1、可溶巖地段(高壓)涌突水、突泥施工措施為保證隧道的順利施工,避免可溶巖地段(高壓)涌突水、突泥災害的發生,需要采取有效的方法對上述這些重大的工程地質問題進行較為精確的預測預報,開展綜合地質超前預報工作,以制定有效施工方案,確定合適施工工藝,并開展必要的檢測工作。1、 超前探測(1)綜合超前物探主要針對可溶巖分布地段的斷層破碎帶及其影響帶、層間滑動帶、構造及巖溶裂隙發育帶, 各可溶巖地層界限,巖性突變地段, 可能存在的巖溶裂隙、管道和大型溶洞的超前探測。遠距離超前物探:首選方法為地震波反射法(探測距離約200m ) ,對比方法為HSP聲波反射法(探測距離約100m ) 。近距離超前物探:首選方法
2、為地質雷達(探測距離約430m ) ,對比方法為數碼成像,跨孔聲波CT成像法。探水超前物探:首選方法為紅外線探測法,是一種短距離預報方法,每次預報距離為2030m , 相鄰兩次預報重長度應在5m以上,其適用于任何地層中定性判斷探測點前方“有沒有水”及水體存在方位,但不能定量給出水量大小等參數。(2)水平鉆孔超前探測遠距離超前探測: 超長水平取巖芯鉆孔超前探測100150m , 驗證遠距離超前物測成果。近距離超前探測:采用鉆孔超前探測,鉆孔長度2030m ,驗證近距離超前物測成果。2、 常規地質法(1)超前平導、超前正洞導航、正洞掌子面與側壁的量測和地質素描,主要工作有:地層巖性特征;結構面性質
3、與產狀及發育程度;褶皺、斷層、節理裂隙特征、巖層產狀等;斷層的位置、產狀、性質、破碎帶的寬度、物質成分、含水情況以及與隧道的關系;節理裂隙的組數、產狀、間距、填充物、延伸長度、張開度及節理面特征、力學性質、分析組合特征、判斷巖體完整程度;洞壁變形破壞特征;巖溶規模、形態、位置及所屬地層和構造部位,填充物成分、狀態,以及巖溶展布的空間關系;地下水的分部,出露形態及圍巖的透水性、水量、水壓、水溫、顏色、泥沙含沙量測定,以及地下水活動對圍巖穩定的影響,必要時長期觀測;出水點和地層巖性、地質構造、巖溶、暗河等的關系分析;突泥與坍方部位、方式與規模及其隨時間的變化特征;進行地表相關氣象、水文觀測,判斷洞
4、內涌水與地表徑流、降水的關系,并建立涌突水點地質檔案。(2)地質構造的地下與地表相關性分析。(3)地質作圖(幾何圖形、塊體坐標作圖、赤平投影作圖、洞身地質展示圖等),在此基礎上,對掌子面前方一定范圍內(約520m )的地質條件進行預測預報。 3、洞內涌突水的實時監測(1)平導與正洞各涌突水點(掌子面炮眼涌突水)的實時監測,監測內容包括:各涌水點的水溫、水量、水壓、水質與同位素化學,各涌突水點位置(里程)、地層巖性、裂隙與巖溶發育特征等。(2)平導于正洞洞身涌(突)水動態監測,包括:涌(突)水點地質檔案,涌(突)水點空間分部、單點涌(突)水量及其動態、涌(突)出機制、涌(突)水的化學與同位素化學動態特征等。(3)平導與正洞洞內氣溫與濕度的實時監測。 4、洞外實時監測溶洞水地表排泄點監測包括:天窗、 泉點和暗河的水量及動態、水化學與同位素化學變化特征等。地表河流監測包括:隧道通過地帶上下游河水流量及動態、水化學與同位素化學變化等特征,擬選35 各控制斷面,要求每510 天監測一次。大氣降水與氣溫監測:隧道所處地段設35 個監測控制點,要求每天監測。根據勘測資料以及超前地質預測預報工作和實施的洞內外監測所獲得的資料,進行綜合分析,對隧道內可能發生大規模(高壓)涌(突)水突泥的可溶巖地段施工方案進行設計,流程圖見下圖;