[發(fā)明專利]一種隧道含水地質(zhì)構(gòu)造超前探測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811373896.2
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109461359A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設計）人: 高軍;盛永東;李秀君;王仁明;翁小川;陳擁軍;林曉;申百屯;湯宇;王偉;李波;楊文龍;陳敏;田佳
• 申請（專利權(quán)）人: 高軍
• 主分類號: G09B23/40
• 分類號: G09B23/40;G01V3/38;G01N27/04
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 祁獻民

本發(fā)明實施例公開一種隧道含水地質(zhì)構(gòu)造超前探測方法。涉及隧道工程建設技術(shù)領(lǐng)域，能夠用于隧道含水地質(zhì)構(gòu)造探測理論研究及工程實踐中，以指導隧道的建設。包括：根據(jù)含水地質(zhì)構(gòu)造的具體種類構(gòu)建地質(zhì)模型；在所述地質(zhì)模型上布設測設線路；接收用戶輸入的不同的地質(zhì)模型條件參數(shù)，模擬不同的含水地質(zhì)構(gòu)造；利用所述測設線路測設不同條件參數(shù)下的含水地質(zhì)構(gòu)造的視電阻率值；根據(jù)所述視電阻率值繪制視所述條件下的視電阻率曲線圖；根據(jù)所述視電阻率曲線圖確定隧道掌子面前方是否含水。本發(fā)明適用于對隧道掌子面前方含水地質(zhì)構(gòu)造進行探測預報及其理論研究分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道工程建設技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道含水地質(zhì)構(gòu)造超前探測方法。

背景技術(shù)

隨著我國基礎(chǔ)設施建設進程的加快和能源戰(zhàn)略的實施，在交通、水利水電、礦山等領(lǐng)域?qū)藿ǜ嗟拈L大隧道(隧洞)工程。這些工程施工中面臨著突(涌)水、突(涌)泥、塌方等諸多高風險地質(zhì)災害。突涌水災害已經(jīng)成為制約隧道等地下工程建設的瓶頸問題，掌子面前方的含導水地質(zhì)構(gòu)造作為突涌水等地質(zhì)災害的源頭，如何對其進行探測成為亟待研究和解決的重要難題。

目前常用的地質(zhì)預報方法可分為地質(zhì)分析法和地球物理勘探法。地質(zhì)分析法是一種宏觀預報方法，預報精度較低；而地球物理探測手段中的地震反射類方法對斷層、溶洞等地質(zhì)構(gòu)造有較好的探測效果，但是無法探明其中是否含水。

為此，急需對隧道含水地質(zhì)構(gòu)造進行理論研究，并提供一種適用于隧道含水地質(zhì)構(gòu)造的超前探測方法，以指導隧道的建設。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種隧道含水地質(zhì)構(gòu)造超前探測方法，不僅能夠適用于隧道含水地質(zhì)構(gòu)造探測理論研究中，還能夠用于隧道含水地質(zhì)構(gòu)造探測的工程實踐中，以指導隧道的建設。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明實施例提供一種隧道含水地質(zhì)構(gòu)造超前探測方法，包括步驟：

根據(jù)含水地質(zhì)構(gòu)造的具體種類構(gòu)建地質(zhì)模型；

在所述地質(zhì)模型上布設測設線路；

接收用戶輸入的不同的地質(zhì)模型條件參數(shù)，模擬不同的含水地質(zhì)構(gòu)造；所述條件參數(shù)包括供電點源到測量電極一端的距離；

利用所述測設線路測設不同條件參數(shù)下的含水地質(zhì)構(gòu)造的視電阻率值；

根據(jù)所述視電阻率值繪制視所述條件下的視電阻率曲線圖；

根據(jù)所述視電阻率曲線圖確定隧道掌子面前方是否含水。

優(yōu)選地，所述含水地質(zhì)構(gòu)造的具體種類包括：斷層、破碎巖體含水帶、裂隙含水帶、裂隙狀溶洞、球形或橢球形溶洞；

所述根據(jù)含水地質(zhì)構(gòu)造的具體種類構(gòu)建地質(zhì)模型包括：將斷層、破碎巖體含水帶、裂隙含水帶以及裂隙狀溶洞，構(gòu)建為厚度為1m～4m的平板結(jié)構(gòu)；和/或，

將所述球形或橢球形溶洞構(gòu)建為直徑為0.5～3m的球體結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，在所述地質(zhì)模型上布設測設線路包括步驟：

在所述地質(zhì)模型前方模擬隧道腔體，所述隧道腔體與地質(zhì)模型的空間位置關(guān)系為垂直或傾斜相交；

沿隧道走向立體布置多條測線在底板或邊墻上，進行多測線立體測量；

將供電點源極固定在掌子面處不動，將與源極相對的另一極設置在離掌子面無窮遠處固定；

在測線上設置電位差計，將電位差計兩端的測量電極沿測線移動以采集測點的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括測點的電位值；其中測量電極之間的距離恒定。

優(yōu)選地，所述條件參數(shù)還包括：含水地質(zhì)構(gòu)造的種類、數(shù)量及與隧道腔體的空間位置關(guān)系；