TRT法在隧道超前地质预报中的应用.pdfVIP

公路交通技术 2013年 10月 第5期 TechnologyofHighwayandTransportOct．2013 No．5 TRT法在隧道超前地质预报中的应用 吴 勇 ，吴丰收 ，花晓鸣 ，彭 跃 (1．四JiI南渝高速公路有限公司，四川 南充 637000；2．中铁西南科学研究院有限公司，成都 611731) 摘 要：TRT法超前地质预报系统，采用多点激发和多点接收的三维全空间反射层析成像技术，能获得隧道前方三 维全息图，能更立体直观地反映前方异常体大小、规模及特性，大大提高小断层、小构造的探测能力。由于是采用的 人工震源，还可避免使用炸药带来的安全隐患。介绍TRT法技术原理与工作方法，结合实际隧道地质超前预报 实例 验证其预报 良好效果，并总结TRT技术优缺点。 关键词：隧道；地质预报 ；TRT；层析扫描成像 文章编号：1009-6477(2013}o5—0108—04 中图分类号：U459．2 文献标识码：B ApplicationofTRTMethodinAdvanceGeologicalPredictionofTunnels W U Yong ，WU Fengshou ，HUA Xiaoming ，PENG Yue 近年来，随着我 国交通事业的快速发展，铁路、 泛认可 ]。 高速公路的投入 日益增多，隧道建设也随之增加，特 随着信息技术飞速发展和推广，隧道超前地质 别是增加了不少长大高风险隧道。隧道施工过程 预报技术无论是在方法、仪器设备上，还是在数据处 中，由于前方地质情况多变，经常遇到断层、破碎带、 理方面都有了长足进步，隧道超前地质预报也逐渐 岩溶、煤层采空区等地质灾害，这些灾害往往会影响 发展成 “以地质法为基础 ，长、中、短工程物探方法 施工进度，造成人员伤亡，产生严重的经济损失。因 为主要手段的综合预报方法”[4-5]。长距离超前地 此，在实际隧道施工过程中，掌子面前方超前地质预 质预报方法主要有 TSP地震预报法、断层参数预测 报就显得非常重要，它不仅能很大程度地减少灾害 法、地面地质体投射法等，目前多采用TSP地震预报 发生，还能指导和修正开挖和支护设计方案，从而确 法 。对于TSP地震预报法，虽然可以获得前方地层 保工程质量。 的地质力学参数，预报准确，但需要炸药、雷管等耗 隧道施工期进行超前地质预报由来己久。早在 材，具有一定的安全隐患。因此，本文提出能生成三 20世纪5O年代，前苏联学者采用直流电法用于煤 维立体图，具有无线接收功能，采用人工震源的TRT 矿井下探测，成功解决了煤层小构造和冲刷带探测、 法来进行隧道长距离超前地质预报，并对其加以研 矿井水文地质条件调查等与矿山安全、生产相关的 究 地质问题。上世纪70年代，世界各国多采用导坑先 行或平行导坑先行，以及超前水平钻法来 了解前方 1 隧道超前地质预报技术现状 不 良地质体及严重涌水段，成功摆脱隧道施工中对 目前，国内外隧道超前地质预报使用的探测方 地址情况认识不详的被动局面。8O年代是隧道超 法主要有探地雷达法(GroundPenetratingRadar) 、 前地质预报快速崛起时期，世界多国开展超前地质 高密度 电法 (High-densityElectricalMethod)…、电 预报工作，如 日本开始研究开挖前方地质预报、西德 测深法 (ElectricalSounding)、瞬变 电磁法 (transient 研究掌子面附近动态的详细调查等 J。我国直到 electromagneticmethod) 和浅层地震法 (Shallow 上世纪80年代才在大瑶山隧道、南岭隧道、军都 seismicmethod) 等。虽然这些方法都被用于隧道 山隧道等