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超前地质预报方法在平阳隧道中的应用研究

秦浩靖  
【摘要】:随着我国基础设施建设快速发展,国家对西部山区交通基础设施的投入越来越大,地形地质条件复杂的山区和岩溶地区建造的高风险隧道也会越来越多。受地形地质条件、地质勘察技术等影响,隧道工程施工前期往往对区域内的工程地质情况难以全面掌握;尤其在岩溶地区,区域内遍布断层、溶洞、破碎带等不良地质体,突水、突泥、岩爆等隧道工程地质问题频繁发生,严重威胁着工程施工安全。为防治地质灾害保证隧道施工安全,必须开展超前地质预报以及涌水量预测工作。本文在分析比较目前隧道工程超前地质预报方法基础上,结合郑万高铁平阳隧道工程实际,归纳整理地震波反射法、全空间瞬变电磁法以及地质雷达法等方法的探测与采集步骤以及数据处理流程,得出了不同方法在实际探测中需要注意的问题。在不良地质体探测上,综合运用地震波反射法(TGP、TST)、全空间瞬变电磁法、地质雷达法、超前钻探法等方法,成功预报平阳隧道三段掌子面前方的不良地质体,有效弥补了地震波反射法在遇到含水地质体时不能辨别缺点,为隧道施工中排水方案设计及施工安全提供科学的依据。最后,基于水文地质普查报告与现场实地勘测资料,考虑地质构造、地层岩性、水文气象、隧道位置等各种影响因素,使用降雨入渗法、地下水径流模数法、地下水动力学法(古德曼公式、铁路勘察规范经验公式)对平阳隧道进口施工期的正常涌水量与最大涌水量进行预测,使用地下水径流模数法计算的正常涌水量与使用古德曼公式计算的最大涌水量较准确。建立差分自回归移动平均模型对平阳隧道进口施工期的涌水量进行短期预测,预测结果相较其他方法预测精度有很大提升,可作为制订短期内隧道施工作业和排水方案的参考和依据,能够为工程施工安全提供保障。


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