中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
賈龍
(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，貴州貴陽(yáng)550001)
摘要：文章介紹了某隧道TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的原理及該隧道TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的情況，確保了隧道施工的安全進(jìn)行。論文的成果也可為相關(guān)的工程提供參考。
關(guān)鍵詞：隧道;TSP;超前地質(zhì)預(yù)報(bào);參考
中圖分類號(hào)：U456.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937 (2010) 03-0094-01
The geology pre-forecast of during a tunnel construction
JIA Long
(Guizhou Ommunication Planning Survey&design Academe,Guizhou,Guiyang 550001,China)
Abstract: Principle of TSP to geology forecast is briefly introduced in this paper, and its application in a Case Tunnel is alsodescribed.The work has protected the safety of tunnel construction.The result of this paper will provide some useful referencesto similar engineering.
Keywords:meiling tunnel;TSP;geology forecast;reference
1.工程簡(jiǎn)況
某隧道工程位于江西與廣東兩省交界處，某隧道出口位于大余縣洋坑村，進(jìn)口位于廣東省南雄市紅梅村，為上下行分離式三車道高速公路長(zhǎng)隧道，隧道左線起訖樁號(hào)為GK55+405—GK57+780，隧道全長(zhǎng)2375m。本隧道區(qū)處于由震旦系砂質(zhì)板巖構(gòu)成的構(gòu)造剝蝕中低山區(qū)，隧道區(qū)最高峰標(biāo)高為560.77m，最底標(biāo)高為239.67m.相對(duì)高差約321.1m。隧道進(jìn)出口自然坡度較緩，區(qū)內(nèi)植被發(fā)育，通視條件差。
2.TSP203工作原理
隧道工程地層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。表層均為第四系全新統(tǒng)殘坡積碎石土，下部為震旦系含碳板巖和砂質(zhì)板巖組成。隧道區(qū)內(nèi)發(fā)育有四條規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造：
裂隙密集帶Fl在ZK55+785附近穿過(guò)，寬約10—15m，走向?yàn)?40。左右，傾向東北，傾角60。左右;裂隙密集帶F2在ZK56+220附近穿過(guò)，寬約20—25m，走向?yàn)?30。左右，傾向南西，傾角700左右;裂隙密集帶F3在ZK56+955附近穿過(guò)，寬約20~25m，走向?yàn)?0。左右，傾向東南，傾角70。左右;主裂隙密集帶F4在ZK57+535附近穿過(guò)，寬約10—15m，走向?yàn)?5。左右，傾向南東，傾角700左右。以上四條斷裂帶在2006年11月21‘日隧道工程開工，工期2年。
為了查明掌子面前方圍巖的地質(zhì)情況等信息，預(yù)報(bào)隧道圍巖級(jí)別，從而為施工階段修正設(shè)計(jì)、施工支護(hù)材料做提早準(zhǔn)備，進(jìn)而加快工程進(jìn)度，降低工程風(fēng)險(xiǎn)，有必要進(jìn)行隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。
TSP203超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)布置及測(cè)試過(guò)程由一系列炮點(diǎn)、兩個(gè)三維接收傳感器(X、Y、Z方向)、接收機(jī)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。
表1 TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)推斷結(jié)果一覽表
| 序號(hào) |
里程樁號(hào) |
長(zhǎng)度(m) |
圍巖推斷結(jié)果 |
設(shè)計(jì) 圍巖 級(jí)別 |
推斷圍巖 級(jí)別 |
| 1 |
GK55+631- 652 |
21 |
弱風(fēng)化厚層狀砂質(zhì)板巖，間夾 薄層狀泥質(zhì)板巖，節(jié)理裂隙發(fā) 育，巖體較破碎。 |
Ⅳ |
ⅣIⅡ |
| 2 |
GK55+652～670 |
18 |
弱風(fēng)化厚層狀砂質(zhì)板巖，節(jié)理 裂隙發(fā)育，巖石星塊狀～鑲嵌 狀結(jié)構(gòu)，巖體較完整。 |
Ⅳ | |
| 3 |
GK55+670- 684 |
14 |
弱風(fēng)化厚層狀砂質(zhì)板巖，局部 節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體總體較 完整。 |
IⅡ | |
| 4 |
GK55+684～720 |
36 |
弱風(fēng)化厚層狀砂質(zhì)板巖，間夾 薄層狀泥質(zhì)與碳質(zhì)板巖，節(jié)理 裂隙發(fā)育，巖體較破碎。 |
ni | |
| 5 |
GK55+720- 750 |
30 |
弱風(fēng)化厚層狀砂質(zhì)板巖，節(jié)理 裂隙發(fā)育，巖石呈塊狀～鑲嵌 狀結(jié)構(gòu)，巖體較完整。 |
III |
IⅡ |
| 6 |
GK55+750～790 |
40 |
弱風(fēng)化厚層狀砂質(zhì)板巖，節(jié)理 裂隙發(fā)育，巖石呈塊狀～鑲嵌 狀結(jié)構(gòu)，巖體較完整。 |
Ⅳ |
III |
3.TSP超前預(yù)報(bào)方案設(shè)計(jì)
按照隧道2375m，扣除進(jìn)洞和出口長(zhǎng)度各55m，需要進(jìn)行長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)的有2265m，按照TSP超前預(yù)報(bào)的測(cè)試范圍120m，預(yù)計(jì)需要進(jìn)行18次測(cè)試。
4.某隧道進(jìn)口GK55+631~GK55+790區(qū)段超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的實(shí)施
?、贉y(cè)試時(shí)間?，F(xiàn)場(chǎng)探測(cè)準(zhǔn)備時(shí)間為2007年6月25至6月26日，6月27日正式測(cè)試，2007年6月27日至6月28日進(jìn)行資料處理與報(bào)告編制。
②測(cè)試點(diǎn)數(shù)。該隧道現(xiàn)場(chǎng)掌子面平整度一般，掌子面寬度12.4m，高8m。本次TSP203檢測(cè)掌子面的里程樁號(hào)為：GK55+631，24個(gè)炮點(diǎn)中，距掌子面最近的23 m，檢波器距距離最近炮點(diǎn)7m。
?、蹆x器及現(xiàn)場(chǎng)工作方式。探測(cè)采用瑞士安伯格測(cè)量技術(shù)有限公司TSP203超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。
?、軘?shù)據(jù)處理與資料獲取。圍巖縱波速度為2200—3948m/s，泊松比為0.20—0.26，密度為2.30~2.51。
5.結(jié)論與建議
根據(jù)TSP203探測(cè)結(jié)果，掌子面前方159 m范圍內(nèi)，巖體工程地質(zhì)特征如表l所示。
預(yù)報(bào)段內(nèi)存在的主要不良地質(zhì)現(xiàn)象為薄層狀泥質(zhì)板巖與碳質(zhì)板巖夾層，該夾層巖質(zhì)較軟，薄層理及節(jié)理裂隙發(fā)育，加之巖層產(chǎn)狀(傾角)平緩，當(dāng)開挖時(shí)隧道遇到此層易產(chǎn)生掉塊與坍落，造成超與欠挖等現(xiàn)象。
