地段断层及其破碎带、可溶岩岩溶中度发育地段、可能出现的节理密集带。 风险为高度、突水突泥风险为中度及以上。 WT-2 以地震反射波法（TSP）为主、红外探测法为辅的综合物探预报方法 3 可溶岩岩溶强烈发育地段、可溶岩与非可溶岩接触带等可能出现溶洞、溶蚀破碎带及富水节理密集带。 突水突泥高度风险、地表失水高度风险、坍方高度风险。 WT-3 以地震反射波法（TSP）为主、地质雷达法或红外探测法为辅的综合物探预报方法 4 岩溶发育（极强烈）地段；煤层采空区。高压富水断层。 水突泥极高风险、地表失水极高风险、坍方高度风险。 WT-4 以地震反射波法（TSP）为主、地质雷达法或红外探测法为辅的综合物探预报方法 5、超前钻探法 · 超前地质钻孔法 · 加深炮眼探测法 ⑴超前地质钻孔  利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探获取地质信息的一种超前地质预报方法。它比较直观地探明钻孔所经过部位的地层岩性、岩体完整程度、岩溶及地下水发育情况等。 超前地质钻探适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报，宜在富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等地质条件复杂时必须采用。 超前地质钻探主要有冲击钻和回转取芯钻，二者应合理搭配使用，提高预报准确率又提高钻探速度，减少开挖工作面占有时间 。 超前地质钻孔采用单孔水平取岩芯钻探法，钻孔是否取岩芯根据不同地质条件确定。在需连续钻探时，一般每循环钻探20～30m，活动断裂带或必要时需钻探50～100m，相邻两循环重叠长度应在5～8m。 超前地质钻探的缺点：成本高、耗时长 对工期影响较大 ；“一孔之见”容易产生漏报。 ⑵加深炮眼探测 是利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取地质信息的一种方法。加深炮孔探测适用于各种地质条件下隧道的超前地质探测，尤其适用于岩溶发育区。 加深炮眼（即加深炮眼超前探测）利用在隧道开挖工作面上的炮钻孔来探测前方围岩的地质情况，在每一循环钻设炮眼时布设3～5个钻孔加深3m以上作为探测孔。 加深炮眼探测是超前地质钻探的重要补充，因其数量较多，在岩溶发育区大大增加揭示溶洞的机率，效果非常明显。与超前地质钻探相比，具有设备移动灵活、操作方便、费用低、占用隧道施工时间短的特点，可与爆破孔同时施作。但孔浅，不能取岩心。 超前钻探、加深炮眼探测方法组合表 表-3 适应条件 适用风险等级 钻探类型 主要手段 备注 所有工点 全部风险类型 ZT-1 加深炮眼（5孔） 最基本手段 地表存在构筑物及隧道浅埋偏压地段。 坍方风险为高度、变形风险为中度。 ZT-2 超前钻孔（2孔）+加深炮眼（5孔）,其中1孔取芯。 高地应力：软岩大变形及岩爆。 坍方风险为中度、变形风险为中度，岩爆风险为中度。 ZT-3 超前钻孔（3孔）+加深炮眼（5孔）,其中1孔取芯,3孔为地应力测试孔。 发生大变形、岩爆时补做应力测试，包括原始应力、接触应力、岩石试验等 地质构造带，岩层接触带，物探异常区。 突水突泥中度风险、坍方中度风险。 超前钻孔（3孔）+加深炮眼（5孔）,其中1孔取芯。 岩溶发育区 突水突泥中度风险、地表失水高风险。 ZT-4 超前钻孔（5孔）+加深炮眼（10孔）。 高压富水地段 突水突泥极高风险、地表失水极高风险。 ZT-5 超前钻孔（5孔），所有探测孔均需设置关水阀门，1孔设置测压装置。其中3孔作为定位孔。 活动断裂带 突水突泥中度风险、坍方中度风险。 ZT-6 超前钻孔（3孔）+加深炮眼（5孔）,其中1孔取芯。 超前钻孔80～100m 煤系地层 瓦斯及煤层突出高度风险。 ZT-7 在距离15m垂直距离处设置1个超前钻孔，初步探测煤层位置，在距初探煤层10m出钻5个超前钻孔，并进行相关参数测试。其中2个孔要求取芯。 具体测试项目按《指南办理》 6、超前导坑预报法 超前导坑预报法是以超前导坑中揭示的地质情况，通过地质理论和作图法预报后挖正洞（或导坑）地质条件的方法。可分为平行超前导坑法和正洞超前导坑法。线间距较小的两座隧道可互为平行导坑，以先行开挖的隧道预报后挖的隧道地质条件。 本方法适用于各种地质条件，对煤层、断层、地层分界线等面状结构面预报比较高准确，对岩溶等预报不准（漏报）的可能。在岩溶发育可能较大的地段可利用物探、钻探手段由导坑向正洞探测预报。 ⑴平行超前导坑法 是在隧道正洞左边或右边一定距离开挖一个平行的断面较小的导坑，以超前导坑中揭示的地质情况