隧道超前地质预报方法与原理.docVIP

中 国 地 质 大 学 研究生课程论文封面 课程名称 地下工程测试技术 教师姓名 陈建平 左长群 周传波 研究生姓名 罗华 研究生学号 120120584 研究生专业 地质工程 所在院系 工程学院 类别: 硕士 日期: 2013 年 6 月 19 日 评 语 对课程论文的评语: 平时成绩： 课程论文成绩： 总 成 绩： 评阅人签名： 注：1、无评阅人签名成绩无效； 2、必须用钢笔或圆珠笔批阅，用铅笔阅卷无效； 3、如有平时成绩，必须在上面评分表中标出，并计算入总成绩。 浅述超前地质预报方法与原理 目录 1超前地质预报的定义和任务 1 1.1超前地质预报的定义 1 1.2超前地质预报的任务 1 2超前预报的方法及原理 2 2.1 正洞地质素描法 2 2.1.1 地质素描法原理 2 2.1.2 地质素描法的基本方法 3 2.1.3 地质素描法优缺点 3 2.2 超前水平钻孔法 3 2.2.1 超前水平钻孔法原理 3 2.2.2 超前水平钻孔预报基本方法 3 2.2.3 超前水平钻孔法优缺点 4 2.3 超前导坑法 4 2.3.1 超前导坑法原理 4 2.3.2 超前导坑法基本方法 4 2.3.3 超前导坑法的优缺点 5 2.4 声波测试法 5 2.4.1 声波测试法的基本原理 5 2.4.2 声波测试法的方法 5 2.4.3 声波测试法的优缺点 5 2.5 红外探水法 5 2.5.1 红外探水法原理 6 2.5.2 红外探水法的基本方法 6 2.5.3 红外探水法的优缺点 6 2.6 电磁波法 6 2.6.1 电磁波法预报的原理 6 2.6.2 地质雷达法预报的基本方法 6 2.6.3 地质雷达预报优缺点 7 2.7 弹性波法 7 2.7.1 TSP203地质探测系统（反射波） 8 2.7.2 TGP探测系统（反射波） 8 2.7.3 TST地质超前预报技术（散射波） 9 2.8 其他预报方法 9 2.8.1 跨孔声波CT成像法 10 2.8.2 数码成像技术 10 2.8.3 HSP声波反射法 10 2.8.4 红外探测法 10 2.8.5 陆地声纳法 10 2.8.6 高分辨直流电法 10 3 预报方法的选用 11 3.1 不同地质条件下预报方案的选用原则 11 3.2 预报方案的制定 11 1超前地质预报的定义和任务 1.1超前地质预报的定义 隧道超前地质预报有广义和狭义之分，广义的超前预报包括工程可行性阶段、勘察设计阶段和施工阶段的预报；狭义的超前地质预报则表示隧道施工期的超前地质预报。虽然名称有所不同，但这些预报工作都是为保证隧道的顺利施工，避免地下水发育地段突水、突泥的发生，防止地表水、地下水流失，确保隧道施工安全。同时根据隧道开挖揭示的洞身围岩条件的变化趋势和采用各种地球物理探测手段对隧道施工掌子面前方地质情况的探测结果，结合洞内外地质调查、掌子面素描结果和预报人员地质经验，对隧道前方可能遇到的不良地质体及由此可能引发的地质灾害的性质、分布位置、规模的预测。 超前地质预报可以降低地质灾害发生的机率和危害程度，查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行，为优化工程设计提供地质依据。完整的地质超前预报工作流程如下图所示： 图1超前地质预报工作内容程序图 1.2超前地质预报的任务 1.2.1超前预报的研究目的如下： 查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行； 降低地质灾害发生的机率和危害程度； 为优化工程设计提供地质依据； 为编制竣工文件提供地质资料。 1.2.2超前预报的任务如下： 对地层岩性进行预测预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报； 对地质构造进行预测预报，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报； 对不良地质状况进行预测预报，特别是对岩溶、人为坑洞、瓦斯等发育情况的预测预报； 对地下水进行预测预报，特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。 超前地质预报研究内容有很多，总结下来主要的研究内容包括： 断层及其影响带和节理密集带的位置、规模和性质 软弱夹层（含煤层）的位置、规模及其性质 岩溶发育位置、规模及其性质 不同岩类间接触界面的位置 工程地质灾害可能发生的位置及规模 隧道围岩级别变化及其分界位置 不同风化程度的分界位置 不良地质体（带）成灾的可能性 隧道涌水的位置、水压及水量 隧道围岩级别的变化及分布 2超前预报的方法及原理 　 隧道的