隧道施工建設過程中,準確把握掌子面前方圍巖地質(zhì)情況,有利于規(guī)避諸多施工風險。如果不能有效掌握前方地質(zhì)條件,就無法及時制定相應的預防處理措施來應對突發(fā)狀況,給工程施工帶來威脅。
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隨著我國基礎建設不斷完善,西部山區(qū)基礎設施建設取得快速發(fā)展,但巖溶地質(zhì)條件在我國分布廣泛,尤其是西部地區(qū)。巖溶地區(qū)主要巖石類型以碳酸鹽巖為主,地質(zhì)條件復雜,加上隧道開挖揭露巖溶具有一定的隨機性,客觀上對隧道安全施工構(gòu)成了極大威脅。尤其是在巖溶發(fā)育較為典型的區(qū)域,巖溶強烈發(fā)育,地表巖溶類型齊全,形態(tài)各異,使隧道工程建設難度成倍增加。
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由于巖溶地區(qū)巖石長期被水侵蝕,導致巖石之間存在極大的空隙,使隧道在挖掘的過程中,難以得到有效支撐。加上巖溶地形地下水豐富,若不能夠?qū)Φ刭|(zhì)條件準確勘探,形成完整資料,在施工過程中極易引發(fā)隧道內(nèi)塌方、涌水、涌泥等地質(zhì)災害,不僅會造成嚴重的經(jīng)濟損失,還會給現(xiàn)場人員的生命安全造成嚴重威脅。為有效保障項目施工安全,在巖溶地區(qū)道工程建設過程中進行超前地質(zhì)預報預測是必不可少的環(huán)節(jié)和步驟。
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預報方法簡析
隧道超前地質(zhì)預報主要是對隧道預定的路線通過地質(zhì)調(diào)查、物探、超前地質(zhì)鉆探等方法進行資料收集與信息采集,以對前方地質(zhì)條件做出推測和預報,提出技術(shù)建議。隧道超前地質(zhì)預報的方法很多,主要有地質(zhì)分析法、地質(zhì)超前預報系統(tǒng)、水平聲波剖面法、地質(zhì)雷達探測法、超前水平鉆孔法、紅外探水法等。
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由于地質(zhì)超前預報系統(tǒng)波速分析精度和構(gòu)造定位精度高,能夠有效消除側(cè)向波和面波干擾,確保成像的真實性和定位準確性,同時還能夠獲得圍巖力學性狀的空間變化,因而是巖溶地區(qū)超前地質(zhì)預報的重要技術(shù)方法。
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地質(zhì)分析法是隧道超前地質(zhì)預報中的一項基本方法,對于地質(zhì)條件沒有過多的限制,基本所有的地質(zhì)條件都可以采用,檢測過程方便快捷,性價比較高。但此方法需要依賴于探測人員的知識和經(jīng)驗對地質(zhì)情況進行分析,工作量大,且預報距離較短,可配合其他方法對巖溶地區(qū)地質(zhì)情況進行判斷。
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相比之下,地質(zhì)雷達法對人員的專業(yè)度要求不高,對于探測破碎巖體及溶洞效果較好,精度高,操作又方便,具有更強的操作性,但檢測時容易受到洞內(nèi)環(huán)境的干擾;因受其他因素影響,對水的探測效果也不很理想。
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在諸多方法中,超前水平鉆孔通過在掌子面用轉(zhuǎn)機取芯,并對巖芯巖性進行分析,掌握前方地質(zhì)概況,是非常直接和可靠的一種地質(zhì)預報方法,但此方法成本高,探測距離短,操作很不方便,還因前方地質(zhì)的不確定性易引發(fā)地質(zhì)災害,因此使用中受限較大。
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面對巖溶區(qū)域的復雜形勢,采用單一的超前鉆探方法很難做到全面準確地預測不良地質(zhì)情況,因此遇到巖溶地形時,不能局限于某一種超前地質(zhì)預報方式,而是要綜合進行考慮,以確保探測結(jié)果的可靠性和準確性。
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結(jié)語
對于巖溶地區(qū)進行超前地質(zhì)預報,通過對工程地質(zhì)進行觀察,用科學手段探測工程前方地質(zhì)條件及不良地質(zhì)體的分布等技術(shù)指標情況,不僅能夠有助于,指導工程順利進行,以降低工程建設過程中地質(zhì)災害發(fā)生的幾率,同時也為編制竣工文件提供了科學的地質(zhì)資料,為后續(xù)工程的順利推進奠定了基礎。在進行超前地質(zhì)預報時,應充分考慮巖溶地區(qū)的地質(zhì)特征,具體情況具體分析,切實為工程建設的順利推進提供有力保障。
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