一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法技术

本发明专利技术公开一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，包括以下步骤：根据所述隧道中掌子面的特性设置钻孔；在所述钻孔外周布设地震反射仪器探头及检波器；收集钻头掘进破岩激发的地震波数据；将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息。本公开通过利用钻探施工中钻头及钻管振动激发产生的地震反射波和直达波，实现随钻随测，减少施工步序，提高勘察效率；将超前水平钻探与地震反射法相结合，可实现隧道掌子面前方围岩的快速超前地质预报。岩的快速超前地质预报。岩的快速超前地质预报。

【技术实现步骤摘要】
一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法


[0001]本专利技术涉及隧道探测领域，特别涉及一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法。

技术介绍

[0002]随着经济和技术的发展，我国在隧道工程领域取得了前所未有的发展，目前已成为世界上隧道工程最多、发展速度最快、地质及结构形式最复杂的国家。作为一项隐蔽性工程，隧道建设中不可避免穿越岩溶、断层破碎带、软岩变形层等复杂不良地质体发育段落，极易遭遇崩塌、冒顶、突水和涌水等地质灾害。因此，准确预测隧道掌子面前方不良地质情况并预判可能引起的地质灾害，是确保隧道安全、科学施工的前提。
[0003]隧道施工中最大的风险因素即地质因素。由于施工前期地面地质勘查具有一定的局限性，难以对区域工程地质情况有全面准确的掌握。在众多超前地质预报方法中，超前水平钻探法因其预报结果准确、直观，具有不可替代的优势。目前，常规超前水平钻探施工，在钻孔取芯后需提钻进行综合测井工作，钻探和物探分离，无法真正做到随钻随测，实时更新掌子面前方地层和围岩信息。因此，相关技术的研究及应用仍存在一些问题：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，包括以下步骤：根据所述隧道中掌子面的特性设置钻孔；在所述钻孔外周布设地震反射仪器探头及检波器；收集钻头掘进破岩激发的地震波数据；将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息。2.根据权利要求1所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述根据所述隧道中掌子面的特性设置钻孔，包括：根据所述掌子面的地质特性设置所述钻孔的数量；根据处于所述掌子面的不同地段设置所述钻孔的深度。3.根据权利要求1所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述在所述钻孔外周布设地震反射仪器探头及检波器，包括：在距离所述钻孔的等距、等方位处布置若干检波器，以及设置触发器在所述钻孔的另一侧。4.根据权利要求1所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述在距离所述钻孔的等距、等方位处布置若干检波器，以及设置触发器在所述钻孔的另一侧，包括：在所述隧道的掌子面的前方预设距离处布置所述检波器和主机，布置所述检波器3个并分别布置在同一里程的所述隧道两侧边墙和仰拱处。5.根据权利要求4所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，在所述隧道的掌子面的前方预设距离处布置所述检波器和主机，包括：在所述隧道的空间内的X、Y、Z三个方向设置所述检波器，包括：将所述检波器设置在所述隧道的初衬或围岩表面处，及面向所述掌子面方向的所述隧道左壁的离地预设距离、对应隧道轴线位置、右壁的离地预设距离的位置，且所述检波器位于同一所述隧道的截面上。6.根据权利要求1所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述收集钻头掘进破岩激发的地震波数据，包括：通过所述检波器接收到直达波振动信号，根据所述钻孔进尺、振动监测排布、检波器时差来计算获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶子剑，杨宇友，叶英，
申请(专利权)人：北京市市政工程研究院，
类型：发明
国别省市：