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综合超前地质预报在富水断层中的应用【摘要】以三黎高速公路盘岭隧道为工程背景以"地质、物探与钻探相结合"的预报原则运用地质调绘、物探预报及超前钻探等综合手段建立隧道施工期地质灾害综合超前地质预报技术体系对断层区段隧道综合超前地质预报成果进行了解释与分析。对含水断层进行了准确预报对类似工程具有一定的借鉴与指导意义。【关键词】隧道；综合超前地质预报；富水断层；TSP；地质雷达1、隧道超前地质预报方法概述隧道超前地质预报方法按预报距离可分为长距离和短距离超前地质预报两类。长距离预报方法主要有工程地质调查法、断层参数预测法和TST等仪器探测法。短距离预报方法有掌子面编录预测法、地质雷达法等。按照探测原理可分为直接法、间接法及其它方法。直接法有地质法和钻孔探测法。间接法亦称物探法主要有TST法、水平声波剖面法、地质雷达法和红外探水法等。其它方法有超前导坑法、断层参数预测技术等。各种方法的原理及优缺点见表1。2、隧道超前地质预报方法的选择和组合隧道超前地质预报方法的选择首先要根据前期勘察设计资料判定目标体的地质特征、物理特征和化学性质等然后依据隧道周边地形地貌、地质构造情况、临近已开挖段揭露的地质情况对预报方法进行选择和组合〔2〕。在优选方法时首要考虑的是地质体的物性差异和预报方法的现场适用性其次再考虑各种方法的优化布设但最好采用不同探测参数的方法进行组合两个参数说明一个地质目标体的两个性质通常断层破碎带波速低、电阻率低进一步组合方法为TST地震法与瞬变脉冲电磁法同样也可同时考虑几种方法进行组合各种方法之间相互互补又相互验证可以提高预报的精度并减少多解性〔3〕。另外将其与地面地质调查法、地质界面地质投影技术、断层参数预测技术等综合运用便可实现高精度、高水平的长期超前地质预报。例如将TST地震法与地面地质调查法或断层参数法相结合其解释距离可达400～500m。当然也不可忽视其它的地质方法、化探方法对方法的选择一定要结合具体的地质条件不同参数性质的方法组合是非常重要的【4】。3、应用实例3.1隧道概况盘岭隧道为分离式特长隧道隧道区属于中低山地貌地形起伏较大山体不规则洞身穿越山体山坡植被茂密沟谷水田发育呈“V”字型沟谷起伏变化较大。ZK72+600～ZK71+560段原设计情况：洞身穿越微风化凝灰质板岩围岩级别为S-Ⅲa、埋深约为240m～270m。隧道施工至左幅ZK72+230处掌子面左侧股状出水（如图1所示）且水量有增大趋势。3.2预报方法针对盘岭隧道出口左洞所揭露的渗水情况采取了多种预报手段主要包括：地质调绘（宏观和长距离预报）、TST（中长距离预报）、地质雷达（中短距离预报）、超前探孔（短距离预报）等。通过多种预报手段的相互结合进一步对隧道出口左洞ZK72+230掌子面前方地质情况做了预判。3.2.1地质调绘3.2.1.1概述根据原设计文件盘岭隧道于路线ZK72+230处设计围岩级别为III级。施工过程中出口端左洞掌子面ZK72+230左侧出现了股状涌水（见图1）且水量有增大趋势于是对隧道段地表进行了补充调绘。3.2.1.2地表地质调绘情况从地质调绘来看ZK72+230前方存在一断层该断层于ZK72+230桩号与隧道路线斜交（交角约35°）产状大致为320°∠65°详细见图2及图3。从地表特征来看该断层为正断层上盘为出口侧山体（断层带冲沟靠进口侧山坡在地势上更为陡峭见图4）；从调绘情况来看该断层破碎带在路线穿越处宽约20m隧道处于断层破碎带的影响长度约30m；另外根据地表汇水及泉水出露情况（见图5、6）可以推断该断层含水量较大隧道穿越该断层时易发生涌突水情况。3.2.1.3小结根据调绘得出如下结论：（1）上述正断层富水且汇水面积大；雨季时洞内的涌水量将会更大；（2）ZK72+230处断层破碎带在路线穿越处宽约20m隧道受断层破碎带的影响长度约30m；（3）ZK72+230处断层为ZK71+880处断层的次级断层且与前方ZK71+880处断层斜交平面关系见图2所示。3.2.2TST超前地质预报3.2.2.1概述采用TST主要预报盘岭隧道YK72+230前方100～200米范围内的地质情况探明隧道掌子面前方断层及影响带、软弱岩层的分布、节理裂隙发育带、涌突水、突泥情况等的位置、形式、规模及其对施工的影响程度提出处理措施、建议。3.2.2.2数据采集数据采集系统的布置如下：①