超前地质预报在隧道工程中的应用
超前地质预报在隧道工程中的应用
目前，国内隧道施工已基本形成施工期地质超前预报的良好程序，工程界已逐步将地址超前预报纳入长大隧道施工的必要程序。在xx铁路xx隧道工程的实践中，我们采用了以地质预测法为主要方法，以TSP超前地质预报系统为主要手段，对该工程进行了超前地质预报，取得了较好的效果。
2：工程概况：
xx铁路线xx隧道全长5015米，是双线隧道，属于长大隧道。隧道工程中遇到的主要地质问题有：隧道突水，岩爆，围岩失稳，断层破碎带等。隧道进出口及洞身围岩的节理，部分地段为发育或较发育，岩体破碎，如不能及时预测前方围岩的类别，很容易发生失稳滑塌的安全事故。断层破碎带往往是地下水比较富集的地方，隧道通过断层带时，容易产生渗水，透水事故。因此及时进行超前地质预报，可以提前了解前方围岩类别，提前在相关地段做好加固，防水的防护措施。故超前地质预报的准确性对于隧道施工的安全保障极为重要。
3：xx隧道的主要超前地质预报方法及手段：
3.1：概述：
TSP超前地质预报法是工程地质技术人员根据设计图纸，现场地质情况记录，实际现场地质情况观测，运用工程经验和仪器进行分析、预报地质的一种方法。此法的关键点有两点：一、具有丰富经验的工程地质工程师，二、对于现场详细的地质记录和物探资料。结合这两点再根据设计给出的隧道地质情况说明资料以及隧道的地质断面图、平面图，认真分析，掌握隧道的地质特点和水文特点，进行长距离宏观预报隧道掌子面前方可能出现的不良地质情况。
3.2.1：TSP地质预报系统实施：
TSP系统在围岩完整性较好地段可测出前方100m～200m范围内的围岩地质情况，围岩完整性较差时，预测范围缩小到50m～100m之间。
钻孔:在探测人员指定的隧道侧壁上，布置24个炮孔，炮孔垂直与隧道壁，向下倾斜15°，孔深1.5m，孔直径40mm～42mm，孔间距1.5m，距离隧道底部约1m，保证所有孔口在一条平行于隧道轴的直线上，打完孔后一定要进行清孔，将孔内岩石碎屑吹出，以利于装药。在与炮孔同侧隧道壁、同高度的延长线上，距离最外一个炮孔16～20m处，布置传感器钻孔，传感器钻孔垂直于隧道壁，向下倾斜15°，孔深2m，直径50～60mm。具体如图所示：
钻孔完毕后，逐个测量孔的深度和倾斜度，并作好记录。
埋设传感器杆：埋设传感器前，先清孔，清除孔底虚碴，放入锚固剂，插入传感器套杆，待传感器杆固定后，插入传感器，注意传感器方向朝向掌子面。
连线检查：把传感器，检波器，起爆器，检波器连接起来，并检查其是否能正常工作，此时起爆器不得与雷管相连。
测量时间：测量时间尽量选在施工交接班时间，要求工作面100m范围内不得有机械作业和作业人员作业，现场配备炮工一名，电工，杂工各一名，并且现场要有主管人员协调工作，此时准备好炸药和雷管等。
装药爆破：从靠近工作面的炮孔开始，依次按顺序装药并连线，通过起爆器进行起爆。炸药选用岩石乳化防水炸药，150g或200g一管，雷管选用瞬发电雷管，每次测试大约总共消耗乳化防水炸药4～6公斤，瞬发电雷管24发。
恢复施工：爆破一结束，马上可以恢复施工，一般停工时间在45min左右。
数据分析:采用TSP自带的软件分析系统，剔除一些明显的干扰波，软件自动分析，自动生成图表，反映前方围岩的物理特性，岩层分界线、软弱带、断层的位置等信息。
在xx铁路xx隧道施工过程中，每一个月或开挖进尺达到100m左右进行一次TSP超前地质预报。
3.2.2：超前钻孔：
在施工过程中，在每循环开挖的时候，指定在工作面中心向上3m处及左右两侧的三个点加深钻孔1m～5m，依靠对钻孔速度变化的直觉，钻孔出水量的多少，钻孔的难易程度来判断前方围岩的变化，并及时进行记录。
4：结论和评述：
施工过程中，以地质法为基础，以TSP超前地质预报为主要手段，在工程中的应用取得了较好的效果。在隧道开挖过程中，多次成功探明岩体破碎带等不良地质体，使得施工人员做到心中有数，提前采取施工措施，修正支护参数，确保了隧道的施工安全。
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