隧道紅外探水超前預(yù)報

1、編號：LXTL-CHPSD-XD-012-般 ？長期共7頁科大工程檢測中心Engin eeri ng In specti on and Test Cen ter of HNUST超前地質(zhì)預(yù)報Geological Forecast工程（樣品）名稱Name of Engin eeri ng/Sample監(jiān)測容Mon itori ng and measureme ntContent監(jiān) 測 類 別Mon itori ng and measureme ntClassificati on委托（送檢）單位Authorized Compa ny麗香鐵路長坪隧道斜井紅外探水(XDK0+154-XDK0+124)

2、超前預(yù)報中鐵十六局麗香鐵路站前四標(biāo)項目部根南黃林華曾文杰、郭威批準(zhǔn)人Approved By審核人Checked By監(jiān)測人Measured By報告日期：2015年11月17日Test ing DateYear Mon th Day資質(zhì)證書編號：湘 GJC乙011Certificate No.: Xia ng GJC B011地址：省市雨湖區(qū)石碼頭2號Address: Yuhu District, Xia ngTa n, Hunan 計量認(rèn)證編號：2014180707RMetrology Certification No. : 2014180707R 傳真 /Telephone/Fax: 07

3、31-58290218 郵編/Post Code： 411201聲明Disclaimer注意事項/Notices:1報告涂改、錯頁、換頁、漏頁無效；The report is inv alid if pained page, mistook page, charged page, missed page.2對本報告有異議或需說明之處，可在簽發(fā)報告后的15日向本單位書面提出，本單位將于5日給予答復(fù)；Differe nt opinions and required expla nati ons about the report should be reported to the test depa

4、rtment within 15 days from the date of receiving the report, then, given a reply within 5 days.1、工程概況11.1工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件 11.2隧道沿線周邊環(huán)境情況 12、探測原理、方法和測線布置 12.1紅外探測原理 12.2野外探測方法及布置 22.3紅外探測測試結(jié)果分析 33、結(jié)論與建議41、 工程概況長坪隧道斜井設(shè)計長度為487米，采用無軌單車道運(yùn)輸，斷面尺寸為5.0米寬*6.0 米高，平均縱坡為80%。，與正洞交點(diǎn)里程為 DK61+400，承擔(dān)正洞小里程施工任務(wù) 2125 米，大里程施工

5、任務(wù)306米，共計2431米。1.1工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件一、工程地質(zhì)長坪斜井XDK0+328-XDK0+298段屬高構(gòu)造剝蝕地貌，地表覆蓋坡殘積層粉質(zhì)黏土、 角礫土，厚5-30m不等，局部較厚，下伏基巖為三疊系下統(tǒng)（TB）砂質(zhì)板巖、板巖夾灰 巖。二、水文地質(zhì)側(cè)區(qū)地址構(gòu)造復(fù)雜，新構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈。地表水不發(fā)育，主要為坡面溝槽水，地下水主 要為巖溶水，基巖裂隙水。不良地質(zhì)有巖溶、滑坡等，無特殊巖土，斜井通過碳酸鹽巖夾 層，巖溶弱發(fā)育，地下水較發(fā)育，斜井開挖可能遇溶洞等巖溶形態(tài)及涌水、突泥等危害。2探測原理、方法和測線布置2.1紅外探測原理由于分子振動和轉(zhuǎn)動，地質(zhì)體每時每刻都在由部向外部發(fā)射紅外輻射，

6、并形成紅外輻 射場。地質(zhì)體由向外發(fā)射紅外輻射時，必然會把地質(zhì)體部的地質(zhì)信息，以紅外電磁場的形 式傳遞出來。當(dāng)隧道前方和外圍介質(zhì)相對比較均勻，且不存在隱蔽災(zāi)害源時，沿隧道走向分別對頂 板、底板、左邊墻、右邊墻向外進(jìn)行探測，所獲得的紅外探測曲線，具有正常場特征。當(dāng) 隧道斷面前方或隧道外圍任一空間部位存在隱蔽災(zāi)害源時，隱蔽災(zāi)害源產(chǎn)生的災(zāi)害場就一 定會迭加到正常場上，使正常場中的某一段曲線發(fā)生畸變，畸變段稱作紅外異常。紅外探 測就是根據(jù)紅外異常來確定隱蔽災(zāi)害源的存在。隱蔽災(zāi)害源是指含水?dāng)鄬?、含水溶洞、?下暗河、氧化反應(yīng)的煤體、儲存瓦斯的構(gòu)造。紅外探測技術(shù)是利用任何物體都會發(fā)射出紅外線，形成一個紅外場

7、。將一個穩(wěn)定的質(zhì) 體作為探測對象的場源時，由該物體所形成的紅外場的強(qiáng)度與場源本身的場強(qiáng)相一致。當(dāng) 地質(zhì)體中含地下水，那么地下水場源產(chǎn)生的紅外場會對地質(zhì)體場源所產(chǎn)生紅外場產(chǎn)生影 響，使其場強(qiáng)發(fā)生變化。地質(zhì)體所形成的紅外場場強(qiáng)變化可用紅外線探測儀探測。根據(jù)圍巖紅外場強(qiáng)的變化來預(yù)報掌子面前方或洞壁四周是否隱狀含水體紅外探測技術(shù)是由兩個部分組成，其一是：應(yīng)用原理、工作方法、探測技術(shù)要求、探 測數(shù)據(jù)成圖、探測資料分析。其二是：必不可少的技術(shù)手段一一紅外探測儀。在復(fù)雜地質(zhì)條件下，特別是巖溶發(fā)育地區(qū)，相對掘進(jìn)隧道的隱伏水體或合水構(gòu)造，除 了出現(xiàn)在掘進(jìn)前方之外，還可能出現(xiàn)在拱頂上方、仰拱或底板下方、兩邊墻外部

8、。針對復(fù) 雜水文地質(zhì)特點(diǎn)，紅外探測儀可實現(xiàn)全空間全方位探測。其具體地質(zhì)預(yù)報容如下：A、通過超前探測可預(yù)報掘進(jìn)前方 30米圍有無含水?dāng)鄬雍腿芏础、通過對拱頂上方探測，可確定隧道上方 30米圍有無含水層或含水構(gòu)造。C、通過對仰拱或底板下方探測，可了解下方有無含水構(gòu)造，以預(yù)防滯后突水。D、分別向兩邊墻外部探測，了解30米圍有無含水體或者含水?dāng)鄬樱灶A(yù)防含水?dāng)鄬?在前方與隧道相交造成大突水。2.2.1探測方法沿隧道走向進(jìn)行紅外探測：以掌子面為起點(diǎn)，向隧道后方每個5米在一個邊墻上標(biāo)出探測順序號，總共標(biāo)12個探測順序號。每一個順序號探測的數(shù)據(jù)為：左邊墻腳探測數(shù)據(jù)， 左邊墻探測數(shù)據(jù)，拱頂探測數(shù)據(jù)，右邊墻探

9、測數(shù)據(jù)右邊墻角探測數(shù)據(jù)， 底板中線探測數(shù)據(jù)。探測掌子面：在掌子面上水平方向布置自上而下布置 4條線，每條線上布置6個探點(diǎn), 探測時由左向右進(jìn)行探測。如圖1所示：圖1掌子面探測點(diǎn)布置示意圖222紅外探測測線布置2015年11月16日通過長坪隧道斜井XDK0+154掌子面前方30米圍進(jìn)行預(yù)報探測，長坪 隧道斜井掌子面后方已達(dá)到布置12個探測序號的圍（60米），每5米一個斷面，所以對其沿 隧道進(jìn)行探測。我們對其掌子面布置了 24個點(diǎn)進(jìn)行探測，后方72個點(diǎn)進(jìn)行探測，掌子面布點(diǎn)如圖2所示:圖2掌子面實際探測點(diǎn)布置示意圖2.3紅外探測測試結(jié)果分析通過對長坪隧道斜井XDK0+154掌子面前方30米圍的探測數(shù)

10、據(jù)判斷：由掌子面巖體上均勻布置24個測點(diǎn)的紅外輻射場強(qiáng)數(shù)值（見表1），可知其最大值為274卩W/cm2最小值為263卩W/cm2 差值為11卩W/cm2大于允許的安全值10卩W/cm2根據(jù)上述判別方法，結(jié)合已開挖揭示的圍巖情況，可以判定：XDK0+154-XDK0+124段：巖體存在含水構(gòu)造，表現(xiàn)巖體富水性較強(qiáng)表1紅外探測記錄表掌子面紅外探測記錄表測點(diǎn)號123456Max橫向備注第1行2662722702692722748第2行2642662682662692685第3行2672642652642682654第4行2662682632652652665MaX縱向387579沿隧道走向紅外探測記

11、錄表序號里程左邊墻 腳左邊 墻拱頂右邊 墻右邊 墻角底板 中線備注1XDK0+159289287293290285289由掌 子面 向外 測量2XDK0+1642892862902872842863XDK0+1692862852872862832834XDK0+1742842822852822812795XDK0+1792812792822782822756XDK0+1842822762802752792747XDK0+1892792772812742762728XDK0+1942762742782712732729XDK0+19927427327627227026910XDK0+20427227027226826726611XDK0+209270269270267