目前國內(nèi)外超前地質(zhì)預(yù)報手段分為:常規(guī)地質(zhì)法、超前導(dǎo)坑預(yù)報法、超前鉆探預(yù)報法、物探方法四種。施工地質(zhì)超前預(yù)報是一項系統(tǒng)性工作,應(yīng)納入施工工序。
1.常規(guī)地質(zhì)法
包括地質(zhì)素描法、地層分界線及構(gòu)造線地下和地表相關(guān)性分析法、地質(zhì)作圖法、數(shù)碼成像、技術(shù)位移向量分析法等。通過對比、論證和推斷,預(yù)報隧道施工前方的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況。
2.超前導(dǎo)坑預(yù)報法
包括平行導(dǎo)坑法和正洞導(dǎo)坑法。在隧道內(nèi)或隧道附近開挖一個平行的小斷面導(dǎo)坑,對導(dǎo)坑出露的地質(zhì)編錄、素描、作圖,綜合分析其地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)情況,根據(jù)地質(zhì)理論預(yù)測相應(yīng)隧道的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,以及可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的位置、性質(zhì)、規(guī)模,并提出防治措施意見。超前平行導(dǎo)坑法最為直觀,精確度很高。通過直觀的地質(zhì)情況,施工單位可提前了解主隧道開挖斷面的地質(zhì)情況,以便采取相應(yīng)的工程防護(hù)措施。其缺點是成本高,對施工影響大。在超前平行導(dǎo)坑中輔助以室內(nèi)物理力學(xué)測試、現(xiàn)場點荷載測試、地應(yīng)力測試、物探地震反射等方法,可以完善地質(zhì)超前預(yù)報的內(nèi)容。
3.超前鉆探預(yù)報法
包括深孔水平鉆探、5-8m加深炮孑L探測及孔內(nèi)攝影。直接揭示隧道開挖面前方幾十米的地層巖性、巖體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、地下水、巖溶洞穴充填物及其性質(zhì)、巖體完整程度等資料,還可通過巖芯試驗獲得巖石強(qiáng)度等定量指標(biāo),適用于已經(jīng)基本認(rèn)定的主要不良地質(zhì)區(qū)段。超前鉆探的方向控制和鉆探工藝有一定的技術(shù)難度,對施工干擾大。
4.物探方法
物探方法是利用物性差異進(jìn)行地質(zhì)判斷的間接方法。采用物探技術(shù)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報的優(yōu)點是快速,超前探測距離大,對施工干擾相對小,可以多種技術(shù)組合應(yīng)用。物探方法的應(yīng)用受環(huán)境及經(jīng)驗的影響,準(zhǔn)確解釋物探資料具有一定的技術(shù)難度。由于物探技術(shù)存在一定的局限性,在地質(zhì)超前預(yù)報中應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合地質(zhì)理論,提高物探成果解譯水平。當(dāng)前主要的物探方法有:地震波反射法、聲波反射法、地質(zhì)雷達(dá)、紅外探測、跨孔CT、高分辨率電法、聲監(jiān)測法、電測法、核磁共振法、陸地聲吶法、TRT真地震反射成像技術(shù)、水平聲波剖面法HSP)、TST超前預(yù)報技術(shù)、地震負(fù)視速度法、TGP12超前預(yù)報技術(shù)等。
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