浅谈TSP 超前地质预报在隧道施工中的应用

魏龙刚

1 工程概况

襄渝线安康—梁家坝段增建第二线工程新红卫隧道位于四川省万源市境内,起讫里程YDK467+560～YDK469+515,全长1 955 m。

隧道位于大巴山南部万源褶皱带,断裂较为发育,既有区域性的大断裂,又有局部性质的小断裂,其中同兴逆断层和红卫正断层两断层均对隧道施工影响较大。

隧道正常涌水量为3 202.81 m3/d,最大涌水量为4 804.21 m3/d,地下水较丰富。隧道内不良地质为岩溶、危岩落石、采空区及人工弃土,特殊地质为煤层瓦斯。其中YDK467+560～YDK467+750,YDK468+180～YDK468+850段穿越煤系地层及采空区段,施工难度较大。

为确保施工安全,施工中采取了多种超前地质预报手段进行综合物探,以了解掘进前方的地质条件,为隧道施工和支护参数调整提供科学依据,如 TSP、红外探水、φ 108超前探孔、φ 50瓦斯探测孔等。

综合超前预报的使用有效的控制了地质灾害的发生,降低了施工风险和成本,同时也有效的提高了掘进速度。本文着重讲述TSP超前地质预报在隧道施工中的应用。

2 TSP探测的原理、设备及方法

2.1 TSP探测的原理

TSP属于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在设计的震源点,通常在隧道的左或右边墙,大约24个炮点用小量炸药激发产生。当地震波遇到岩石波阻抗差异界面(如断层、破碎带和岩性变化等)时,一部分地震信号反射回来,一部分信号透射进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收。数据通过TSPwin软件处理,便可了解隧道工作面前方不良地质体的性质(软弱带、破碎带、断层、含水等)和位置及规模。……