「隧道红外探水超前预报（优质材料）」.doc

编号：LXTL-CHPSD-XD-012 一 般 长 期 共 7页 湖南科大工程检测中心Engineering Inspection and Test Center of HNUST 超 前 地 质 预 报Geological Forecast 工程(样品)名称Name of Engineering/Sample 丽香铁路长坪隧道斜井 监测内容Monitoring and measurement Content 红外探水(XDK0+154-XDK0+124) 监测类别Monitoring and measurement Classification 超前预报 委托(送检)单位Authorized Company 中铁十六局丽香铁路站前四标项目部 批准人Approved By 陈根南 审核人Checked By 黄林华 监测人Measured By 曾文杰、郭威 报告日期：2015年11月 17日Testing DateYear Month Day资质证书编号：湘GJC乙011 Certificate No.: Xiang GJC B011 地址：湖南省湘潭市雨湖区石码头2号Address: Yuhu District, XiangTan, Hunan计量认证编号：2014180707RMetrology Certification No.：2014180707R电话传真/Telephone/Fax编/Post Code：411201卫生医疗&声 明Disclaimer注意事项/Notices：1报告涂改、错页、换页、漏页无效；The report is invalid if pained page, mistook page, charged page, missed page. 2对本报告有异议或需说明之处，可在签发报告后的15日内向本单位书面提出，本单位将于5日内给予答复；Different opinions and required explanations about the report should be reported to the test department within 15 days from the date of receiving the report, then, given a reply within 5 days. 卫生医疗&目 录1、 工程概况11.1 工程地质和水文地质条件11.2 隧道沿线周边环境情况12、 探测原理、方法和测线布置12.1红外探测原理12.2野外探测方法及布置2 2.3红外探测测试结果分析3 3、 结论与建议41、 工程概况 长坪隧道斜井设计长度为487米，采用无轨单车道运输，断面尺寸为5.0米宽*6.0米高，平均纵坡为80，与正洞交点里程为DK61+400，承担正洞小里程施工任务2125米，大里程施工任务306米，共计2431米。1.1 工程地质和水文地质条件一、工程地质长坪斜井XDK0+328-XDK0+298段属高中山构造剥蚀地貌，地表覆盖坡残积层粉质黏土、角砾土，厚5-30m不等，局部较厚，下伏基岩为三叠系下统（T）砂质板岩、板岩夹灰岩。二、水文地质侧区地址构造复杂，新构造运动强烈。地表水不发育，主要为坡面沟槽水，地下水主要为岩溶水，基岩裂隙水。不良地质有岩溶、滑坡等，无特殊岩土，斜井通过碳酸盐岩夹层，岩溶弱发育，地下水较发育，斜井开挖可能遇溶洞等岩溶形态及涌水、突泥等危害。2 探测原理、方法和测线布置2.1红外探测原理由于分子振动和转动，地质体每时每刻都在由内部向外部发射红外辐射，并形成红外辐射场。地质体由内向外发射红外辐射时，必然会把地质体内部的地质信息，以红外电磁场的形式传递出来。当隧道前方和外围介质相对比较均匀，且不存在隐蔽灾害源时，沿隧道走向分别对顶板、底板、左边墙、右边墙向外进行探测，所获得的红外探测曲线，具有正常场特征。当隧道断面前方或隧道外围任一空间部位存在隐蔽灾害源时，隐蔽灾害源产生的灾害场就一定会迭加到正常场上，使正常场中的某一段曲线发生畸变，畸变段称作红外异常。红外探测就是根据红外异常来确定隐蔽灾害源的存在。隐蔽灾害源是指含水断层、含水溶洞、地下暗河、氧化反应的煤体、储存瓦斯的构造。 红外探测技术是利用任何物体都会发射出红外线，形成一个红外场。将一个稳定的质体作为探测对象的场源时，由该物体所形成的红外场的强度与场源本身的场强相一致。当地质体中含地下水，那么地下水场源产生的红外场会对地质体场源所产生红外场产生影响，使其场强发生变化。地质体所形成的红外场场强变化可用红外线探测仪探测。根据围岩红外场强的变化来预报掌子面前方或洞壁四周是否隐状含水体。红外探测技术是由两个部分组成，其一是：应用原理、工作方法、探测技术要求、探测数据成图、探测资料分析。其二是：必不可少的技术手段红外探测仪。在复杂地质条件下，特别是岩溶发育地区，相对掘进隧道的隐伏水体或合水构造，除了出现在掘进前方之外，还可能出现在拱顶上方、仰拱或底板下方、两边墙外部。针对复杂水文地质特点，红外探测仪可实现全空间全方位探测。其具体地质预报内容如下：A、通过超前探测可预报掘进前方30米范围内有无含水断层和溶洞。B、通过对拱顶上方探测，可确定隧道上方30米范围有无含水层或含水构造。C、通过对仰拱或底板下方探测，可了解下方有无含水构造，以预防滞后突水。D、分别向两边墙外部探测，了解30米范围内有无含水体或者含水断层，以预防含水断层在前方与隧道相交造成大突水。2.2.1探测方法沿隧道走向进行红外探测：以掌子面为起点，向隧道后方每个5米在一个边墙上标出探测顺序号，总共标12个探测顺序号。每一个顺序号探测的数据为:左边墙脚探测数据，左边墙探测数据，拱顶探测数据，右边墙探测数据右边墙角探测数据，底板中线探测数据。探测掌子面：在掌子面上水平方向布置自上而下布置4条线，每条线上布置6个探点，探测时由左向右进行探测。如图1所示：图1 掌子面探测点布置示意图2.2.2 红外探测测线布置2015年11月16日通过长坪隧道斜井XDK0+154掌子面前方30米范围内进行预报探测，长坪隧道斜井掌子面后方已达到布置12个探测序号的范围（60米），每5米一个断面，所以对其沿隧道进行探测。我们对其掌子面布置了24个点进行探测，后方72个点进行探测，掌子面布点如图2所示：图2 掌子面实际探测点布置示意图2.3 红外探测测试结果分析通过对长坪隧道斜井XDK0+154掌子面前方30米范围内的探测数据判断：由掌子面岩体上均匀布置 24个测点的红外辐射场强数值（见表1），可知其最大值为274W/cm2，最小值为263W/cm2， 差值为11W/cm2，大于允许的安全值10W/cm2。根据上述判别方法，结合已开挖揭示的围岩情况，可以判定 ：XDK0+154-XDK0+124段：岩体内存在含水构造，表现岩体富水性较强。表1 红外探测记录表掌子面红外探测记录表测点号123456Max横向备注第 1 行2662722702692722748第 2 行2642662682662692685第 3 行2672642652642682654第 4 行2662682632652652665Max纵向387579沿隧道走向红外探测记录表序号里程左边墙脚左边墙拱顶右边墙右边墙角底板中线备注1XDK0+159289287293290285289由掌子面向外测量2XDK0+1642892862902872842863XDK0+1692862852872862832834XDK0+1742842822852822812795XDK0+1792812792822782822756XDK0+1842822762802752792747XDK0+1892792772812742762728XDK0+1942762742782712732729XDK0+19927427327627227026910XDK0+20427227027226826726611XDK0+209270269270267266