[發明專利]巖溶隧道施工用綜合性地質預測預報方法

有效

• 申請號: 201110143482.2
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102322294A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 王作舉;薛俊峰;吳應明;吳信軍;侯韌;羅宗帆;王小兵
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團第一工程有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21B47/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種巖溶隧道施工用綜合性地質預測預報方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、長距離探測：隧道掘進施工過程中，采用常規的長距離超前地質預報系統，由前至后分多次對所施工隧道全程進行長距離預測預報，并同步記錄長距離預測預報結果；且每次進行長距離預測預報時，均采用所述長距離超前地質預報系統對掌子面前方的地質狀況進行長距離探測；

所述長距離超前地質預報系統的探測范圍為掌子面前方100m～150m范圍內的長距離探測區域；

步驟二、地質雷達探測：隧道掘進施工過程中，對于經步驟一中所述長距離超前地質預報系統探測后的任一個長距離探測區域來說，在長距離探測的基礎上，還需采用地質雷達且每隔30m±5m對掌子面前方的地質狀況進行一次近距離預測預報，并同步記錄地質雷達預測預報結果；同時，根據所記錄的地質雷達預測預報結果，對步驟一中所述的長距離預測預報結果進行復核，并同步記錄復核結果；

所述地質雷達的探測范圍為掌子面前方30m±5m內的近距離探測區域，且所述復核結果包括所述近距離探測區域內是否存在地質異常體和所存在地質異常體的空間位置；

步驟三、超前水平鉆孔直接探測：隧道掘進施工過程中，對于經步驟二中所述地質雷達探測后的任一個近距離探測區域來說，還需根據步驟二中所記錄的復核結果，且按常規超前水平鉆孔的預測預報方法進行直接探測，并同步記錄直接探測結果；實際進行直接探測時，采用水平鉆孔設備在掌子面上鉆取深度為30m±5m的水平鉆孔，且前后兩次直接探測中所鉆取水平鉆孔之間的前后搭接長度不小于5m；

實際進行直接探測時，當步驟二中所述的復核結果為不存在地質異常體時，采用水平鉆孔設備在掌子面中部鉆取一個水平鉆孔；

當步驟二中所述的復核結果為存在地質異常體時，在掌子面中部鉆取一個水平鉆孔的同時，還需鉆取多個與預測預報出的地質異常體的空間位置相對應的水平鉆孔，且相鄰兩個所述水平鉆孔之間的間距不小于30m；

步驟四、超前炮孔補充探測：隧道掘進施工過程中，根據預先設計的隧道掘進循環進尺，且按常規的隧道爆破掘進施工方法進行掘進施工；

實際進行每一循環的隧道掘進施工過程中，結合步驟三中對當前所掘進施工區域的直接探測結果，確定是否需要進行補充探測：當步驟三中所述直接探測結果為當前所掘進施工區域存在地質異常體時，需進行補充探測，并將補充探測結果作為步驟三中所述直接探測結果的補充探測數據；否則，不需要進行補充探測；

步驟四中實際進行補充探測時，采用鉆孔設備在掌子面上鉆取多個呈水平向布設且深度為5m～10m的加深炮孔，并按照常規超前水平鉆孔的預測預報方法進行探測。

2.按照權利要求1所述的巖溶隧道施工用綜合性地質預測預報方法，其特征在于：步驟一中所述的長距離超前地質預報系統為TSP203超前地質預報系統；且隧道掘進施工過程中，采用TSP203超前地質預報系統每隔100m～150m對掌子面前方的地質狀況進行一次長距離預測預報，并同步記錄長距離預測預報結果。

3.按照權利要求1或2所述的巖溶隧道施工用綜合性地質預測預報方法，其特征在于：當步驟一中所述的長距離預測預報結果和步驟二中所述的地質雷達預測預報結果中，均未發現掌子面前方地質雷達所探測近距離范圍內存在地質異常體時，則所述復核結果為不存在地質異常體；當步驟一中所述的長距離預測預報結果和/或步驟二中所述的地質雷達預測預報結果，發現掌子面前方地質雷達所探測近距離范圍內存在地質異常體時，則所述復核結果為存在地質異常體。

4.按照權利要求1或2所述的巖溶隧道施工用綜合性地質預測預報方法，其特征在于：步驟三中所述的水平鉆孔設備為水平鉆機或潛孔鉆機。

5.按照權利要求4所述的巖溶隧道施工用綜合性地質預測預報方法，其特征在于：所述潛孔鉆機為MKD-5型潛孔鉆機或WEP100型潛孔鉆機。

6.按照權利要求1或2所述的巖溶隧道施工用綜合性地質預測預報方法，其特征在于：步驟四中所述的多個超前炮孔的鉆取位置，與步驟三中對當前所掘進施工區域的直接探測結果中記錄的地質異常體的空間位置相對應。

7.按照權利要求1或2所述的巖溶隧道施工用綜合性地質預測預報方法，其特征在于：步驟四中所述超前炮孔的數量為3～5個。