隧道探水|隧道前方圍巖含水性與含水量預(yù)報(bào)典型案例索引
1.國(guó)外TBM引水隧道
2.某重點(diǎn)工程TBM引水隧道探水
3.新疆某隧道探水地描結(jié)果與CFC結(jié)果的對(duì)應(yīng)一致
4.某鉆爆法高鐵隧道探水
5.CFC與瞬變電磁預(yù)報(bào)對(duì)比
6.CFC在豎井做超前探水并用超前鉆探驗(yàn)證
7.管片式隧道超前探水
8.煤礦掘錨機(jī)應(yīng)用
工程案例:
1.國(guó)外TBM引水隧道
1.某重點(diǎn)工程TBM引水隧道探水
CFC基于一種新的電磁探水技術(shù)--復(fù)頻電導(dǎo)率法。它利用含水巖體電導(dǎo)率和電容率增大的特性,通過(guò)測(cè)量圍巖中復(fù)電導(dǎo)率的分布推測(cè)巖體含水量的大小。該產(chǎn)品的觀測(cè)系統(tǒng)布置在隧道側(cè)壁,進(jìn)行遞進(jìn)式超前預(yù)報(bào),預(yù)報(bào)掌子面前方100米內(nèi)圍巖的含水性、含水量。建議與TST同時(shí)應(yīng)用綜合解釋。
預(yù)報(bào)結(jié)果與開(kāi)挖驗(yàn)證:
本次預(yù)報(bào)范圍內(nèi)圍巖平均相對(duì)介電常數(shù)為14.06,含水量較大,特別是在掌子面附近5m,以及88~98m范圍,存在強(qiáng)反射帶,含水量較大,有涌水可能。開(kāi)挖到8m左右涌水現(xiàn)象消失。與預(yù)報(bào)結(jié)果吻合。
3.新疆某隧道探水地描結(jié)果與CFC結(jié)果的對(duì)應(yīng)一致
5.CFC與瞬變電磁預(yù)報(bào)對(duì)比
依托玉墨鐵路某隧道實(shí)際項(xiàng)目做CFC復(fù)頻電導(dǎo)法與TEM瞬變電磁法的實(shí)際應(yīng)用對(duì)比。開(kāi)挖結(jié)果表明,CFC探水技術(shù)與TEM相比,可有效避免隧道內(nèi)臺(tái)架等大型設(shè)備以及施工用電等強(qiáng)干擾,預(yù)報(bào)結(jié)果更準(zhǔn)確。TEM在掌子面20m內(nèi)存在盲區(qū),這恰巧是施工方所關(guān)注以及能夠處理的位置,而CFC不存在探測(cè)盲區(qū),可進(jìn)行遞進(jìn)式探水預(yù)報(bào)。
CFC成果(上圖)瞬變電磁成果(中圖)開(kāi)挖地質(zhì)素描(下圖)
現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)素描結(jié)果如下:
1、P5DK0+760~P5DK0+783段,揭露圍巖為灰白色砂巖,泥巖,強(qiáng)風(fēng)化,中~厚層狀,圍巖較破碎~局部破碎,節(jié)理裂隙欠發(fā)育,掌子面潮濕,局部沿裂隙滴水。
2、P5DK0+783~P5DK0+860段,揭露圍巖為灰白色砂巖,泥巖,強(qiáng)風(fēng)化,中~厚層狀,圍巖破碎,層間夾有泥質(zhì)夾層,節(jié)理裂隙發(fā)育,為短小型節(jié)理,層間結(jié)合性較差,沿裂隙面滴滲水,局部滴水成線。其中P5DK0+827~P5DK0+838段,地下水發(fā)育,沿裂隙面線狀流水,拱腳有水滲出。
由開(kāi)挖驗(yàn)證可以看出,本次預(yù)報(bào)CFC結(jié)果與實(shí)際開(kāi)挖情況較為吻合。
6.CFC在豎井做超前探水并用超前鉆探驗(yàn)證
依托大瑞鐵路某隧道進(jìn)行豎井的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。豎井的預(yù)報(bào)難點(diǎn)在于:
(1)井身狹??;(2)關(guān)注地下水發(fā)育程度;(3)安全考慮現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)間必須短。
CFC現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)布置圖
豎井掌子面S1FK0+632前方100m圍巖含水結(jié)構(gòu)的CFC偏移圖像如下。得知60~100m段圍巖在CFC的偏移圖像中以黃-紅色為主,特別是在77~91之間為強(qiáng)反射的紅色。推斷該段圍巖或受巖體破碎影響,水量較大,以股狀涌水為主。
CFC現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)布置圖
通過(guò)超前探水孔驗(yàn)證股狀出水,鉆孔總水量約40m^3/h,與物探結(jié)果相符合。
7.管片式隧道超前探水
盾構(gòu)隧道和護(hù)盾式TBM隧道的一個(gè)主要特點(diǎn)是將探測(cè)設(shè)備和隧道圍巖用管片隔開(kāi)。為了進(jìn)行有效的CFC超前探水,CFC的電極網(wǎng)必須接觸到巖體。CFC已經(jīng)解決了這個(gè)難題。
CFC現(xiàn)場(chǎng)采集圖
數(shù)據(jù)處理結(jié)果得到李嶗區(qū)間左線掌子面ZDK17+339前方100m圍巖含水結(jié)構(gòu)的CFC偏移圖像,其中平均介電常數(shù)為3.605。與TST成果一起解釋,如下圖。
TST偏移圖像和圍巖波速分析圖(上)CFC偏移圖像(下)
成果如下表:
8.煤礦掘錨機(jī)一體機(jī)智能化集成探水設(shè)備