桦皮1号隧道K26+090—K26+190(进口)2010.09.27.doc

集安桦皮五标1#隧道
（进口）
地质超前预报

检 测：

分 析：

吉林大学
2010年09月27日
一、工作时间
探地雷达超前预报现场作业时间为2010年09月23日。
二、使用的仪器
本次预报工作使用的Miniseis24型综合工程探测仪是一款集数据采集和数据处理于一体的智能化地震数据采集系统，它具有24 个宽频带信号输入通道，能够进行浅层地震波勘探（浅层反射波法、折射波法等）、波速测井、瞬态多点瑞雷波勘探、桩基小应变完整性检测、地表常时微动测试以及建构筑物的振动监测等工作。可广泛地应用于交通、能源、工业与民用建筑、地质环境调查等领域的工程探测工作，是新一代工程勘探仪器的最佳选择。
Miniseis24型综合工程探测仪内置有高端计算机，保留了计算机的全部端口和功能，同时作为测试仪器的重要控制部分，能够进行数据采集、存储、实时处理和后续处理，极大地方便用户的使用。同时该系统内置锂电池，充满电后可连续工作八小时，极大地方便野外施工。
三、本次监测方案
1． 实验目的：采用地震仪法（TSP）隧道地质超前预报措施，主要对隧道开挖面前方一定范围内的熔岩、岩溶突水（突泥）、断层破碎带、浅埋段、高地应力（可能产生硬岩爆和软弱围岩塑性变形）和瓦斯等有害气体的灾害地质的施工探测。对照勘测阶段的地质材料，预测、预报地质条件变化及其对施工的影响。
2． TSP法的主要工作内容包括：
1) 不良地质预报及灾害地质预报：预报掌子面前方一定范围内有无突水、突泥、岩爆及有害气体等，并查明其范围、规模、性质，提出施工措施或建议；
2) 水文地质预报：预报洞内突涌水量的大小及其变化规律，并评价其对环境地质、水文地质的影响；
3) 断层及其破碎带的预报：预报断层的位置、宽度、产状、性质、充填物的状态，是否为冲水断层，并判断其稳定程度，提出施工对策；
4) 围岩类别及其稳定性预报：预报掌子面前方的围岩类别与设计是否吻合，并判断其稳定性，随时提供修改设计、调整支护类型、确定二次衬砌时间的建议等；
3． TSP法测点的布设方案
1) 测试区间
TSP法进行预报时采用的测试区间为100米。
2) 炮孔布置
在隧道边墙的同一水平线上从外向里布置一个接收孔（传感器钻孔）和24个炮孔，接收孔距第一个炮孔20米，最后一个炮孔距掌子面约7m，炮孔间距1.5m，炮孔高度1.5m，炮孔深度1.5m，每孔放炸药50g，一枚电雷管，并用锚固剂封闭，孔径要求能安放炸药和雷管即可。接收孔深2.0m，接收孔径为50毫米，埋设接收传感器。每个孔与水平面夹角约为5度。具体如图所示。
3) 注意事项
(1) 由于围岩较软，打孔后容易爆炸，需做好保孔工作，如使用PVC管支护。
(2) 爆炸孔尽量不在电缆线一侧。
(3) 爆炸孔布在隧道的左右侧均可。为避免对另一侧隧道的影响，故布点位选在远离另一侧隧道的一侧。
四、预报结果

X方向原始数据

Y方向原始数据

Z方向原始数据

频谱图

反射波数据图形（X分量）

反射波数据图形（Y分量）

反射波数据图形（Z分量）

经PS波分离的P波数据图形

经PS波分离的SH波数据图形

经PS波分离的SV波数据图形

速度图像

地质解释图像

综合解释结果

五、结论
综合分析：自掌子面开始p、s波在整个预报范围内较高，相对恒定，纵横波比和动弹模相对比较稳定。结合地质资料综合分析认为，本次预报有效范围为自掌子面前方100m，即K26+090—K26+190。掌子面前方围岩较破碎，初步判定围岩等级为四级。在预测桩K26+125—K26+145范围内围岩节理裂较发育，围岩破碎，易形成小规模塌方，建议施工注意加强监测和观察，对围岩破碎地段应加强支护。