嵩昆高速隧道地质超前预报、监控量测及质量检测项目实62909.docx

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1、中国交建云南嵩昆高速公路项目一公局分部 隧道监测实施方案Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.国家高速公路网G85重庆至昆明高速公路嵩明（小铺）至昆明段高速公路隧道超前地质预报、监控量测及质量检测实施方案中国交建云云南嵩昆昆高速公公路项目目一公局分部部第七标标段 二一四年年十一月月目 录1工程简介介62 检测工工作组织织机构设设置62.1组织织机构框框图62.2项目目管理职职责72.3项目目部人员员配置92.2检测测仪器配配置93检测工作作计划104检测工作作范围和和内容114.1隧道道检测工工

2、作范围围114.2隧道道检测工工作内容容124.2.11隧道超超前地质质预报内内容124.2.22隧道监监控量测测内容124.2.33隧道质质量检测测内容124.3检测测标准及及规范135 隧道检检测方案案及措施施135.1隧道道超前地地质预报报实施方方案135.1.11隧道超超前地质质预报技技术方案案要点135.1.22隧道超超前地质质预报方方法、内内容、频频率及措措施135.1.33隧道围围岩工程程类别的的准确预预报205.1.44隧道超超前地质质综合预预报工艺艺215.1.55隧道超超前地质质预报分分析判定定及成果果报告225.1.66成果提提交245.1.77隧道超超前地质质预报成成果

3、举例例245.2隧道道监控量量测实施施方案265.2.11监控量量测工作作目的265.2.22监控量量测工艺艺、内容容、频率率、及措措施265.2.33量测数数据处理理方法385.2.44监控量量测数据据处理成成果应用用435.2.55量测成成果分析析与判定定、提交交的报告告及结果果445.3隧道道质量检检测实施施方案465.3.11质量检检测内容容465.3.22质量检检测测线线、测点点布置475.3.33现场质质量检测测技术措措施485.3.44质量检检测数据据分析与与判定485.3.55质量检检测提交交的报告告及结果果495.3.66质量检检测成功功实例505.4检测测中的关关键技术术问

4、题515.4.11隧道围围岩分类类515.4.22喷射混混凝土厚厚度检测测535.5隧道道检测质质量及工工期保障障措施535.5.11本项目目检测及及工期目目标535.5.22质量及及工期保保障措施施535.5.33质量保保证体系系545.6服务务承诺555.6.11检测人人员管理理555.6.22设备保保障565.6.33检测技技术与方方法565.6.44检测进进度565.6.55检测成成果上报报565.6.66特殊情情况575.6.77专家组组575.7安全全保障措措施及纪纪律要求求575.7.11安全保保障措575.7.22纪律要要求595.8环境境保护措措施605.9本工工程检测测工作

5、的的重点与与难点分分析615.9.11应用地地质雷达达进行隧隧道检测测615.9.22雷达波波速的确确定635.10对对本项目目检测工工作的建建议655.11施施工单位位需要做做的工作作65附录1 隧道施施工地质质跟踪调调研与初初支观察察记录表表69附录2 隧道地地表下沉沉监控量量测记录录表70附录3 隧道周周边收敛敛监控量量测记录录表71附录4 隧道拱拱顶下沉沉监控量量测记录录表72附录5 隧道锚锚杆抗拔拔力检测测记录表表73附录6 隧道锚锚杆轴力力检测记记录表74附录7 隧道喷喷射混凝凝土应力力量测记记录表75附录8 隧道钢钢拱架应应力量测测记录表表76附录9 隧道围围岩内部部位移量量测记

6、录录表77附录10 隧道二二衬砼应应力量测测记录表表78附录11 回弹法法检测隧隧道二衬衬混凝土土强度记记录表79附录12 隧道超超前地质质预报检检测现场场确认单单80附录13 隧道初初期支护护质量检检测现场场确认单单81附录14 隧道二二次衬砌砌质量检检测现场场确认单单82附录15 隧道仰仰拱质量量检测现现场确认认单83嵩明（小铺铺）至昆昆明段高高速公路路隧道地地质超前前预报、监监控量测测及质量量检测项项目实施施方案1工程简介介嵩明（小铺铺）至昆昆明段是是国家高高速公路路网G885渝昆昆高速云云南境内内的一段段，也是是云南省省干线公公路规划划中的重重要组成成部分。国国家高速速公路GG85重重

7、庆昆昆明公路路由四川川宜宾进进入云南南省水富富县，经经昭通、曲曲靖的会会泽到达达云南省省省会昆昆明，是是云南出出省通往往四川、重重庆及华华北方向向最快捷捷的交通通运输主主通道。本项目共设设置一座座隧道，即即杨梅山山隧道，本本隧道起起点端至至右幅KK46+3000（左幅幅K466+3000）属属第6合合同杨梅梅山段，右右幅K446+3300（左左幅K446+3300）至至止点端端属第77合同经经开区段段，根据据隧道设设计断面面、工程程地质条条件及类类似工程程实践经经验，本本项目对对左右幅幅隧道净净距小于于27mm即左右右幅中线线距离小小于299m的地地段，定定义为小小净距隧隧道，详详见表11。表

8、1 隧道道概况表表序号隧道名称布置形式起点桩号止点桩号隧道长度1杨梅山隧道道双洞三车道道分离式式ZK45+4900ZK47+20551715K45+4445K47+22451800本项目检测测合同段段共1段段，即检检测1合合同段。左左幅起止止桩号为为ZK445+4490ZK446+3300，右右幅K445+4445K466+3000对应应的土建建合同段段为第66合同段段；左幅幅起止桩桩号为ZZK466+3000ZZK477+2005，右右幅K446+3300K477+2445对应应的土建建合同段段为第77合同段段。2 检测工工作组织织机构设设置2.1组织织机构框框图根据本项目目的特点点，本单单

9、位成立立隧道检检测项目目部“西西安长大大公路工工程检测测中心项项目部”（以以下简称称项目部部），使使组织机机构设置置和资源源配置达达到最优优，在第第一时间间即可开开展现场场检测工工作。此外，检测测方组织织聘请专专家组成成顾问组组为本项项目部提提供技术术指导，并并通过质质量安全全监督检检查组对对本项目目部的体体系运行行进行监监督。图1 项目目组织机机构图2.2项目目管理职职责根据招标文文件的要要求，制制定了嵩嵩昆公路路检测工工程中的的项目实实施总目目标，并并将关键键内容细细化为安安全生产产目标、进进度目标标、质量量目标、文文明施工工目标，采采用合理理的保证证模式，建建立健全全完善的的组织机机构，

10、明明确各机机构、各各人员的的工作职职责，合合理配置置各种资资源，定定期进行行管理评评审，接接受项目目部考核核。通过过实施有有效的项项目管理理，确保保各机构构、各人人员的管管理职责责得到全全面、有有效的履履行，使使检测工工作全面面达到合合同要求求。项目经理：是项目目部的第第一责任任人，负负责组织织、领导导项目部部全体人人员按合合同要求求，全面面、有效效地开展展物探检检测工作作。项目目经理是是我方投投入本项项目所有有资源的的总调度度者，可可根据工工程需要要合理调调集和组组合项目目部人员员、设备备和其它它各种资资源，召召开现场场工作会会议，决决策项目目部的各各种重要要事宜。项项目经理理须按时时参加业

11、业主和监监理召集集的各种种重要会会议，汇汇报物探探检测工工作开展展的情况况，接受受业主和和监理的的指令和和监督，并并负责或或授权项项目部与与其它协协作单位位的沟通通。项目目经理是是本物探探检测项项目的总总负责，必必须负责责对项目目部的物物探检测测工作进进行全面面管理，对对项目实实施过程程中人员员、设备备的安全全状况必必须进行行检查和和有效控控制。本本着对业业主负责责、对工工程负责责的态度度，项目目经理将将严格按按项目管管理的原原则和模模式，建建立健全全一整套套适合嵩嵩昆公路路隧洞物物探检测测工程的的规章制制度，在在工程检检测过程程中坚决决执行。总工程师：全面负负责项目目部技术术和质量量的领导导

12、工作，组组织编制制和批准准技术方方案，负负责物探探检测工工作的技技术指导导，现场场检测过过程中的的检查和和监督，审审查和批批准检测测成果报报告。作作为物探探检测项项目部的的技术总总负责人人，对技技术措施施有最后后决定权权。作为为项目部部技术进进步的带带头人，负负责引进进和推广广新技术术，组织织技术讨讨论和质质量检查查。专家组：嵩嵩昆公路路物探检检测项目目经理部部设一个个专家咨咨询组，对对本工程程全程进进行指导导、接受受咨询和和资料审审核。专专家组可可为本检检测项目目提供完完善的咨咨询服务务，是项项目部强强大的后后援力量量。设备管理部部：负责责工程物物探检测测仪器设设备管理理，按照照检测进进度计

13、划划和质量量的要求求，按时时、按质质、按量量保证主主要检测测设备的的配套供供应。负负责工程程检测仪仪器设备备的入库库验收、仓仓储维护护、清库库盘点等等日常管管理工作作，建立立健全检检测仪器器设备的的管理制制度，加加强对设设备的维维修、保保养工作作，确保保检测仪仪器设备备有效合合理的使使用。技术质量部部：在总总工程师师领导下下，协助助总工程程师管理理项目部部技术和和质量，编编制技术术方案和和技术文文件，收收集有关关技术资资料，为为一线检检测人员员提供强强有力的的技术支支持；还还负责检检测成果果报告的的编写、技技术档案案的整编编；以及及对项目目部员工工进行技技术培训训。综合管理部部：是项项目部的的

14、重要职职能部门门，对项项目经理理负责，负负责合同同管理、进进度控制制、费用用控制及及资料信信息管理理、后勤勤管理和和办公相相关事务务；负责责按检测测工程总总目标的的要求制制定各分分项目标标及实施施细则，并并监督及及配合检检测部工工作。安全环保部部：负责责项目部部的安全全生产工工作及现现场的环环境保护护。负责责制定检检测工程程的安全全生产规规章制度度、环境境保护制制度，并并根据工工程实施施情况适适时修订订和补充充，检查查实施效效果，及及时向项项目经理理反馈。对对违规行行为进行行处罚，并并监督其其整改。检测部：包包括内业业组和外外业组，负负责物探探检测工工作的实实施及资资料的初初步分析析。检测测部

15、是物物探检测测项目的的现场工工作实施施机构，其其主要工工作内容容包括外外业检测测工作和和内业资资料处理理工作。检检测部的的工作范范围涉及及各种检检测手段段和检测测工程的的全过程程，将配配备专业业工程师师和技术术人员，另另有现场场熟练操操作技术术员等。检测部是各各管理部部门的重重点服务务、保障障和控制制点，检检测部的的高效运运转是项项目部的的关键，是是工作的的重点。2.3项目目部人员员配置为顺利圆满满完成云云南省嵩嵩昆高速速公路隧隧道检测测任务，经检测中心层层选拔并结合实际配置项目人员。项目部人员配置情况为高级工程师1名，工程师5名，检测员6名。2.4检测测仪器设设备配置置为保证检测测成果准准确

16、可靠靠，顺利利完成云云南省嵩嵩昆高速速公路隧隧道检测测任务，我我检测中中心投入入以下仪器器设备见见表2。表2 本项项目仪器器设备汇汇总表设备名称产地规格/型号号/功率出厂 时时间单位数量新旧程度（%）小计自有租赁新购地质雷达美国SIR-3300002013年年套100%雷达天线美国100MHHZ2013年年套100%雷达天线美国400MHHZ2013年年套100%雷达天线美国900MHHZ2013年年套100%数码相机日本FX802013年年台90%回弹仪中国ZC3-AA2006年年台80%水准仪中国DS052006年年台80%收敛计中国JSS300A2006年年台75%锚杆拉拔仪仪中国ML-

17、20002006年年台80%水准尺中国中国2012年年台85%振弦式多点点位移计计中国SDW-442012年年台90%压力盒中国SDE2010年年个100%钢筋计中国SDG2012年年个100%应变传感器器中国SDB（YY）2012年年个100%复印机中国HPM100052011年年台100%升降车中国货车改装2013年年辆95%汽车中国轻型越野2009年年辆80%计算机中国联想启天2013年年台100%备注3检测工作作计划为了保证检检测工作作的顺利利进行，我我们将做做好检测测前的一一切准备备工作。其其一是检检测人员员的上岗岗培训工工作，只只有持有有上岗证证的人员员才能进进入工地地从事检检测工

18、作作；其二二是做好好仪器设设备的购购置、维维护、校校验工作作；其三三是做好好调研工工作，力力求使工工作方法法更适合合于嵩昆昆公路质质量无损损检测，不不断提高高检测成成果的质质量，详详见图22。检测工作根根据服务务期和工工程施工工总进度度编制工工作计划划，分为为服务期期限检测测工作计计划、年年度检测测工作计计划、季季度检测测工作计计划。由由于我们们的工作作受施工工进度的的约束，检检测工作作计划要要适时进进行调整整，满足足施工单单位进度度要求。图2 检测测工作计计划图4检测工作作范围和和内容4.1隧道道检测工工作范围围据云南嵩昆昆高速公公路建设设指挥部部国家家高速公公路网GG85渝渝昆高速速嵩明（

19、小小铺）至至昆明段段高速公公路工程程检测招招标文件件的有有关规定定，云南南嵩昆高高速公路路工程检检测SDDJC-1合同同段检测测工作范范围为朱朱杨梅山山隧道，隧隧道左右右幅长度度合计335255m，详详细情况况见表44。表4 云南南嵩昆高高速公路路隧道检检测标段段SDJCC-1估估算工程程量表隧道检测标标段对应隧道计划工期（月月）隧道检测估估计数量量（延米米）备 注SDJC-1杨梅山隧道道3635254.2隧道道检测工工作内容容隧道检测工工作内容容包括地地质超前前预报、监监控量测测及质量量检测。4.2.11隧道超超前地质质预报内内容（1）提供供开挖掌掌子面前前方的围围岩类别别；（2）预报报掌子

20、面面前方地地质情况况，可能能出现的的地质断断层及岩岩石破碎碎带的地地质情况况； （3）开挖挖段前方方的水文文资料和和可能的的涌水预预报；（4）溶洞洞尺寸及及位置预预报。4.2.22隧道监监控量测测内容（1）地质质与支护护状态观观测(洞洞内外状状况观测测，由施施工单位位提供测测量数据据)；（2）地表表下沉量量测；(此项由由施工单单位提供供测量数数据)；（3）周边边位移量量测；(此项由由施工单单位提供供测量数数据)；（4）拱顶顶下沉量量测；(此项由由施工单单位提供供测量数数据)；（5）锚杆杆拉拔量量测；（6）锚杆杆轴力量量测；（7）围岩岩内部位位移量测测；（8）围岩岩与初期期支护间间接触压压力量测

21、测；（9）钢支支撑内力力量测；（10）二二衬混凝凝土内力力量测；（11）围围岩弹性性波测试试。4.2.33隧道质质量检测测内容（1）超挖挖及欠挖挖；（2）喷射射混凝土土喷层厚厚度；（3）模筑筑混凝土土衬砌厚厚度；（4）钢支支撑位置置及数量量；（5）混凝凝土强度度和质量量；（6）拱顶顶及侧壁壁后空洞洞。4.3检测测标准及及规范为保证高质质量、高高效率地地完成云云南嵩昆昆高速公公路隧道道超前预预报、监监控量测测及质量量检测工工作，在在隧道地地质超前前预报、监监控量测测及质量量检测工工作中严严格执行行下述标标准和技技术规范范：1、工程施施工招标标文件中中的所有有技术规规范；2、所有与与本工程程施工有

22、有关的国国家现行行的技术术标准、规规范、规规程及相相关文件件：（1）公公路工程程国内招招标文件件范本（220033年版）第第二卷第第5篇技技术规范范；（2）JTTG F600-20009公公路隧道道施工技技术规范范；（3）JTTG FF80/1-220044公路路工程质质量检验验评定标标准；（4）GBB 5000211-20001岩岩土工程程勘察规规范；（5）JTTG CC20-20111公公路工程程地质勘勘察规范范；（6）GBB 500086-20001锚锚杆喷射射混凝土土支护技技术规范范；（7）JTTG DD70-20004公公路隧道道设计规规范； （8）JGGJ/TT 233-20011

23、回回弹法检检测混凝凝土抗压压强度技技术规程程；（9）CEECS 02：20005超超声回弹弹综合法法检测混混凝土强强度技术术规程；（10）CCECSS 21：20000超超声法检检测混凝凝土缺陷陷技术规规程；（11）GGB 5500226-220077工程程测量规规范；（12）CCJJ 37-20112城城市道路路工程设设计规范范；（13） 隧道施施工设计计图纸。3、现行公公路工程程试验检检测规范范、规程程；4、项目建建设期间间国家颁颁布并实实施的相相关岩土土工程检检测和混混凝土结结构无损损检测规规范、规规程、标标准等；5、云南嵩嵩昆高速速公路建建设指挥挥部为完完成隧道道地质超超前预报报、监控

24、控量测及及质量检检测工作作下发的的有关标标准、要要求和通通知、规规定等。5 隧道检检测方案案及措施施5.1隧道道超前地地质预报报实施方方案地质超前预预报以地地质为中中枢，加加强隧道道地质工工作，将将地质综综合分析析贯穿到到长期、中中期、短短期、临临兆超前前地质预预报四个个阶段中中，实行行地质、物物探、钻钻探三结结合，优优化物探探组合，综综合应用用，确保保隧道安安全、快快速、优优质施工工，不留留后患。确确保隧道道施工取取得经济济效益、社社会效益益和环境境效益。具具体超前前地质预预报的任任务要求求如下：（1）提供供开挖掌掌子面前前方的围围岩类别别；（2）预报报掌子面面前方地地质情况况：可能能出现的

25、的地质断断层及岩岩石破碎碎带的地地质情况况；要预预报破碎碎带的位位置、宽宽度、富富水情况况及围岩岩的完整整性等；（3）开挖挖段前方方的水文文资料和和可能的的涌水预预报：要要预报掌掌子面前前方岩体体的完整整情况、节节理裂隙隙发育情情况、富富水情况况，并分分析发生生突涌的的可能性性等。（4）溶洞洞尺寸及及位置预预报：要要预报岩岩溶发育育情况，包包括溶洞洞的大小小、位置置、充填填情况等等。5.1.11隧道超超前地质质预报技技术方案案要点根据项目特特点，隧隧道地质质超前预预报工作作使用地地质、物物探相结结合,并并分长期期、中期期、短期期、临时时四个预预报阶段段来来完完成。根根据上述述要求并并结合我我单

26、位多多年来在在多座公公路隧道道开展超超前预报报工作的的经验以以及进行行“隧道道地质超超前预报报智能化化识别技技术”研研究的成成果，我我单位将将采用综综合隧道道超前预预报技术术来响应应竞争性性谈判文文件的技技术要求求。综合合隧道超超前预报报技术的的要点为为三个结结合：第一个相结结合是不不同物探探方法的的结合。若若仅使用用地震方方法（包包括TSSP2003），对对围岩含含水性的的预报有有较大的的局限性性。有了了电法，通通过对岩岩体电导导率的探探测，能能灵敏地地反映岩岩体含水水状态。地地震与电电法结合合，集中中分析低低波速、低低电阻率率的“双双低”区区，就能能把握饱饱水断裂裂带、破破碎带、含含水溶洞

27、洞的位置置，准确确预报出出来。第二个相结结合是观观测方式式的结合合，将洞洞内观测测与洞外外观测结结合。在在隧道内内使用雷雷达进行行超前预预报探测测，由于于进行洞洞内的观观测布置置范围小小，有效效立体角角小，定定位精度度很难提提高。而而洞外观观测可布布置的范范围大，观观测方式式灵活，可可在地表表沿轴线线布置高高密度电电法剖面面或EHH4剖面面，大大大地提高高定位精精度。第三个相结结合是分分析方法法的结合合，工程程物探与与地质分分析相结结合。这这一点对对提高预预报的合合理性、准准确性有有重要作作用。对对于超前前预报来来说，研研究的对对象是地地质体，要要回答的的问题是是地质体体的现存存状态和和不利的

28、的地质地地段。对对于物探探来说，是是根据探探测到的的物性分分布来推推断地质质体的状状态和不不利地段段。由于于地质条条件复杂杂，这种种推断难难度很大大。地质质分析对对于研究究地层与与岩性分分布、断断裂与节节理构造造的分布布规律具具有绝对对优势，是是物探方方法不能能代替的的，另外外地质分分析对物物探解释释有指导导作用。地地质分析析对地表表以下和和隧道前前方是靠靠已知推推断未知知，要推推断得合合理需要要借助物物探资料料。两者者的结合合可大大大提高预预报的合合理性，可可减少误误报和漏漏报。按照上述技技术要点点，再针针对本项项目隧道道地形条条件不是是很复杂杂的情况况，且埋埋深较浅浅，我单单位将首首先沿隧

29、隧道轴线线地表采采用高密密度电法法做一个个沿隧道道轴线空空间上连连续的超超前地质质预报物物探剖面面，从而而达到事事前宏观观预知隧隧道区域域地质情情况的目目的，真真正发挥挥超前地地质预报报对施工工的指导导作用。并并在地质质复杂地地段，我我们将在在施工隧隧道内掌掌子面前前方使用用反射地地震法的的TSPP2033（探测测距离8801150mm）或电电磁波法法的地质质雷达SSIR220000（探测测距离115225m）长长短结合合的方式式进行地地质预报报。 同时根据超超前预报报工作中中地质方方法与物物探技术术相结合合的要求求，我单单位将在在超前预预报工作作中选派派高水平平、经验验丰富的的地质人人员，跟

30、跟踪对隧隧道掌子子面的附附近地层层产状、构构造、岩岩性变化化进行全全程编录录和跟踪踪。5.1.22隧道地地质超前前预报方方法、内内容、频频率及措措施5.1.22.1长长距离超超前预报报高高密度电电阻率法法地表探探测高密度视电电阻率法法(图33)是一一种阵列列勘探方方法，也也称自动动视电阻阻率系统统，是直直流电法法的发展展，其功功能相当当于四极极测深与与电剖面面法的结结合。通通过电极极向地下下供电形形成人工工电场，其其电场的的分布与与地下岩岩土介质质的视电电阻率的分布布密切相相关，通通过对地地表不同同部位人人工电场场的测量量，了解解地下介介质视电电阻率s的分分布，根根据岩土土介质视视电阻率率的分

31、布布推断解解释地下下地质结结构。该该方法对对围岩的的含水情情况特别别敏感，围围岩破碎碎含水，其其视电阻阻率明显显降低，完完整、坚坚硬岩土土的视电电阻率明明显高于于断层带带或破碎碎带和富富水带围围岩的视视电阻率率。这种种方法原原理清晰晰，图像像直观，是是一种分分辨率较较高的物物探方法法。近年年来随着着计算机机数据采采集技术术的改进进，图3 高密度电法工作系统图示使勘勘探效率率大大提提高，增增大了剖剖面的覆覆盖面积积和探测测深度，在在强干扰扰的环境境下也能能取得可可靠数据据，大大大地提高高了信噪噪比，可可准确地地探测地地质体。该该方法在在工程与与水文地地质勘探探和矿产产、水利利资源勘勘查中有有着广

32、泛泛而成功功的应用用。本次高密度度电法测测量选用用的是工工程勘察察中最常常用的温温纳装置置（图44）。测测量时，AAM=MMN=NNB=AAB/33为一个个电极间间距，探探测深度度为ABB/3，AA、B、MM、N逐逐点同时时向右移移动，得得到第一一层剖面面线；接接着AMM、MNN、NBB增大一一个电极极间距， A、BB、M、NN逐点同同时向右右移动，得得到另一一层剖面面线；这这样不断断扫描测测量下去去，得到到倒梯形形电法剖剖面。图4 高密密度电法法温纳装装置断面面扫描示示意图本项目电法法数据采采集使用用的仪器器为GEEOPEEN公司司生产的的E600BN型型高密度度电法仪仪和专用用电缆设设备。

33、为为准确地地探明隧隧道复杂杂地段的的工程和和水文地地质状况况，在地地表沿隧隧道轴线线布设电电法剖面面。工作作方法采采用大极极距(供供电)、小小点距(观测点点)的高高密度电电阻率成成像探测测，测深深点距33-6mm，勘探探最大深深度可达达5000m，保保证探测测到隧洞洞基础以以下1000m左左右，具具体工作作布置见见图5。工工作中可可采用施施龙贝格格和温纳纳观测方方式，数数据经格格式转换换、编辑辑，校正正，最后后反演成成像。隧道轴线高密度电法测线布置图5 高密密度电法法隧道地地表探测测测示意意图5.1.22.2中中远距离离超前地地质预报报TTSP2203TSP2003隧道道地震探探测方法法属于三

34、三分量纵纵横波地地震勘探探，其工工作可分分为三个个部分，即即资料采采集、处处理和结结果评估估。该方方法一般般探测距距离为掌掌子面前前方8001550m。（1）资料料采集TSP 2203资资料采集集技术要要求高，其其观测系系统设计计是在已已开挖的的隧道两两侧设置置炮点和和检波点点。检波波点布在在隧道两两侧壁内内，每侧侧各一个个，检波波器为三三分量加加速度型型；炮点点可以设设置在隧隧道的左左侧或右右侧，排排成一直直线，118-224炮，小小药量激激发地震震波。检检波器和和炮点埋埋入壁内内1.55-2.0m处处，地震震波在地地层传播播时遇到到波阻抗抗变化界界面就会会发生反反射，反反射回来来的地震震波

35、信号号被检波波器接收收，最后后记录单单元以数数字形式式记录下下来（如如图6所所示）。图6 隧道道TSPP测试原原理由于TSPP2033地质超超前预报报地震资资料数据据量大、信信息丰富富，在数数据获取取的过程程中尤其其要注意意避开各各种震动动干扰，从从而保证证获取第第一手资资料的可可靠性。（2）数据据处理采集的地震震数据由由TSPPwinn软件进进行处理理。处理理过程分分为十一一个步骤骤，即数数据设置置带通通滤波初至波波拾取拾取处处理炮炮能量均均衡QQ估计反射波波提取P-SS波分离离速度度分析深度偏偏移反反射层提提取。处理成果包包括：P、S波波时间剖剖面P、S波波速度剖剖面P、S波波深度偏偏移剖

36、面面P、S波波反射层层位提取取岩石物理理及力学学参数探测成果果2D显显示图（预预报距离离10001550m）（3）结果果评估总结大量TTSP记记录的反反射波特特征，并并与隧道道开挖地地质剖面面相对比比，在理理论分析析的基础础上，总总结出如如下的地地质对象象判断、识识别和预预报技术术指标，用用于探测测成果的的地质解解释。反射波的动动力学特特征与岩岩体特性性的关系系：反射波相相位为正正时，表表明岩层层变硬，反反射波相相位为负负时，表表明岩层层变软；若S波反反射强于于P波，则则表明岩岩体饱水水；反射波相相位先负负后正时时，可能能对应断断裂带；反射波的运运动学特特征与岩岩体特性性的关系系：若纵横波波速

37、比VVp/VVs增加加或泊松松比突突然增大大，于流流体存在在有关。若Vp降降低，则则表明岩岩体裂隙隙、孔隙隙度发育育，岩体体类别降降低，或或有断裂裂破碎带带。通过TSPP2033系统对对隧道进进行地震震探测，可可以预测测掌子面面前方及及其周围围的工程程地质和和水文地地质情况况、包括括围岩强强度的软软硬变化化、节理理裂隙发发育情况况、断层层及破碎碎带、岩岩体含水水性、溶溶洞分布布及围岩岩类别等等等。5.1.22.3短短距离超超前地质质预报探地地雷达ABCD图8 超前预报雷达测线布置示意图地质雷达可可有效地地探测隧隧道掌子子面前方方的地层层岩性划划分、富富水性与与岩溶破破碎带等等的分布布情况,探测

38、距距离一般般为掌子子面前方方1525mm。（1）数据据采集测线布置：地质雷雷达超前前预报探探测以隧隧道开挖挖掌子面面前方为为检测目目标，以以拱顶为为中心，“十十”字形形布置22条雷达达测线，若若探测面面较宽时时，可以以“井”字字形布置置4条雷雷达测线线或，必必要时加加密雷达达测线以以提高探探测结果果的准确确性。测测线布置置如图88所示。雷达天线使使用低频频1000M天线线，探测测距离115225m范范围，一一般采用用连续测测量，视视条件也也可采用用点测，一一般点距距为0.5-11.0mm，探测测断层或或含水裂裂隙面，采采用十字字探测法法，开挖挖工作面面凹凸不不平不符符合条件件时，采采用点测测法

39、，有有条件时时可选用用支架进进行探测测。探测测洞穴，选选用十字字探测法法和辅以以定点转转角探测测法。使用地质雷雷达进行行超前预预报数据据采集时时受到测测线附近近的构造造物、金金属物体体、电磁磁干扰等等影响时时，应在在记录中中注明，并并标出位位置，异异常区域域应重复复测试。（2）数据据处理解释前宜做做编辑、滤滤波、增增益等处处理。情情况较复复杂时，还还宜进行行道分析析、FKK滤波、正正常时差差校正、褶褶积、速速度分析析、消除除背景干干扰等处处理。结合地质情情况、电电性特征征、探测测体的性性质和几几何特征征综合分分析。必必要时应应考虑影影响介电电常数的的各种因因素，制制作雷达达探测的的正演和和反演

40、模模型。在在数据处处理及解解译过程程中，必必须结合合TSPP中期超超前地质质预报资资料和高高密度电电法探测测资料进进行对比比，必要要时可以以进行超超前水平平钻探法法，或配配合围岩岩及岩石石的波速速测试进进行综合合预报。5.1.22.4地地质调查查法要保证隧道道地质超超前预报报准确可可靠，工工程物探探与地质质研究相相结合是是非常重重要的因因素。现现场地质质调查包包括地表表地质调调查和隧隧道开挖挖时的围围岩地质质素描。目目的是指指导TSSP和GGPR的的地质解解释，总总结地质质现象的的规律，正正确理解解工程物物探结果果，给出出合理、客客观的预预报结果果。地表地质调调查是在在隧道工工程勘察察资料和和

41、隧道设设计平面面图及地地质纵剖剖面图的的基础上上，进一一步开展展有针对对性的地地质调查查工作。主主要是完完成以下下任务并并收集以以下主要要成果资资料：了解隧道道所处的的大地构构造和区区域地质质背景，构构造运动动对本区区地层的的影响程程度。隧道地表表地质调调查，完完成隧道道地质剖剖面图，包包括地表表出露的的岩性、岩岩石风化化程度、岩岩层产状状、颜色色、结构构、断裂裂构造与与褶皱等等。隧道水文文地质调调查，包包括地表表水系分分布、流流量，与与隧道的的位置关关系，地地表水对对地下水水的补给给地段、补补给量；地表水水的丰枯枯季节等等。隧道的围岩岩地质素素描工作作是随隧隧道施工工进行的的，对隧隧道掌子子

42、面开展展地质调调查。主主要是完完成下述述任务并并收集和和分析地地质资料料：隧道围岩岩地质时时代；岩性、主主要矿物物组成及及其胶结结物；了解岩层层产状，岩岩层产状状对隧道道开挖时时的稳定定性有较较大的影影响；围岩结构构，岩体体的结构构类型、破破碎程度度、岩溶溶发育程程度，由由此可以以反映出出围岩的的整体性性和稳定定性；地质构造造：如断断层、节节理、裂裂隙和褶褶皱等，这这些构造造主要也也是影响响围岩的的完整性性和稳定定性的因因素，是是造成地地质灾害害的主要要因素；隧道围岩岩饱水、出出水情况况。水对对围岩的的稳定和和工程事事故有重重要影响响。在地质调查查过程中中，在地地表以及及隧道内内，采集集了不同

43、同岩性的的岩石样样本。这这些岩石石样本具具有典型型性，代代表了不不同地质质体的岩岩性，对对其进行行分类波波速测试试，可用用于地质质解释。通通过综合合上述地地质调查查研究，结结合高密密度电法法的成果果图、TTSP和和GPRR探测资资料，能能够了解解隧道前前方围岩岩的稳定定性、涌涌水情况况、岩石石破碎带带、软弱弱带等，提提高预报报的准确确性。5.1.33隧道围围岩工程程类别的的准确预预报在超前预报报中，根根据竞争争性谈判判文件需需求要准准确判定定开挖前前方工程程地质、水水文地质质、围岩岩类别，提提出合理理化施工工方案建建议。准准确确定定围岩的的类别有有一定技技术难度度。因为为确定围围岩类别别有不同

44、同的方法法，地质质研究根根据节理理发育、围围岩结构构类型、构构造影响响程度、含含水性、开开挖后围围岩的稳稳定状态态等可确确定岩体体工程类类别，波波速测试试由纵波波速度、泊泊松比、密密度、弹弹性模量量等岩石石力学参参数也可可确定岩岩体分类类。TSSP2003软件件在计算算这些参参数时，采采用的是是经验公公式，其其结果有有时不合合适，而而又不能能根据不不同的地地区进行行校正。因因此，对对岩石力力学参数数必须进进行必要要的校正正，才能能准确判判定围岩岩类别另另外，确确定围岩岩类别还还要充分分考虑围围岩含水水情况，不不同岩性性的围岩岩含水，围围岩类别别的降低低的程度度不一样样。这给给围岩类类别的准准确

45、判定定造成一一定的困困难。围岩类别的的确定，主主要是根根据TSSP计算算的岩石石物理力力学参数数，如纵纵波速度度、密度度、泊松松比、静静态杨氏氏模量，以以及构造造影响程程度、节节理裂隙隙发育、围围岩的软软硬和含含水情况况等，参参照公公路隧道道设计规规范加加以确定定。但需需要注意意的是，TTSP解解释的岩岩层软硬硬，与公公路工程程地质勘勘察规范范中岩石石等级划划分的硬硬质岩石石和软质质岩石有有对应关关系，但但又有差差别。公公路工程程地质勘勘察规范范中岩石石等级划划分的硬硬质岩石石和软质质岩石，是是根据岩岩石的饱饱和抗压压极限强强度和耐耐风化能能力来确确定，是是量化了了的。而而TSPP方法探探测的岩岩层的软软硬，由由介质的的波阻抗抗来决定定，是相相对而言言的。波波阻抗的的大小，是是由介质质的速度度和密度度确定。表表5列出出了不同同介质纵纵波传播播速度及及密度，但但影响介介质速度度和密度度的因素素很多，例例如岩石石弹性模模量、成成分、孔孔隙度、孔孔隙中的的充填物物、流体体含量、地地质年代代、埋藏藏深度、构构造运动动影响等等。因此此，在进进行地质质解释时时，应注注意上述述诸因素素造成的的影响，提提高预报报