第２９卷第７期 Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．７ 企业技术开发 ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬ ＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ ２０１０年４月 Ａｐｒ．２０１ ０ 隧道地质超前预报的实施 柳和平 ，罗立峰 ，黄钧钰 （１．广东省公路管理局，广东广州５１０００８；２．韶赣高速粤境段管理处，广东韶关５１２０２３） 摘要：文章介绍了桌隧道地质超前预报的方法和取得的成果，力求为类似工程提供参考。 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—８９３７（２０１０）０７—００３３—０３ 关键词：隧道；地质超前预报；方法和成果；参考 中图分类号：Ｕ４５ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａｄｖａｎｃｅｄ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｙ ｉｎ ａ ｔｕｎｎｅｌ ＬＩＵ Ｈｅ—ｐｉｎｇ ，ＬＵＯ Ｌｉ－ｆｅｎｇ ，ＨＵＡＮＧ Ｊｕｎ－ｙｕ （１．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｄｅｐａ￣ｍｅｎｔ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０００８，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｏｆｆｉｃｅ ｏｆ Ｓｈａｏｇｕａｎ—Ｊｉａｎｇｘｉ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ，Ｓｈａｏｇｕａｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５ １ ２０２３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅｄ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｙ ｉｎ ａ ｔｕｎｎｅｌ，ａｎｄ ａｉｍｓ ａｔ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｓｏｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｓｉｍｉｌａｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌ；ａｄｖａｎｃｅｄ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｙ；ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ；ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ 某隧道位于重庆市黔江地区郁山镇境内，隧道全长 ３ ８７８ ｍ。本次测试主要对某隧道ＤＫ２７８＋６５８里程溶洞实 施了地质超前预报探测。 １现场测试布置 如图１，在隧道底布置３条测线，共计３个发射点， １９个接收点。 右曲嫱 图３ ＤＫ２７８＋６５８掌子面探测布置示意图 ２现场测试 测试采用通道触发一发多收方法进行。用大锤敲击 木桩作振源触发换能器，另几个接收换能器同时接收信 Ｆ１Ｂ－口 ８ ｍ ＦｌＣ一３ ３ ｍ Ｆ＿Ｄ－５．８ ｍ ＦｌＢ ８．４ ｍ Ｂｔ１２．５ ｍ Ｆ３Ｂ－２．５５ ｍ Ｐ，Ｃ一５．３ Ｆ３嗍．２ ｍ Ｆ３Ｅ—ｌ１．５ ｍ ＦＩＣ－９．７ ｍ Ｆ２１￣７．０ｍ Ｆ】 ．８ ｍ 号，重复十次，便携式计算机信号储存。 ２．１测试仪器系统 ＦＩＦ＇１１ ８ ｎｌ ＦｌＧ １５．３ＩＩ Ｆ２Ｆ一２．２ ｍ ＦａＧ－Ｏ．１ ｍ 主机为中铁西南科学研究院研制的ＺＧＳ一１６１０智能 工程探测声波仪，如图４所示。 图１ ＤＫ２７８＋６５８隧道底溶洞探测布置示意图 两侧边墙溶洞探测布置如图２所示。掌子面探测布 置如图３所示。 ＺＧＳ１６１０智能Ｔ程探测声波主机 Ｆ４Ｆｓ￣４．８ｍ Ｆ４Ｆ６－８．１∞ ●Ｆ３ Ｉ便携式计算机控制ｌ 图４ ＺＧＳ１６１０智能工程探测声波仪检测系统 ２．２地质超前预报的结果分析 采用时域反射子波及频域反射谱分析软件，对所采 ＦｓＦ１ｆｉｓ．５ ｍ ｆＦｌ ｏＦｌ １．１ ｍ 图２ ＤＫ２７８＋６５８两侧边墙溶洞探测布置示意图 收稿日期：２０１０一Ｏ１一Ｏ５ 作者简介：柳和平（１９５６一），男，广东江门人，硕士研究生，高级工程 集的波形进行迭加分析处理，根据时域频域迭加反射子 波分析成果确定掌子面前方反射界面位置、反射性质结 合地质调查结果进行超前预报。 ２．３隧道底溶洞探测 师，主要从事公路工程管理工作。 基金项目：国家自然科学基金（５０８７８２１３）；广东省交通厅项目（２００８０６） 在隧道底布置３条测线（如冈５所示），Ｆ１、Ｆ２和Ｆ３测 ３４ 企业技术开发 ２０１０年７月 线，长度分别为１５．３ｍ、１４．９ｍ和１１．５ｍ，平行于线路方 如图５所示。 对每一测区所记录的原始波形曲线进行时域、频域 计算结果见图９、图１０和图１１。 向，在隧道底左、中、右布置３条测试剖面。测试典型波形 分析，３结语 通过本章理论分析及试验研究，主要得出以下结论： 一 ｙ Ｖ ａ发射通道信号 ｂ接收通道信号 ①地质超前预报可以掌握掌子面前方的地质状况，对 隧道施工方案和施工措施的选择，对确保隧道的安全、快 图５ Ｄｋ２７８＋６５８隧道底溶洞探测典型波形图 速施＿Ｔ＝有十分重要的指导意义，可以产生显著的经济效益。 各剖面测试平均声波纵波速度为：Ｆｌ剖面１ ３８１ ｍ／ｓ， ②ＤＫ２７８＋６５８段溶洞发育与隧道轴线近于之交，隧 ｍ，溶洞高约２０／／１，隧道底以下平 Ｆ２剖面１ ３７１ ｍ／ｓ，Ｆ３剖面Ｉ ６０９ｍ／ｓ。各剖面测试深度或 道揭穿溶洞宽度约３０ ５ ＩＴＩ，最深可达１１．５４ ｍ。 岩溶填充物底界计算结果见冈６、图７和图８，岩溶充填 均深度约５．物在隧道底以下平均深度约５．５ １１１＇，最深可达１１．５４ｍ。 ２．４两侧边墙岩溶展布探测 Ｆ ③ＤＫ２７８＋６５８掌子面至前方１５．８～１７．２ ｍ范围内将 仍为岩体破碎段。 Ｆ ／ ／ ｝ ｛／－－…／八＼、 ＼＼； ｜、／、 、＼ 、／｜ ｉ／ ＼ ＼，， Ｖ 趣．９ＩＩｌ－１１．５ｍ一５．９ｒａ －２，６ｍ－３．９ｍ 左边墙 右边墙 ＤＫ２７８＋６５８ 图７ Ｄｋ２７８＋６５８隧道底岩溶充填物底界深度平面图 －８．９ｍ－ＩＩ。５『ｎ ｑＩｆＩ＿．２．白ｌｌ一支９Ｉｌｌ 左边墙 右边墙 图８ Ｄｋ２７８＋６５８隧道底岩溶充填物底界深度等值线示意图 第２９卷第７期 柳和平，等：隧道地质超前预报的实施 ３５ ， ＼ 左边墙 右边墙 掌 子 面 Ｌ『 、 ｆ 、 ＼ ＼ ＼ 、 ｆ ｆ ｆ ｆ ｆ Ｉ ＼ ．＇ 厂 ／ —＼ ‘＼ ＼ 一 ＼ ｆ ／ —’～ ３６．５＼ ｆ １５．２２ ．４ ３ Ｓ７《 ＼ ／｝ １ ４５．８ ０。０ Ｔ｝ ＾ ： 暖 Ｔ１．： ｌ０４０Ｕｇ．Ｔ２＂９９０４０ｕｓ．Ｔ２－１＇Ｉ－４８００Ｏｕｓ 图９两侧边墙岩溶充填物边界展布平面示意图 Ｌ ｌ ｊ．２ 图１Ｏ左边墙岩溶探测时域、频域分析曲线图（Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６测区） ＼ ｜ ｛ ／ ＼ 、 － 一 ‘— ｜’ Ｉ ．—、＼ ／ ｌ５．２２ ３５．４ ３ ５＂／。６５ ７６ ８ ７ ９６．Ｏ０ ｌｌ ５．Ｏ０ ｌ３４．５Ｏ Ｉ５２．７４ １ ７２ ９５ Ｔ ｚＩ＾，．ＩＴ２ Ｌｌ＂：ｌ４．２２１ｍ。Ｌｚ－－６４．１８５ｍ，Ｌ２－ＬＩ－４９．９６４ｍ Ｔ，ｍ２５６００ｕｓ，Ｔ２－１０６０００ｕｓ。１．２ ｌ一８０４００ｕｓ Ｖ ｎ／ 。５ ２４００ｕｓ，ｍ’ｌ ２－６９．０２２ｒｎ．Ｌ２一Ｌｉ －３６．５ｌ２ｍ ‘２－１ｌ ３２００ｕｓ，Ｔｚ－ ｌ－６０８００ｕｓ Ｆ８测区 Ｆ９测区 参考文献 （４）：６１—６７ Ｆ１０测区 图１１右边墙岩溶探测时域、频域分析曲线（Ｆ７、Ｆ８、Ｆ９、Ｆ１０测区） ［４］刘志刚．概论岩溶或地质复杂隧道隧洞地质灾害超前预报 【１］钟桂彤．铁路隧道［Ｍ］．北京：中国铁道出版礼，１９９６． 【２］雷明堂，蒋小珍．岩溶塌陷研究现状、发展趋势及其支撑技 技术［Ｊ１．铁道建筑技术，２００３，（２）：１－６． ［５】赵永贵，刘浩，孙宇，等．隧道地质超前预报研究进展［Ｊ１．地 术研究『Ｊ］．中国地质灾害与防治学报，１９９８，９（３）：１－６． ［３］李治国．隧道岩溶处理技术『Ｊ１．铁道＿『：程学报，２００２，７６ 球物理学进展，２００３，１８（３）：４６０—４６４．
