超长炮孔探测方法技术

本发明专利技术公开了一种超长炮孔探测方法，包括如下步骤：(1)计算隔水岩盘的安全厚度；(2)根据隧道设计标准图中获得开挖面的尺寸，计算开挖面以外安全岩盘的面积；(3)根据隔水岩盘的安全厚度和开挖面以外安全岩盘的面积，确定布置在开挖面上的超长炮孔的数量；(4)根据开挖方式和确定的超长炮孔的数量，采用两循环交错布置方式或者单循环布置方式在开挖面上布置超长炮孔。本发明专利技术能保证施工工作面及周边有安全岩盘厚度的岩盘，从而保证了施工的安全性，而且，该方法探测快捷，可加快施工进度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超前地质预报领域，尤其涉及一种。
技术介绍
鉴于隧道洞身岩溶的复杂性和隧道施工的安全性，在隧道开挖时，都需要对掌子面前方的围岩与地层情况做出超前预报。特别是工作面前方和工作面周边安全岩盘厚度范围内的超前探测，直接关系到隧道的施工安全。由于隧道洞身岩溶的复杂性和隧道地质勘察工作的艰巨性，决定了地面勘察难以准确查明隧道洞身形态各异、分布不均的具体岩溶、岩溶水、断层等地质难题，隧道超前预报中的各种方法都有其局限性，如物探方法存在多解性，超前钻探占用施工工作面时间长，效率低，影响施工进度，通常钻孔数量少，难以保证施工工作面及周边有安全岩盘厚度的岩盘，存在隧道工程施工发生涌水突泥灾害风险。因此，有必要提供一种克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，能保证施工工作面及周边有安全岩盘厚度的岩盘，从而保证了施工的安全性。而且，该方法探测快捷，从而可加快施工进度。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种，包括如下步骤:(I)通过取样试验测量或查表获得隔水岩盘的粘聚力和内摩擦角，并测量溶腔的水压和估算溶腔的体积；(2)根据溶腔与洞轴线的相对位置、岩体强度、溶腔水压和溶腔体积计算隔水岩盘的安全厚度；(3)根据隧道围岩类别确定开挖方式以及与开挖方式对应的隧道设计标准图，从隧道设计标准图中获得开挖面的尺寸，并根据开挖面的尺寸，计算开挖面以外安全岩盘的面积；(4)根据隔水岩盘的安全厚度和开挖面以外安全岩盘的面积，确定布置在开挖面上的超长炮孔的数量；(5)根据开挖方式和确定的超长炮孔的数量，采用两循环交错布置方式或者单循环布置方式在开挖面上布置超长炮孔；其中，所述步骤(2)具体为:计算位于隔水岩盘后的溶腔的体积值与隧道每米长的体积值的比值，当比值小于150时，根据 公式权利要求1.一种，包括如下步骤: (1)通过取样试验测量或查表获得隔水岩盘的粘聚力和内摩擦角，并测量溶腔的水压和估算溶腔的体积； (2)根据溶腔与洞轴线的相对位置、岩体强度、溶腔水压和溶腔体积计算隔水岩盘的安全厚度； (3)根据隧道围岩类别确定开挖方式以及与开挖方式对应的隧道设计标准图，从隧道设计标准图中获得开挖面的尺寸，并根据开挖面的尺寸，计算开挖面以外安全岩盘的面积； (4)根据隔水岩盘的安全厚度和开挖面以外安全岩盘的面积，确定布置在开挖面上的超长炮孔的数量； (5)根据开挖方式和确定的超长炮孔的数量，采用两循环交错布置方式或者单循环布置方式在开挖面上布置超长炮孔； 其中，所述步骤(2)具体为:计算位于隔水岩盘后的溶腔的体积值与隧道每米长的体 积值的比值，当比值小于150时，根据公式2.如权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤(4)具体为: 根据公式3.如权利要求2所述的，其特征在于，所述步骤(5)具体为: 当开挖方式为正洞开挖时，根据确定的超长炮孔的数量，采用两循环交错布置方式在开挖面的边缘和开挖面内布置超长炮孔；当开挖方式为平导开挖时，根据确定的超长炮孔的数量，采用单循环布置方式在开挖面的边缘和开挖面内布置超长炮孔。4.如权利要求3所述的，其特征在于，所述单循环布置方式为:在位于开挖面内的开挖面的中心线上均匀布置多个单循环超长炮孔，在开挖面的顶点和开挖面底边的中点各布置一个单循环超长炮孔，并以开挖面的中心线为对称轴，在开挖面的边缘上对称布置多个单循环超长炮孔，其中，布置在位于开挖面内的开挖面的中心线上的单循环超长炮孔垂直于开挖面，位于开挖面顶点两侧且邻近开挖面顶点的两个单循环超长炮孔的炮孔轴线与隧道轴线的夹角α I呈锐角，布置在开挖面边缘上的其它单循环超长炮孔的炮孔轴线与隧道轴线的夹角α2呈锐角。5.如权利要求4所述的，其特征在于，α1=18 22°，α 2=38 42。。6.如权利要求3所述的，其特征在于，所述两循环交错布置方式包括以下步骤: (6)在位于开挖面内的开挖面的中心线上均匀布置多个第一循环超长炮孔，在开挖面的顶点和开挖面底边的中点各布置一个第一循环超长炮孔，并在开挖面的边缘上和开挖面内以开挖面的中心线为对称轴对称布置多个第一循环超长炮孔，其中，布置在开挖面内的第一循环超长炮孔均垂直于开挖面，位于开挖面顶点两侧且邻近开挖面顶点的两个第一循环超长炮孔的炮孔轴线与隧道轴线夹角β I呈锐角，布置在开挖面边缘上的其它第一循环超长炮孔的炮孔轴线与隧道轴线夹角β2呈锐角，并且，在开挖面内布置完第一循环超长炮孔并探测无地质异常后，对开挖面上另外设置的炮孔放炮进行一次开挖形成新的开挖面； (7)在新的开挖面的顶点布置一个第二循环超长炮孔，在开挖面边缘上的每两个第一循环超长炮孔之间布置一个第二循环超长炮孔，在开挖面中心线上的每两个第一循环超长炮孔之间布置两个第二循环超长炮孔，并在开挖面内以开挖面的中心线为对称轴对称布置多个第二循环超长炮孔，其中，在开挖面内的第二循环超长炮孔垂直于开挖面，位于开挖面顶点两侧且邻近开挖面顶点的两个第二循环超长炮孔的炮孔轴线与隧道轴线夹角ΘI呈锐角，布置在开挖面边缘上的其它第二循环超长炮孔的炮孔轴线与隧道轴线的夹角Θ 2呈锐角，并且，在新的开挖面内布置完第二循环超长炮孔并探测无地质异常后，对新的开挖面上另外设置的炮孔放炮进行再次开挖，且判断是否开挖完毕，若否，则返回步骤(6)，否则，结束。7.如权利要求6所述的，其特征在于，β1=18 22°，β 2=38 42° , Θ 1=18 22° , Θ 2=38 42°。8.如权利要求4或6所述的，其特征在于，单循环超长炮孔、第一循环超长炮孔和第二 循环超长炮孔的长度均为5米。专利摘要本专利技术公开了一种，包括如下步骤(1)计算隔水岩盘的安全厚度；(2)根据隧道设计标准图中获得开挖面的尺寸，计算开挖面以外安全岩盘的面积；(3)根据隔水岩盘的安全厚度和开挖面以外安全岩盘的面积，确定布置在开挖面上的超长炮孔的数量；(4)根据开挖方式和确定的超长炮孔的数量，采用两循环交错布置方式或者单循环布置方式在开挖面上布置超长炮孔。本专利技术能保证施工工作面及周边有安全岩盘厚度的岩盘，从而保证了施工的安全性，而且，该方法探测快捷，可加快施工进度。文档编号E21B49/00GKCN102322773 B发布类型授权 专利申请号CN 201110263256公开日2013年8月21日 申请日期2011年9月7日专利技术者周柏林, 刘坡拉, 曾强运, 曹哲明, 林昀, 崔德海, 徐红星 申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (3), 非专利引用 (3),本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种超长炮孔探测方法，包括如下步骤：（１）根据溶腔与洞轴线的相对位置、岩体强度、溶腔水压和溶腔体积计算隔水岩盘的安全厚度；（２）根据隧道围岩类别确定开挖方式以及与开挖方式对应的隧道设计标准图，从隧道设计标准图中获得开挖面的尺寸，并根据开挖面的尺寸，计算开挖面以外安全岩盘的面积；（３）根据隔水岩盘的安全厚度和开挖面以外安全岩盘的面积，确定布置在开挖面上的超长炮孔的数量；（４）根据开挖方式和确定的超长炮孔的数量，采用两循环交错布置方式或者单循环布置方式在开挖面上布置超长炮孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周柏林，刘坡拉，曾强运，曹哲明，林昀，崔德海，徐红星，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：83