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1、报告编号：GZJR-TSP-PSYF-CK-00001剑河至榕江高速公路平松隧道超前地质预报（TSP）检测报告中交第二公路工程局有限公司试验检测中心二一七年十二月剑河至榕江高速公路平松隧道超前地质预报(TSP)报告工程名称剑榕高速公路12标段平松隧道出口右线超前地质预报TSP检测委托日期2017年12月6日委名称贵州中交剑榕高速公路有限公司检测日期2017年12月6日托地址/报告日期2017年12月8日单位委托人/样品编号/检测地点剑榕咼速公路12标段平松隧道出口右线(YK90+134.6)检测类别委托检测检测项目超前地质预报(TSP)1、公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009)；2、
2、公路隧道施工技术细则(JTG/T F60-2009)；检测依据及3、岩土工程勘察规范(GB50021-2001)；评定标准4、铁路隧道超前地质预报技术规程(Q/CR 9217-2015)；5、公路工程地质勘察规范(JTG C20-2011)；6、平松隧道设计资料。经检测，结论如下：1. YK90+134.6YK90+066初步推断该段岩体破碎，呈松散状结构，隧道自稳能力差，洞顶及侧壁稳定性差，成洞条件差。建议按V级围岩支护组织施工。检测结论2. YK90+066YK90+040初步推断该段围岩破碎，可能存在地表渗水，水量一般，以滴水状渗出。围岩自稳能力差。建议按V级围岩支护组织施工。（检测单位
3、盖章）主要仪器及设备编号序号名称型号设备编号1超前地质预报系统TSP203 PULSJGJC035试验：审核：签发：目录一、概述 -4-1.1、工程简述 -4-1.2、掌子面地质素描 -4-二、平松隧道工程地质概况 -4-2.1、地形、地貌 -4-2.2、水文、气候 -5-2.3、地质构造 -5-2.4、工程地质评价 -5-三、TSP203隧道地质超前预报工作原理-6 -四、野外工作-6-4.1、仪器设备 -7-4.2、观测系统 -7-4.3、采集参数设置 -7-五、资料处理与解释 -8-5.1、资料处理 -8-5.2、资料解释 -9-六、预报结论及建议-9-6.1、预报成果-9-6.2、 建
4、议- 10 -七、附图：TSP法反射层位及物理力学参数成果图-11 -八、附表- 12 -剑榕高速公路超前地质预报（TSP）检测报告一、概述1.1、工程简述受贵州中交剑榕高速公路有限公司委托，中交第二公路工程局有限公司试验检测中 心技术人员于 2017 年 12 月 6 日,采用超前地质预报 TSP 弹性波法，对平松隧道出口右 线掌子面前方地质情况进行了探测。目的是探明隧道掌子面前方围岩地质情况，不良地 质体的性质、规模及分布位置，有效弥补因前期地质勘查工作的局限而难以探查的隐伏 的重大问题，便于及早采取有针对性的施工措施及制定可行的应急预案，从而避免和减 少地质灾害损失，为安全施工创造条件，
5、为信息化设计提供基础地质资料。预报范围：洞身（YK90+134.6YK90+040）里程段。1.2、掌子面地质素描根据掌子面揭露的围岩分析，掌子面以砂质板岩为主，岩体破碎，掌子面较干躁 围岩稳定性差。二、平松隧道工程地质概况2.1、地形、地貌该隧道所穿越的地貌类型为构造剥蚀中低山地貌，隧道穿越一山体，进、出口皆位于山体斜坡中部，地形较陡，植被发育。隧址区高程299589m，相对高差290m。隧 道最小埋深约2m,最大埋深约106m。2.2、水文、气候隧道进口为一常年性有水溪沟（归漏溪），溪沟断面呈 V 型，两岸岸坡较陡，属 山溪型河流，河谷切割深度约30110m，河床宽度515m，调查期间流量
6、10L/S, 雨季水位上升约1m,溪沟呈西-东流向，在线路右侧100m汇入寨蒿河。总体水文地 质条件简单。2.3、工程地质评价根据工程地质调绘及工程物探等成果，隧道表层覆盖少量第四系残坡积（Q4el+dl） 碎石土、崩坡积（Q4c+dl）碎石土，其下分布古生界的前震旦系上板溪群清水江组 （Ptbnbq），岩性主要为砂质板岩。2.4、地质构造隧址区域位于新华夏系雪峰山褶皱隆起带南端，属江南古陆地的一部分，构造形迹 主要呈北北东北东方向展布。隧址区无构造断裂通过，隧址区线路右侧约 100m 处发育小型褶皱，对线路基本无 影响，岩层产状略有起伏，进口产状288Z11，出口产状313Z35，洞身288
7、Z27。 进出口岩体节理发育，主要有两组J1： 25Z74，延伸25m,张开0.010.03m,少 量泥质充填。J2： 329Z85，延伸13m,张开0.010.02m，少量泥质充填。受节理 切割，隧址区浅表岩体破碎。三、TSP203隧道地质超前预报工作原理利用人工激发的地震波在不均匀地质体中所产生的反射波特性来预报隧道开挖工作面前方地质情况，用于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围。TSP 和其它地震反射波方法一样，采用了回声测量原理（如图 3-1 所示）。地震波 在岩石中以球面波形式传播，当地震波遇到岩石物性界面 （即波阻抗差异界面，例如断 层、岩石破碎带和岩性变化等）时
8、，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前 方介质。反射的地震信号将被一个或两个高灵敏度的地震检波器接收，根据反射信号的 传播时间和反射界面的距离成正比的原理，故而能提供一种直接的前方不良地层的数 据，再通过专用软件的分析处理，判读出前方的地质状况。图 3-1 TSP203 隧道地质超前预报原理四、野外工作2017 年 12 月5 日进入隧道布置接收孔和炮孔，2017 年12 月 6 日采集数据。4.1、仪器设备TSP203 plus 仪器主要由三分量检波器、记录单元及起爆装置组成。三分量检波器 用来接收地震波信号；记录单元将接收到的地震波信号进行放大、模数转换和数据记录， 同时还进行测量
9、过程控制；起爆装置则用于引爆电雷管和炸药,人工激发地震波。4.2、观测系统接收器位置在YK90+174.8,掌子面位置为YK90+134.6,设计为22炮，2个接收器 （检波器）在隧道左右边墙同时接收。观测系统设计见表4.1。表 4-1 TSP203 观测系统设计表接收（检波器）孔接收炮孔数量2个，位于隧道左右边墙22个，位于隧道右边墙直径申50mm钻头钻孔p40mm钻头钻孔深度2m1.5m定向垂直隧道轴向，上倾510垂直隧道轴向，下倾1020高度离隧底咼2m离隧底咼2m位置距离掌子面约40.2m第1个炮点离同侧检波器15m，炮点距1.5m4.3、采集参数设置数据采集时，采用X-Y-Z三分量同
10、时接收，采样间隔62.5仇s,记录长度450ms（7218 采样数）。激发地震波时,采用无爆炸延迟时的瞬发电雷管,乳化炸药。采集的数据采用配套的 TSPwin 专用软件进行处理。 处理时，首先正确输入隧道及炮点和接收点的几何参数。剔除质量差的记录道。质 量合格的地震道才用于数据处理和解释。中交第一公路工程局有限公司试验室检测中心第-7 -页共14页 处理流程包括11个主要步骤，即：数据设置-带通滤波-初至拾取-拾取处理- 炮能量均衡-Q估计-反射波提取-P、S波分离-速度分析-深度偏移-提取反射层。处理的最终成果包括 P 波、 SH 波、 SV 波的时间剖面、深度偏移剖面、提取的反射 层、岩石
11、物理力学参数、各反射层能量大小等，以及反射层在探测范围内的2D空间分 布。五、资料处理与解释5.1、资料处理将现场采集的资料传输至计算机，利用TSPwin软件对其进行处理，TSPwin软件主 要由数据库、处理、计算反射界面三部分组成。5.1.1数据库编辑现场采集的数据和定义观测系统。5.1.2 处理对原始数据进行放大、能量均衡、滤波等流程的处理。5.1.3 计算反射界面 在波形处理后，从地震波形记录中拾取纵波波至和横波波至，根据爆炸点与检波器的距离可分别计算各段围岩的纵波速度vp和横波速度vs。vp和vs值的大小综合反映了围岩的物理力学性质，根据vp和vs值可直接计算动 力学参数，即计算动弹性
12、模量Ed、动剪切模量Gd和泊松比yd，计算式如下：Ed=pvs2 (3vp2-4vs2) / (vp2-vs2)产技中交第一公路工程局有限公司试验室检测中心第- 8 -页共14页Gd=pvs2yd=（vp2-2vs2） /2 （vp2-vs2）其中，p为围岩的密度。根据绕射重叠法原理（与常规地震反射资料处理中偏移流程的原理类似）计算反射 界面与隧道的相对位置，即与隧道轴线的交角或至掌子面的距离。5.2、资料解释根据TSP法的原理和工作经验，把距离隧道轴线近、能量大的反射波组判释为围岩 异常区，并综合频谱分析资料、地震波速、反射波相位、泊松比和杨氏模量等参数对围 岩异常区的类别进行划分。六、预报
13、结论及建议6.1、预报成果本次预报时掌子面里程为：YK90+134.6，范围为YK90+134.6YK90+040段（即预 报隧道掌子面前方 94.6m）。1）YK90+134.6YK90+066 段，根据物探资料显示，此段围岩各项物理力学参数 变化较小。初步推断该段岩体破碎，呈松散状结构，隧道自稳能力差，洞顶及侧壁稳定 性差，成洞条件差。建议按V级围岩支护组织施工。2）YK90+066YK90+040 段，根据物探资料显示，此段围岩各项物理力学参数变 化较大，泊松比增大，静态杨氏模量值下降。初步推断该段围岩破碎，可能存在地表渗 水，水量一般，以滴水状渗出。围岩自稳能力差。建议按V级围岩支护组
14、织施工。产技中交第一公路工程局有限公司试验室检测中心第- 9 一页共14页6.2、建议1）该区段预报围岩级别YK90+134.6-YK90+040段围岩级别为V级，建议按设计支护 参数进行开挖支护。2）本次预报段岩体破碎，整体完整性较差，开挖时拱顶及拱腰处岩体易出现掉块、 脱落现象，易造成大面积超挖，放炮后须做好排险工作，同时务必做好超前支护，对超 挖区域，务必回填密实。3）做好施工监控量测，及时关注洞室状态，根据监测情况，及时调整开挖轮廓， 控制预留变形量，同时防止初期支护侵入二衬界限。应特别说明的是：围岩级别的确定涉及到岩（土）的完整程度、坚硬程度、地下水、 地应力及隧道埋深等因素，地震波速与围岩级别虽有一定的间接相关关系，但目前还没 有建立起它们之间直接的相关关系，因此，仅依据 TSP 法资料还无法准确确定围岩级 别，所以本报告提供的围岩级别仅供参考。建议下次预报的掌子面里程为：YK90+060现场提前通知超前地质预报组进行下一 次预报。七、附图：TSP法反射层位及物理力学参数成果图隧道名称：测量日期：掌子面(TM) :-90134. 60参考位置(TM) : -90174. 80岩石参数：静态杨氏模量检波器最小参考最大2 -13 -37
