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隧道中发生的主要地质灾害是坍方、涌泥、涌水、瓦斯、岩爆等,他们不仅耽误工期、造成很大的经济损失,还可能导致人员伤亡、机具损毁的事故,但目前岩爆、瓦斯等的预报上未完全突破,本书将不涉及这方面的内容。 }SfbCa)UO 坍方和落石是隧道和地下工程施工中最常见的灾害。他们通常与断层和支护不当或不及时有关,较大断层常是坍方的主要地质因素。如图7-44所示的桃树垭隧道ZK38+249前后的大坍方就是在勘查时未发现的一个较大断层的断层面坍落的,坍落物为大块石。图7-45所示为北京六环线卧龙岗隧道一处坍方,直坍到地面。坍方是因有一组较大断层与较小的横交断裂组合产生。图7-46是长18km的终南山隧道的大坍方的宽度和坍方深度的雷达探查资料(钟世航,2005年),由上图可见雷达探查的坍方顶的反射同相轴,下图的定性、定量解释图上可见坍方沿隧道纵向宽达120m,坍深最高点为9m。 bud&R4+ 较小的交叉断层则是大石块冒落的主要地质因素,这些大落石常会造成人身事故。这就需要精细准确的地质预报作提前警示。 x?,9_va] Lc2QXeo8 FQsUm?ac: 隧道中涌水、涌泥是隧道施工中的重大灾害,图7-47为锦屏二级电站中钻爆法掘进时钻孔的大涌水照片(出水量达5m3/s以上)。图7-48为园梁山隧道的突泥照片,突泥造成了人员的被涌泥掩埋的事故、施工机械被损毁。图7-49是岭角隧道施工时突发涌泥、涌水、坍塌损毁的施工机具。 |\9TvN^$` 9<1F[SS<s9 c4mh EE- fw-\|fP _^S]g mE G=/k>@Di R)8s
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j0zw> k5BXirB 造成这些地质灾害的主要不良地质是断层(大断层和交叉的小断层)、溶洞和岩溶裂隙水、风化岩脉等,这些都是隧道施工地质预报的主要内容。 Snw3`|Y~< 2.I^Xf2 @cvP0A 陆地声纳法在隧道施工地质预报方面的优点 `}gbc69 (1)在掌子面上布置测线、测点,避免了侧墙外的反射体、反射面的干扰; /R8p] (2)采用锤击震源,不必钻孔放炸药爆炸作震源;由于在激震点旁接收,激震能量效率高,用锤击激发可探到150m 以上远;不必固着检波器,更不必钻孔在孔中安设检波器; GF<[ } (3)超宽频带的激震和接收,可以分别用不同频段反映较大物体(较低频段)和较小物体较高频段),不仅可以探查大断层,而且可以分辨交叉的中小断层并计算出他们的倾角、走向和倾向。特别是溶洞、暗河等的反射波频段多在1000~3000Hz范围,正是陆地声纳的主要频段; V2 d,ksKwn (4)采用近于零震-检距单点连续剖面的方式(通常震-检距=测点距=25~30 cm),可以避开先至的直达纵波、直达横波,在震源附近一般不出现面波。而且对溶洞等物体反映良好,他们的反射波同相轴是一条双曲线。 m@G i6 +Wn& |