冰碛层隧道超前地质预报方法技术

本发明专利技术涉及一种地质预报方法，尤其是冰碛层隧道超前地质预报方法，包括以下步骤：超前水平钻探；信息采集；专业判断，所述专业判断包括涌水涌泥可能性判释、高地温可能性判释、软岩变形可能性判释、岩爆可能性判释、其他地质病害判释；设计单位；动态设计；实施施工；对预报成果进行工后确报与复核。本发明专利技术提供的冰碛层隧道超前地质预报方法主要采用水平钻探进行预报，适用冰碛层，预报准确，费用低。费用低。费用低。

【技术实现步骤摘要】
冰碛层隧道超前地质预报方法


[0001]本专利技术涉及一种地质预报方法，尤其是冰碛层隧道超前地质预报方法。

技术介绍

[0002]地质预报是为了查清因前期地质勘察工作的局限而难以探查的、隐伏的重大地质问题，预报施工隧道掌子面前方的不良地质灾害，进而正确指导隧道工程的安全施工，降低地质灾害发生的机率和危害程度。
[0003]超前地质预报主要有超前导坑、超前钻孔等方法，这些方法工期长、费用高。而冰碛层更加复杂，现有的超前地质预报方法不能满足预报要求。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种适用冰碛层，预报准确，并且费用低的冰碛层隧道超前地质预报方法，具体技术方案为：
[0005]冰碛层隧道超前地质预报方法，包括以下步骤：超前水平钻探；信息采集；专业判断，所述专业判断包括涌水涌泥可能性判释、高地温可能性判释、软岩变形可能性判释、岩爆可能性判释、其他地质病害判释；设计单位；动态设计；实施施工；对预报成果进行工后确报与复核。
[0006]进一步的，所述超前水平钻探包括：地质调查法、地震波发射法、地质雷达法、红外探测法、加深炮孔法和超前探孔法。
[0007]进一步的，所述地震波发射法包括以下步骤：开设接收器孔，在隧道两边墙，距离掌子面大约30～60m处开孔，隧道左右边墙各开1个接收器孔，孔的直径为45～60mm，孔深2m，沿轴径向用环氧树脂固结，向下倾斜5～10
°
，离地面1～1.5m；开设炮孔，在隧道的一侧边墙开设炮孔，第一个炮孔离接收器15m，炮孔间距为1.5m，炮孔数量为18～24个，炮孔直径为45mm，孔深1.5m，沿轴径向向下倾斜10～20
°
，激发时水封填炮孔，离地面约1～1.5m，所有炮孔与接收器孔为同一高度；超前地质预报测试炸药与雷管的选择：乳化防水炸药150g或250g一管，毫秒瞬发电雷管，每次测试消耗炸药3000～4000g，雷管30发；现场测试过程：A.将TSP超前预报探测系统按照说明书，进行连接调试，保证设备运行工作状况良好；B.隧道内暂停施工，减少噪音对TSP超前预报探测系统的影响；C.爆破手将适当药量的炸药及一枚电雷管装入1#爆破测试孔，并注水封闭爆破孔，撤离到安全区内；D.测试人员引爆炸药，采集现场测试数据；E.在2#测试孔，重复C和D两步骤，直到达所有孔结束；如果遇到哑炮、弱炮，则该测试孔清孔后重新测试；F.测试完毕后，整理设备，撤离现场，恢复隧道内施工。
[0008]进一步的，所述地质雷达法包括以下步骤：开挖面上水平布置二条测线，采用100MHz天线对掌子面前方的地质情况进行探测，每次预报距离采用20～30m，前后两次搭接长度不小于5m。
[0009]进一步的，所述红外探测法包括以下步骤：在掌子面后方60m处，朝掌子面方向每隔5m对隧道周边探测一次，每次探测顺序依次为左边墙、左拱腰、拱顶、右拱腰、右边墙和隧
底中线，每个断面共探测12个断面，沿隧道轴线方向共形成6条探测曲线，分别为左边墙探测曲线、左拱腰探测曲线、拱顶探测曲线、右拱腰探测曲线、右边墙探测曲线和隧底中线探测曲线；掌子面的测点布置在掌子面上水平方向自上而下布置4条测线，每条测线上布置6个测点。
[0010]进一步的，所述加深炮孔法包括以下方法：孔深较爆破孔加深3m以上；孔数、孔位应根据开挖断面大小和地质复杂程度确定，在双线一般地段每一循环钻设5孔，在单线一般地段、辅助坑道每一循环钻设3孔，在复杂地段据具体情况增加加深炮孔的孔数。
[0011]进一步的，所述超前探孔法包括以下方法：采用冲击钻或回转取芯钻，一般地段釆用冲击钻，复杂地质地段釆用回转取芯钻，钻孔直径不小于76mm；活动断裂带超前探测长度不小于50m，搭接长度不小于10m，其余地段超前探测长度不小于30m，搭接长度不小于5m；富水岩溶发育区超前钻探应终孔于隧道开挖轮藤线以外5～8m，孔数、孔位应根据开挖断面大小和地质复杂程度确定。
[0012]进一步的，所述超前探孔法采用5孔进行，不小于30m取芯，超前探孔分别为拱顶3孔、左右边墙处各1孔。
[0013]与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：
[0014]本专利技术提供的冰碛层隧道超前地质预报方法主要采用水平钻探进行预报，适用冰碛层，预报准确，费用低。
附图说明
[0015]图1是冰碛层隧道超前地质预报方法的流程图；
[0016]图2是地震波发射法测线布置示意图；
[0017]图3是地质雷达探测测线布置示意图；
[0018]图4是红外探测法每个断面测点布置示意图；
[0019]图5是红外探测法掌子面测点布置示意图；
[0020]图6是红外探测法沿隧道轴向探测断面布置示意图；
具体实施方式
[0021]现结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0022]如图1至图6所示，冰碛层隧道超前地质预报方法，包括以下步骤：超前水平钻探；信息采集；专业判断，所述专业判断包括涌水涌泥可能性判释、高地温可能性判释、软岩变形可能性判释、岩爆可能性判释、其他地质病害判释；设计单位；动态设计；实施施工；对预报成果进行工后确报与复核。
[0023]超前水平钻探包括：地质调查法、地震波发射法、地质雷达法、红外探测法、加深炮孔法和超前探孔法。
[0024]冰碛层隧道超前地质预报方法采用以水平钻探为主的综合方法，由设计单位进行专项超前地质预报设计，采用地震波反射法、地质雷达法、红外探测法、加深炮孔和超前探孔几种预报方式，及时收集分析预报资料，完善设计方案并指导施。通过准确的预报可以有效的减小不良地质体对施工安全、进度的影响。
[0025]隧道地质条件复杂，并且局部具有地质灾害性质，因此地质预报工作显得非常重
要。需要做到“先探测、后施工，不探测、不施工”。
[0026]如图2所示，地震波发射法包括以下步骤：
[0027]开设接收器孔，在隧道两边墙，距离掌子面大约30～60m处开孔，隧道左右边墙各开1个接收器孔，孔的直径为45～60mm，孔深2m，沿轴径向用环氧树脂固结，向下倾斜5～10
°
，离地面1～1.5m；
[0028]开设炮孔，在隧道的一侧边墙开设炮孔，第一个炮孔离接收器15m，炮孔间距为1.5m，炮孔数量为18～24个，炮孔直径为45mm，孔深1.5m，沿轴径向向下倾斜10～20
°
，激发时水封填炮孔，离地面约1～1.5m，所有炮孔与接收器孔为同一高度；
[0029]超前地质预报测试炸药与雷管的选择：乳化防水炸药150g或250g一管，毫秒瞬发电雷管，每次测试消耗炸药3000～4000g，雷管30发；
[0030]现场测试过程：
[0031]A.将TSP超前预报探测系统按照说明书，进行连接调试，保证设备运行工作状况良好；
[0032]B.隧道内暂停施工，减少噪音对TSP超前预报探测系统的影响；
[0033]C.爆破手将适当药量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.冰碛层隧道超前地质预报方法，其特征在于，包括以下步骤：超前水平钻探；信息采集；专业判断，所述专业判断包括涌水涌泥可能性判释、高地温可能性判释、软岩变形可能性判释、岩爆可能性判释、其他地质病害判释；设计单位；动态设计；实施施工；对预报成果进行工后确报与复核。2.根据权利要求1所述的冰碛层隧道超前地质预报方法，其特征在于，所述超前水平钻探包括：地质调查法、地震波发射法、地质雷达法、红外探测法、加深炮孔法和超前探孔法。3.根据权利要求2所述的冰碛层隧道超前地质预报方法，其特征在于，所述地震波发射法包括以下步骤：开设接收器孔，在隧道两边墙，距离掌子面大约30～60m处开孔，隧道左右边墙各开1个接收器孔，孔的直径为45～60mm，孔深2m，沿轴径向用环氧树脂固结，向下倾斜5～10
°
，离地面1～1.5m；开设炮孔，在隧道的一侧边墙开设炮孔，第一个炮孔离接收器15m，炮孔间距为1.5m，炮孔数量为18～24个，炮孔直径为45mm，孔深1.5m，沿轴径向向下倾斜10～20
°
，激发时水封填炮孔，离地面约1～1.5m，所有炮孔与接收器孔为同一高度；超前地质预报测试炸药与雷管的选择：乳化防水炸药150g或250g一管，毫秒瞬发电雷管，每次测试消耗炸药3000～4000g，雷管30发；现场测试过程：A.将TSP超前预报探测系统按照说明书，进行连接调试，保证设备运行工作状况良好；B.隧道内暂停施工，减少噪音对TSP超前预报探测系统的影响；C.爆破手将适当药量的炸药及一枚电雷管装入1#爆破测试孔，并注水封闭爆破孔，撤离到安全区内；D.测试人员引爆炸药，采集现场测试数据；E.在2#测试孔，重复C和D两步骤，直到达所有孔结束；如果遇到哑炮、弱炮，则该测试孔清孔后重新测试；F.测试完毕后，整理设备，撤离现场，恢复隧...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶琦，关喜彬，韩希平，周烨，何旭，罗振平，黄云，刘国强，刘昌济，王奇，国玉龙，郭义，肖群，胡啸，刘祥敏，王海东，
申请(专利权)人：中铁十九局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：