报告编号:检测报告委托单位:工程名称:隧道超前地质预报(地震波法)检测类别:超前地质预报报告编号:项目名称:隧道超前地质预报(地震波法)检测类别:超前地质预报(地震波法)模拟报告委托单位:检测单位:建设单位:------------------------设计单位:------------------------承包单位:------------------------计量认证编号:------------------------资质等级:------------------------检测人员:编写:审核:批准:检测日期:年月日至年月日报告日期:年月日目录1项目概况 (1)2检测目的 (1)3检测参数及依据 (1)4仪器设备 (2)5检测方法 (2)5.1地质调查法 (2)5.2地震波法 (2)5.3提交报告资料 (3)6检测结果 (3)6.1地质调查结果 (3)6.2地震波法检测结果 (4)7检测结论与施工建议 (8)7.1超前地质预报结论 (8)7.2施工建议 (9)8附表 (10)1项目概况******隧道********县****境内,隧道起点桩号K45+976,终点桩号K46+156,长180m,隧道进口轴向方位角110°,最大埋深约51m。
进洞口附近有村村通公路通过,出洞口附近有S221通过,交通较为便利。
隧道设计速度为80km/h。
本次检测信息见下表:探测时间探测面探测范围备注年月日掌子面K46+020~K46+140 /2检测目的为隧道信息化施工提供掌子面前方围岩的工程地质条件,提前做好施工组织和准备必要的施工措施,保障施工安全。
(1)在施工前期地质勘察成果的基础上,进一步查明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件,进而预测前方的不良地质以及隐伏的重大地质问题。
(2)为信息化设计和施工提供可靠依据,了解掌子面前方工程地质条件、水文地质条件及围岩类别,为施工单位正确选择施工方法、支护设计参数提供依据。
(3)降低地质灾害发生的风险。
(4)为编制竣工文件提供可靠的地质资料。
3检测参数及依据本次检测工作主要检测参数及依据如表3-1所示表3-1 检测参数及依据序号检测参数检测依据判定依据1 前方地质的变化情况《公路隧道设计细则》JTG/T D70-2010《铁路隧道超前地质预报技术规程》Q/CR 9217-2015《公路工程物探规程》JTG/T C22-2009《公路隧道设计细则》JTG/T D70-2010《铁路隧道超前地质预报技术规程》Q/CR 9217-20152 灾害体的分布及性质《公路隧道设计细则》JTG/T D70-2010《铁路隧道超前地质预报技术规程》Q/CR 9217-2015《公路工程物探规程》JTG/T C22-2009《公路隧道设计细则》JTG/T D70-2010《铁路隧道超前地质预报技术规程》Q/CR 9217-20153 / 工程设计图纸、变更文件以及经质监部门、监理部门确定的相关资料;委托合同及文件等4 仪器设备本次检测使用的主要仪器设备见下表:表 4-1 主要仪器设备一览表序号 仪器管理编号 仪器设备名称 规格或型号备注 1 隧道地质超前预报系统/ 2 全站仪 / 3 地质罗盘 4钢卷尺/5 检测方法5.1 地质调查法地质调查法是根据隧道已有勘察资料、隧道地表补充地质调查资料、隧道内地质素描等,通过对隧道地表出露、揭露地层的现场踏勘以及隧道内的地质观察,测量地层产状和岩性特征,结合已有利用常规地质理论,分析地层分界线及构造线和地表相关性,结合《铁路隧道超前地质预报技术规程》中隧道内不良地质体临近前兆(附录C )等资料,推测开挖工作面前方可能揭示的地质情况的一种超前地质预报方法。
5.2 地震波法TRT 是隧道地震波反射层析成像技术的简称。
该技术的基本原理如图5-1所示,当地震波遇到声学阻抗差异(密度和波速的乘积)界面时,一部分信号被反射回来,一部分信号透射进入前方介质。
声学阻抗的变化通常发生在地质岩层界面或围岩体内不连续界面。
反射的地震信号被高灵敏地震信号传感器接收,通过分析,被用来了解隧道工作面前方地质体的性质(软弱带、破碎带、断层、含水等),位置及规模。
正常入射到边界的反射系数计算公式如下:22112211ρ-ρρρV V R V V =+假设R 为反射系数,ρ1、ρ2为岩层的密度,V 等于地震波在岩层中的传播速度。
地震波从一种低阻抗物质传播到一个高阻抗物质时,反射系数是正的;反之,反射系数是负的。
因此,当地震波从软岩传播到硬的围岩时,回波的偏转极性和波源是一致的。
当围岩体内部存在破裂带时,回波的极性会反转。
反射体的尺寸越大,声学阻抗差别越大,回波就越明显,越容易探测到。
通过分析,被用来了解隧道工作面前方地质体的性质(软弱带、破碎带、断层、含水等),位置、形状、大小。
图5-1 TRT地震波探测原理示意图5.3提交报告资料检测数据应及时处理与解译,并提交相应的成果报告,报告一般包括以下内容:(1)隧道地表补充地质调查;(2)掌子面前方地质情况的地震波探测成果图和简明的文字说明;(3)测试成果分析依据、结果(如断层、空洞、溶洞及破碎带等)。
6检测结果6.1地质调查结果6.1.1隧道地表补充地质调查(1)K45+976~K46+100段:本段长124m,为***端洞口隧道进洞口段,山坡倾向西,坡度较陡,未见滑坡、崩塌等不良地质现象,山坡处于稳定状态。
由仰坡开挖揭露地层岩性为灰褐色、松散、呈次棱角状,初步判断为碎石土;由边坡开挖揭露岩性为褐灰色,砂质结构,层状构造,节理裂隙很发育,初步判断为碎石土及强风化砂岩。
坡面具有明显破坏现象,判断可能因碎石土及强风化层抗冲刷能力差导致。
池州端进洞口附近有村村通公路通过,交通较便利。
由出露、揭露的围岩可发现本段岩体为主要为强~中风化砂岩,产状100°∠66°。
洞口段埋深浅,顶板薄,隧道围岩破碎~极破碎,围岩自稳性差,雨季施工地表水如不及时疏排,隧道开挖易发生淋雨状出水;受下渗水浸泡软化,洞顶易发生掉块、坍塌、冒顶等现象,施工时应加强截排水和超前支护措施。
(2)K46+100~ K46+156段:本段长56m,隧道出洞口段山坡倾向东。
未见滑坡、崩塌等不良地质现象,山坡处于稳定状态。
为明洞出洞,仰坡为自然坡,自然坡度较陡。
在仰坡发现2条冲沟,沟内植被较少,碎石、块石较多。
沿隧道走线方向,根据地层出露、揭露情况,可发现出口段主要中风化砂岩,岩体呈青灰色~灰黑色,较破碎,有节理裂隙发育,于K46+114附近发现4组明显,分述如下:○1产状93°∠50°,延展长度约1m左右,节理间距20-30cm,平直,闭合;○2产状170°∠76°,延伸长度约2m左右,节理间距20-30cm,平直,闭合;○3产状20°∠50°,延伸长度约1m左右,平直,闭合;○4产状325°∠82°,延伸长度约1.5m左右,节理间距70-80cm,平直,闭合。
谷底地表水很发育,主要为基岩裂隙水流出形成,雨季可能受冲沟汇流影响,影响隧道施工。
6.1.2开挖工作面地质调查设计地质概述:区段(K46+020~K46+140)隧道穿越中风化砂岩,岩质较坚硬~较软,岩体破碎~极破碎,局部较破碎;地下水为基岩裂隙水,水量贫乏,受大气降水补给;隧道埋深较浅、偏压,稳定性差,易产生坍塌、侧壁失稳甚至冒顶,雨季施工可出现点滴状出水。
隧道围岩为V级,应加强支护及防排水措施。
开挖工作面地质调查:掌子面K46+020揭露围岩以中风化砂岩为主,岩石节理裂隙很发育,岩体破碎,单块岩石硬度较低,锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,掌子面围岩属较软岩;掌子面潮湿,局部渗水,围岩自稳能力差。
隧道洞身岩层呈青灰色,局部灰黑色,砂质结构,层状构造,发育石英脉,锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,判断为中风化砂岩。
节理裂隙很发育,有两组主要节理:节理1产状86°∠50°,节理间距17~20cm,微张型,部分为泥质和岩屑填充;节理2产状157°∠70°,节理间距15~18cm,微张型。
洞身破碎,节理裂隙发育,左拱有一组主要节理,产状134°∠81°,围岩自稳性差,雨季施工地表水如不及时疏排,隧道开挖易发生淋雨状出水;受下渗水浸泡软化,洞顶易发生掉块、坍塌、冒顶等现象,因此施工时应加强截排水和超前支护措施。
6.2地震波法检测结果6.2.1地震波法测点布置TRT的震源和检波器采用分布式的立体布置方式,测点布置方式按如图6-1布置。
图6-1震源和检波器的布置方式示意图本次检测共安装10个传感器,隧道左右边墙各布置4个,隧道拱顶2个。
锤击震源点共计12个,隧道左右边墙各六个,勘测范围:高程为-15-25m,横向为中心线左右各20m,纵向为120m。
其中震源和检波器布置位置坐标(参考施工测量坐标系)如下表6-1所示:表6-1 震源与检波器各点坐标中心线编号描述X Y Z1 掌子面中心66.50173.001 6.0622 后方中心点87.330115.4997.127震源点坐标1 S1 68.32390.6750.7852 S2 68.32590.558 1.1783 S3 68.42390.500 1.6304 S4 69.38893.0610.7365 S5 69.49792.991 1.3356 S6 69.53692.952 1.6977 S7 79.40985.1070.6068 S8 79.29784.868 1.0239 S9 79.22784.909 1.49310 S10 80.30687.2180.63111 S11 80.17887.088 1.14712 S12 80.13087.074 1.588检波器坐标13 A2 74.632103.009 1.68614 A3 85.21497.423 1.51415 A4 76.206106.321 1.08716 A5 76.222106.292 1.81417 A6 87.393101.799 1.28918 A7 79.778113.524 2.44919 A8 88.898105.049 2.53620 A9 79.778113.524 2.44921 A10 90.636108.964 2.86622 A11 90.752108.724 1.819仪器的工作过程为:在震源点上锤击,在锤击岩体产生地震波的同时,触发器产生一个触发信号给基站,然后基站给无线远程模块下达采集地震波指令,并把远程模块传回的地震波数据传输到笔记本电脑,完成地震波数据采集。