铁路隧道断层破碎带超前地质综合预报应用 —(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】2.3 超前预报方案 根据设计阶段地质勘察资料,除F14断层外, DK268+725~DK269+025段地质条件较简单,其围岩分级见表1。超前地质预报方案需视现场围岩地质
2.3 超前预报方案
根据设计阶段地质勘察资料,除F14断层外, DK268+725~DK269+025段地质条件较简单,其围岩分级见表1。超前地质预报方案需视现场围岩地质条件的变化而进行动态设计。
表1 超前预报方案设计段落围岩级别预报方法设计DK269+025~DK269+000Ⅲ地质调查、TSPDK269+000~DK268+925Ⅳ地质调查、TSP、GRP、加深炮孔DK268+925~DK268+725Ⅱ地质调查、TSP
3 超前地质综合预报应用及效果分析
3.1 DK268+900~DK269+025段
(1)超前地质预报情况
TSP探测及地质调查显示,DK 268+900~DK 269+030范围测试情况如图3所示。
图3 波速、泊松比、模量、纵视图测试情况
由图3可知,该段纵波波速较高,波速为5224~5875m/s,泊松比呈缓慢变化,为0.15~0.27,纵视图情况与波速情况基本一致。因此,可认为该段围岩岩质较硬,岩体较完整,局部裂隙较发育,围岩稳定性较好。
DK268+925~DK269+000段雷达测试结果如图4所示,未见明显异常。
图4 DK269+000~DK268+925段雷达测试示例(单位:m)
(2)开挖揭示情况
根据DK268+900~DK269+025段的隧道开挖情况,如图5所示,显示隧道围岩为肉红色夹青灰色弱风化花岗岩,掌子面有渗滴水,无其他明显异常,故认为该处围岩基本能达到Ⅲ级。
图5 DK268+940掌子面开挖围岩地质情况
3.2 DK268+725~DK268+900段
(1) 超前地质预报情况
基于前一段无明显异常,在开挖至DK268+910掌子面时,按原设计开展了DK268+910~DK268+791段TSP测试工作。测试情况如图6所示。
图6 波速、泊松比、模量、纵视图测试情况
由图6可知,该段围岩纵波波速较高,波速为5 029~5 680 m/s、泊松比、杨氏模量整体平稳,泊松比为0.12~0.2,杨氏模量为72~80 GPa;纵视图情况与波速等情况基本一致,推测围岩整体情况较好。
如图6所示,两处竖线间(DK268+822~DK268+807段)较前后岩体横波波速下降幅度较大(由3 320 m/s降至3 140 m/s),泊松比显著增大(由0.2升至0.28),推测该段围岩含水量大幅上升。
针对异常情况,根据超前地质综合预报动态设计理念,对DK268+825段采用地质雷达探测,同时为提高准确性,增加了TSP测试叠加长度, TSP测试结果如图7所示。
图7 波速、泊松比、模量、纵视图测试情况
由图7可知,该段纵波波速在DK268+800~820段较低,波速为3 436~3 922 m/s;横波波速在DK268+800~820段及DK268+758~782段较低,波速分别为2 386~2 477 m/s、2 492~2 516 m/s;泊松比在该段均处于较高值,为0.2~0.3;纵视图显示,围岩整体波速偏低,反射界面较多,与波速等情况基本一致。经初步分析,DK268+780~820段可能为断层破碎带,DK268+760~780段为断层影响带,DK268+760掌子面以前岩体较完整。
由图8可知,雷达测试反射界面密集,同相轴连续性差,且偏移或错断较多,低频反射能量较强。推断该处围岩节理裂隙发育,岩体破碎,稳定性差,易掉块,易塌方,地下水发育。
图8 DK268+825~805段雷达测试示例
根据以上物探测试结果,认为有必要实施超前地质钻探取芯,以验证前方围岩地质情况。故在掌子面设计水平钻,分别位于DK268+825掌子面中线右1.5 m、左1.0 m,DK268+830.6右边墙,分布情况如图9所示。
图9 水平钻情况示意(单位:m)
①水平钻一:钻探孔深18 m,根据取芯结果,0~2.6 m岩芯较破碎,2.6~6 m见断层泥夹层,6~18 m岩芯破碎,因钻机功率原因,断层破碎带未钻穿,如图10所示。
图10 水平钻一取芯情况
②水平钻二:取芯22 m,揭示0~6 m岩芯较破碎,6~9 m见泥质夹层,9~22 m岩芯破碎,破碎带未钻穿。
③水平钻三:取芯19 m,揭示0~2.4 m岩芯较破碎,2.4~6 m见泥质夹层,6~18 m岩芯破碎,18~19 m岩芯较完整。
对以上物探测试、超前水平钻资料进行综合分析,认为DK268+780~825段处于F14断层破碎带,DK268+760~780段受断层影响,节理裂隙带较发育,DK268+760以前围岩岩体较完整。因此,建议 DK268+780~825段按Ⅴ级围岩考虑,DK268+760~780段按Ⅳ级围岩考虑,DK268+760以前一定范围按Ⅲ级围岩考虑。
(2)开挖情况
根据DK268+825~900段开挖情况,揭示隧道该段围岩岩体完整,掌子面为青灰色夹肉红色弱风化花岗岩,掌子面有渗滴水,未见其他异常情况。
文章来源:《物探与化探》 网址: http://www.wtyht.cn/qikandaodu/2021/0210/428.html
上一篇:沙漠物探员
下一篇:瞬变电磁仪在隧道断层赋水探测中的应用研究