文摘为解决盾构及TBM施工隧道地质构造和围岩含水探测的难题,在TBM引水隧洞中进行试验。改进在管片结构下TST(tunnel seismic tomography)观测系统的布置方式;针对大断层等高危不良地质体开展三维地震波法的超前地质预报研究试验;改进CFC(complex frequency conductivity)的观测方式,结合地震波方法,开展对刀盘前方围岩含水情况综合预报研究试验。以斯里兰卡埃勒黑勒运河、秘鲁圣佳旺Ⅲ水电站和菲律宾卡利瓦大坝引水隧洞等工程为例,介绍盾构及TBM施工隧道超前地质预报技术的工程实践。研究结果表明,针对软硬岩互层、大断层、含水构造不良地质体,该方法在实践中具有较好的应用效果。
文摘围岩富水带是隧道超前预报最关注的问题,目前,多使用电磁方法来预报围岩的含水性,但受到场地条件限制,面临掌子面条件、金属机具干扰、三维波场定位等诸多困难,特别是掌子面前方100 m范围内围岩的含水性预报,在国内外都是一个新的高难课题。在研究了岩体电导率与电容率复频特性的基础上,结合巴基斯坦NJ-TBM引水隧洞工程,开发了复频电导探水(CFC)技术。该技术基于电磁波反射与相干原理,选用100 k Hz^10 MHz频率范围,采用电偶极子发射与阵列接收方式和偏移成像技术,突破了隧道内场地条件的限制。依据1/4相干波长确定含水体的位置,相干能量确定含水量的大小。在巴基斯坦NJ-TBM隧洞超前探水的应用,证明了该方法的可行性与有效性。
