隧道探水|隧道前方圍巖含水性與含水量預報典型案例索引

1.國外TBM引水隧道

2.某重點工程TBM引水隧道探水

3.新疆某隧道探水地描結(jié)果與CFC結(jié)果的對應一致

4.某鉆爆法高鐵隧道探水

5.CFC與瞬變電磁預報對比

6.CFC在豎井做超前探水并用超前鉆探驗證

7．管片式隧道超前探水

8．煤礦掘錨機應用

工程案例：

1.國外TBM引水隧道

1.某重點工程TBM引水隧道探水

CFC基于一種新的電磁探水技術(shù)--復頻電導率法。它利用含水巖體電導率和電容率增大的特性，通過測量圍巖中復電導率的分布推測巖體含水量的大小。該產(chǎn)品的觀測系統(tǒng)布置在隧道側(cè)壁，進行遞進式超前預報，預報掌子面前方100米內(nèi)圍巖的含水性、含水量。建議與TST同時應用綜合解釋。

預報結(jié)果與開挖驗證:

本次預報范圍內(nèi)圍巖平均相對介電常數(shù)為14.06，含水量較大，特別是在掌子面附近5m，以及88~98m范圍，存在強反射帶，含水量較大，有涌水可能。開挖到8m左右涌水現(xiàn)象消失。與預報結(jié)果吻合。

3．新疆某隧道探水地描結(jié)果與CFC結(jié)果的對應一致

5．CFC與瞬變電磁預報對比

依托玉墨鐵路某隧道實際項目做CFC復頻電導法與TEM瞬變電磁法的實際應用對比。開挖結(jié)果表明，CFC探水技術(shù)與TEM相比，可有效避免隧道內(nèi)臺架等大型設備以及施工用電等強干擾，預報結(jié)果更準確。TEM在掌子面20m內(nèi)存在盲區(qū)，這恰巧是施工方所關(guān)注以及能夠處理的位置，而CFC不存在探測盲區(qū)，可進行遞進式探水預報。

CFC成果（上圖）瞬變電磁成果（中圖）開挖地質(zhì)素描（下圖）

現(xiàn)場地質(zhì)素描結(jié)果如下：
1、P5DK0+760～P5DK0+783段，揭露圍巖為灰白色砂巖，泥巖，強風化，中~厚層狀，圍巖較破碎~局部破碎，節(jié)理裂隙欠發(fā)育，掌子面潮濕，局部沿裂隙滴水。
2、P5DK0+783～P5DK0+860段，揭露圍巖為灰白色砂巖，泥巖，強風化，中~厚層狀，圍巖破碎，層間夾有泥質(zhì)夾層，節(jié)理裂隙發(fā)育，為短小型節(jié)理，層間結(jié)合性較差，沿裂隙面滴滲水，局部滴水成線。其中P5DK0+827～P5DK0+838段，地下水發(fā)育，沿裂隙面線狀流水，拱腳有水滲出。
由開挖驗證可以看出，本次預報CFC結(jié)果與實際開挖情況較為吻合。

6．CFC在豎井做超前探水并用超前鉆探驗證

依托大瑞鐵路某隧道進行豎井的超前地質(zhì)預報。豎井的預報難點在于：
（1）井身狹小；（2）關(guān)注地下水發(fā)育程度；（3）安全考慮現(xiàn)場操作時間必須短。

CFC現(xiàn)場觀測布置圖

豎井掌子面S1FK0+632前方100m圍巖含水結(jié)構(gòu)的CFC偏移圖像如下。得知60～100m段圍巖在CFC的偏移圖像中以黃-紅色為主，特別是在77~91之間為強反射的紅色。推斷該段圍巖或受巖體破碎影響，水量較大，以股狀涌水為主。

CFC現(xiàn)場觀測布置圖

通過超前探水孔驗證股狀出水，鉆孔總水量約40m^3/h，與物探結(jié)果相符合。

7．管片式隧道超前探水

盾構(gòu)隧道和護盾式TBM隧道的一個主要特點是將探測設備和隧道圍巖用管片隔開。為了進行有效的CFC超前探水，CFC的電極網(wǎng)必須接觸到巖體。CFC已經(jīng)解決了這個難題。

CFC現(xiàn)場采集圖

數(shù)據(jù)處理結(jié)果得到李嶗區(qū)間左線掌子面ZDK17+339前方100m圍巖含水結(jié)構(gòu)的CFC偏移圖像，其中平均介電常數(shù)為3.605。與TST成果一起解釋，如下圖。

TST偏移圖像和圍巖波速分析圖（上）CFC偏移圖像（下）

成果如下表：

8．煤礦掘錨機一體機智能化集成探水設備