维普资讯 http://www.cqvip.com ２００３年第６期 探矿工程 多种安全监测及预报手段在隧道建设中的应用分析 于宁，朱合华 （同济大学地下建筑与工程系，上海２０００９２） 摘要：在隧道建设中利用常规的安全监测来指导施工已是必不可少，而地质超前测最作为一种地质因素定性分 析方法在地下漏室的建造中也愈来愈受到重视，但是两者在实际应用中往往相互脱节。鉴于此，结合相关的实际 工程，阐述了多种安全监测手段在公路隧道建设中的综合应用，分析了隧道的“信息化”设计与施工所具有的重要 指导意义。 关键词：隧道监测；安全监测；超前预报；ＴＳＰ２０３；探地雷达 中图分类号：Ｕ４５６．３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００—３７４６（２００３）０６—００５９—０６ 公路隧道的特点是断面大、隧道长、地质条件复 杂，隧道掘进面前方和洞口的不良地层条件极易引 起隧道塌方、涌水等灾害的发生。鉴于隧道地下工 程围岩地层的复杂性和不可见性，为了尽量避免意 外情况的出现，在有勘探地质资料和理论分析作为 参考依据的情况下，有必要采用超前探查地质预报 引起的围岩应力的变化量；接触应力是喷层或初砌 结构在与地层共同经受变形过程中在接触表面上发 生的应力。 （３）围岩应变监测。由开挖引起的围岩应变可 分为表面应变和域内应变。 １．２ 围岩变形监测信息在围岩变形评价预测中的 应用 等措施结合常规围岩变形监测等多种手段，对隧道 进行时空变形的预溯和预报分析，并对隧道的衬砌 状态进行评价，为施工设计提供指导性依据，以达到 安全施工和优化设计目的。笔者在查阅一定文献的 基础上，结合云南元磨高速公路在建的数条隧道，阐 述了多种方法在隧道安全监测预报中的应用，以期 为今后长大隧道的施工提供参考和帮助。 １ 常规固岩变形监控量测 １．２．１ 在确保隧道安全方面的应用 隧道的常规监控量测在确定隧道的安全度方面 起着不可低估的作用。云南元江１号隧道位于山字 形构造次级大断裂，围岩主要为紫红色、灰绿色泥岩 和泥质粉砂岩、砂岩 千枚岩及片麻岩，岩性为Ⅱ和 Ⅲ类围岩，岩层相当破碎，该隧道采用上、下行分离 的双洞单向行车双车道半圆拱曲墙断面，上、下行线 在采用与围岩紧密结合的锚喷支护、按新奥法 原则修建隧道的情况下，“荷载一结构物”模型显然 不能正确地描述围岩和支护系统之间的相互关系。 实践证明，工程施工期间位移、应变、应力、压力等围 两相邻隧道最小净距为３６—４４ ｍ，隧道净跨为ｌ０． ９０ ｍ，净高为７．２ ｍ，分别在上、下行线隧道中间部 位设置一处加宽段，’加宽段净宽为ｌ３．４０ ｍ，并在两 加宽段间设置一处斜向行车横洞。 在例行的观测时发现隧道的加宽段有宽度不等 岩变形物理信息的应用，在反映工程实际状态及围 岩稳定性评价预测中具有重要作用。 １．１常规围岩的监测简述 的裂缝产生，并且从所测得的数据来看，除上行线隧 道加宽段附近Ｋ２１３＋２３０量测断面右边墙部位二 衬压力和Ｋ２１３＋３０５量测断面右边墙部位二衬压 力明显偏大外，其它各量测断面二衬压力均较小，最 （１）围岩位移监测。常规位移监测包括收敛位 移监测和场位监测。在工程实践中采集的位移量信 息通常都是测点之间的相对位移量。 （２）围岩应力监测。围岩应力信息可分为扰动 应力和接触应力信息２类。扰动应力是由洞室开挖 收稿日期＂２００２—１１—２２；改回日期￣２００３—０３—２５ 大压力值均小于１ １０ ｋＰａｏ为此，根据二次衬砌压力 实测值，对隧道Ｋ２１３＋２３０量测断面二次衬砌结构 强度进行校核。通过“同济曙光岩土及地下工程设 计与施工分析软件”二—‰祁Ａ２Ｄ的计算发现：二 基金项目：上海市重点学科（岩土工程）资助项目 作者简介：于宁（１９７５一），北京人，同济大学博士在读，结构工程专业，研究方向为岩土工程及地下工程的设计理论，上海市同济大学地下建 筑与工程系博士信镇，（０２１） 印８５￣６５９８５１４２，ｂｏ咖ｉｎｇ＠ｓ０ｈｕ．ｃｏｉｎ。 ． 维普资讯 http://www.cqvip.com 探矿工程 ２００３年第６期 次衬砌右边墙部位即压力最大量测断面，受大于二 次衬砌横截面剪力设计值但小于极限值的剪力作 用，二次衬砌安全系数较低，这与该断面二次衬砌右 边墙部位产生细小裂缝的现场观察结果基本一致。 分析认为，其产生原因主要为：上行线隧道加宽段及 行车横洞处于围岩相当破碎且分布有两处断层的Ⅱ 类围岩中。由于整个隧道的实际净距为３６～４４ ｍ， 因此可能使先施工完的上行线隧道加宽段及其附近 受下行线隧道施工而造成上行线隧道二次扰动；加 前方围岩的支护方式与该地段的支护采用同一支护 形式。 １．２．４利用量测数据进行隧道的反分析 实现量测信息对隧道设计和施工的反馈的另一 条途径，是利用力学计算作为媒介。运用反分析技 术，我们有可能根据对试验段或试验洞进行现场量 测所得到的数据（例如围岩表面某些测点上的位移 值或在某一基线上的净空变化值）推算表征围岩性 态及其地质背景的初参数，作为对该隧道围岩稳定 性进行分析，对支护系统进行设计计算时的输入信 息。 宽段及其附近二次衬砌施工与隧道初：Ｎ－￣－Ｉ－＿时间相 差过长。因此建议施工方应及时对初衬支护强度不 够的部位进行加固，适时地改善施工方法，调节施工 进度，调整和修正支护结构参数，避免隧道建成后的 大面积返修。 云南大风垭口隧道位于云贵高原西部，横断山 脉南延地区。该隧道区岩性相对比较复杂，硬质岩 有板岩，含炭质板岩、弱变质灰岩，软质岩有砂岩、泥 岩。该隧道为分离式特长隧道。隧道单洞长分别为 ３３４３、３３３７ ｍ。上、下行线隧道两懊Ｉ中线间距离为： 元江口约为５２ ｍ，磨黑口约为４４ Ｉｎ。隧道最大埋深 上行线约为３０９ ｍ，下行线约为３３１ ｍ。隧道设计净 跨为１０．９ ｍ，净高为７．２ ｍ。上、下行线均设置５处 紧急停车带及相应５条行车横洞。 利用开挖隧洞所测得的洞室围岩地若干个多点 位移计的位移值进行反算，求出嗣室所在地层的初 １．２．２在确定二次支护时间方面的应用 监控量测不但用来监测初期支护和二次衬砌的 安全性，还用于决定二次衬砌施工的最佳时期，从变 形观测结果可以得知，上台阶开挖支护后，围岩应力 重新分布，支撑体系受围岩压力发生变形，而后达到 稳定状态，下台阶开挖后，围岩应力再次重新分布， 支撑体系随之变形，而后逐渐收敛，达到稳定状态， 在此条件下，围岩已基本达到稳定状态，可进行二次 混凝土衬砌。通过监控量测求得的二次衬砌混凝土 最佳施作时间，使二次衬砌混凝土避免受到围岩在 收敛期产生的应力而导致的裂缝，进一步增强了二 次衬砌混凝土的防水能力。 结合大风垭口隧道的实际监测数据，可以看出 位移与时间有密切的关系。其共同规律是：位移在 前期随时间增长而迅速加大，位移速率逐渐减低。 当到达一定时间后，位移趋向稳定。变形稳定时间 基本按Ｖ一Ⅳ一ＩＩＩ类围岩的次序递增，这是因为围 岩越稳定，位移稳定时间就越快。到缓慢增长变形 阶段，变形释放程度已达９ｏ％以上，基本趋于稳定 状态。可以看出，二次支护的最佳时间为开挖后５Ｏ 始地应力与地层弹性模量的关系，从而确定出弹性 模量的大小。多点位移计布置见图１。按照有关有 限元基本原理编制程序进行计算，有限元网格采用 八结点等参元。岩石断面计算时，计人衬砌的因素， 衬砌厚度为０．５ ｍ，衬砌模量Ｅｉ＝２．６×１０ ＭＰａ，衬 砌泊松比 ｉ＝０．２５。经过反算得出的岩体平均弹性 模量为ＥＲ砂岩＝５．２×１０ ＭＰａ。 ８Ｏ天。 ＫＺｂ４＋ｂ３Ｕ １．２．３在确定合理支护参数方面的应用 监控量测另一项重要的作用是在选择适合各种 地质条件下的支护参数。由于围岩的复杂多变，前 方待开挖地段的支护参数必须随之而进行调整，监 控量测则作为变更的反分析资料，根搌前方围岩的 ＴＳＰ２０３超前预报的波形图及频谱图与已开挖的地 圈１大风垭口隧道 ５４＋５３０的多点位移计布置圈 砂岩的经验弹性模量为ＥｌＩ砂岩＝（１～３４．８）× ｌＯ ＭＰａ，而该地区所做的大量室内试验以及现场试 验结果为：ＥＲ砂岩＝（５．７～４３．１）×１０ ＭＰａ。与经验 值和试验结果相比，砂岩地弹性模量值反而低于试 验结果，接近试验的下限。其原因是由于室内或原 位试验受尺寸效应等因素的影响，其规模较小，影响 段相类似的地方相对照，同时，在已开挖地段的收敛 变形数值达到设计规定的预留变形量的最佳值时， 该地段的支护方式被认为是最合理的支护方式，则 范围不大，故所得的结果值俯商。而位移反分析法 箍瞧ｊ ：维普资讯 http://www.cqvip.com ２００３年第６期 探矿工程 ６１ 是根据岩体的实际位移进行反算，故计算结果作为 设计值述是比皎坷靠的。 １．２．５利用量测数据进行隧道的时效分析 在岩体特别是在软弱岩体中修建隧道时，因岩 体材料的流变性，使得施工期间面临很多困难，且随 着时间的发展，由于岩体流变对隧道衬砌产生的压 力，会导致衬砌的开裂，造成已经建成的隧道内产生 掉渣、漏水、漏气等弊害。因此在做衬砌的施工时间 以及衬砌的设计时，要仔细考虑围岩的流变特性。 云南墨江隧道位于云贵高原西部，横断山脉南 延地区，线路主要位于墨江盆地，盆地内地形平坦。 该隧道区岩性为志留系粉砂岩，细砂岩加泥岩，隧道 区属软弱岩组，地下水对围岩地浸润，能降低围岩地 力学强度，特别是泥岩及泥质粉砂岩遇水会软化。 隧道的进口和出口有２条北东向的断层通过，其中 条为顺坡断裂，对隧道是个潜在的威胁。 隧道的上行线桩号为Ｋ２６９＋９２０～Ｋ２７０＋４０Ｏ， 全长为４８０ ｍ，最大埋深为１２９ ｍ。隧道的设计净跨 为ｌ１．５ ｍ，净高为７．２５ ｍ地半圆拱曲墙断面。隧 道施工采用钻爆法。 墨江隧道上行线于２００１年１０月初开挖完毕， 在１０月下旬对隧道进行肉眼观测时发现里程为 Ｋ２６９＋９６１左右处，隧道的侧壁初衬上有隆起、鼓出 现象，其两榀钢拱架也有鼓出。经过对施工人员的 询问得知在隧道开挖后近６周的时间内没有做二 衬。随即埋设了收敛测点，进行收敛量测。在原有 收敛位移数据的基础上并结合后续数据对该隧道进 行了时效分析。瞬时支护相比，延迟支护情况下６ 周的位移增加了１１３％；稳定时位移值为０．０１３９９ ｍ，地层应力也达３ ．４３ ＭＰａ。从现场来看钢拱架也 因洞壁的变形较大以及钢拱架接头的不良焊接（有 脱焊现象），而发生鼓出破坏。根据现场的位移收 敛点测得的数据也可以看出在几周之后围岩的位移 趋于稳定。 １．２．６在围岩分类、围岩松动圈分区方面的应用 围岩变形位移显现的过程反映了围岩经过应力 调整建立新平衡的过程。这一过程时间的长短及变 形值大小，反映了围岩的稳定程度和稳定状态的差 别。一般说来，时间愈短，则稳定性愈好；变形值越 小，则围岩类别越高（隧道围岩分类标准）。 １．２．７在大变形预测方面的应用 大变形是地下工程开挖后表现出的断面缩小、 基脚下沉、拱顶上抬、拱腰开裂、基底鼓起等现象。 根据国内外隧道施工实践，在挤压性围岩的挤压变 形、膨胀性围岩的膨压变形、断层破裂带的松弛变 形、高地应力条件下软弱围岩的大变形等条件下，施 工过程中发生大变形工程现象是必然的、正常的。 在原设计为大变形的墨江隧道Ｋ２７０＋１４０处的监 测显示，安装后第一天测得０．２ ｍ测杆与３．５ ｍ测 杆间相对位移为４．５ ｌｎｒｌｌ，第二天则无明显变化。监 测资料进一步证明原设计大变形段无大变形迹象， 并及时向有关部门提供信息，为施工、支护减少了很 多困难并节省了资金。 ２ ＴＳＦ２０３超前地质预报 ２．１ ＴＳＰ超前地质预报在隧道中的应用 ＴＳＰ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）即隧道地震波 超前预报是根据引爆微型炸药，通过接受并分析反 射回来的地震波评估隧道掌子面前方与周围的地层 状况。该技术于１９９５年由瑞士Ａｍｈｅｒｇ测量技术有 限责任公司开发，并向社会推广应用，是目前隧道超 前预报无损探测领域中的最新技术。推出的产品 ＴＳＰ２０２已在德国、法国、意大利、奥地利、Ｅｌ本、瑞士 等十多个国家的多条隧道的地质超前预报中得以应 用。Ｎｉｓｈｉｍａｔｓｕ将ＴＳＰ用于日本的多条隧道，并且 开发了Ｃ一 （Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ＴＳＰ）系统，该系统利用 隧道开挖时的每一次爆破，对前方地质情况进行分 析探测的最长距离为１５０ ｍ。１９９６年我国铁道部隧 道工程局首次引进ＴＳＰ２０２，应用于深圳中东部供水 水源隧道、梅坎铁路松南隧道、内昆线闸上隧道、朱 嘎隧道等。 ２．２ ＴＳＰ２０３超前地质预报在大风垭口隧道中的应 用 ２０００年云南元磨高速公路指挥部从瑞士Ａｍ－ ｂｅｒｇ公司购买了新一代产品ＴＳＰ２０３，并初步应用于 元磨高速公路部分隧道，是目前我国从国外购进该 最新技术的第一个单位。云南航天离新技术有限公 司在元磨高速公路大风垭口 隧遭首次应用了该设 备。 ２．２．１ ＴＳＰ２０３的使用 （１）孔位的布设。共计布设２４个爆破孔及１ 个探测孔，第一个爆破孔距掌子面２ ｍ左右，以后的 ２３个爆破孔相互之ｆ爵的孔距为１．５ ｍ，探测孔距最 后一个爆破孔的距离为１５ ｌｆｉｔ。各种孔位须布置在 条直线上。 爆破孔孔径３８ ｍｍ，孔深１．５ ｍ，孔位 向下倾斜１０。～２０。；探测孔孔径４２ ｍｍ，孔深２．０ ｍ，孔位向上倾斜５。～１０。，以便于接收爆破产生的 地震波。 维普资讯 http://www.cqvip.com ６２ 探矿工程 ２００３年第６期 （２）操作程序。首先用环氧树脂将探测器固定 在探测孔里，并分别对距探测孔最近的５个爆破孔 中的每个孔装１００ ｇ炸药和一个电雷管，之后再将 爆破孔用水灌满，最后对这５个爆破孔从与探测孔 最近的一个孔开始依次用起爆器起爆，从爆破震动 ｌ硬岩层 团软硬岩互层露！互软弱岩层 图２ ＴＳＰ探测结果岩性圈 波接收的效果来决定下面５个孔的装药量是增大 （每个孔增加２５ ｇ左右），还是减少（每个孔减少２５ ｇ左右），依此类推，将所有的爆破孔都依次起爆完 成，这就完成了ＴＳＰ２０３的一次探测工作。 （３）接收数据的分析。ＴＳＰ２０３采集到的数据， ２．２．２ ＴＳＰ超前地质预报目前存在的问题 从国内外的应用情况看，ＴＳＰ还存在以下主要 问题，也是急需解决的问题： （１）得到地震波图像的识别要求相关的技术人 员具有丰富的经验，而且图形并不直观，如何提高图 通过ＴＳＰｗｉｎ软件进行处理，获得Ｐ波、ＳＨ波、ＳＶ波 的时间剖面、深度偏移剖面和反射层提取以及岩石 物性参数等成果。在提取的波形图中，以Ｐ波为主 对岩层进行趔分，结合横波资料对地质现象遵循以 下准则进行解释：①正反射振幅表明硬岩层，负反射 振幅表明软岩层；②若Ｓ波反射较Ｐ波强，则表明 岩层饱含水；③ ／ 增加或６突然增大，常常由于 流体的存在而引起的；④若 下降，则表明裂隙或 孔隙度增加。遵循以上原则，可对前方１５０ ｒｎ以上 的岩层进行分析，从而掌握前方围岩的软硬情况、节 理发育情况及水文情况，通过对以上地质资料的掌 握，就能据此指导施工，在软弱段采用加强支护，在 节理发育地段采用增设小管棚，在富水区采用注浆 堵水或增设排水管将水引出等做法，从而将地质灾 害对隧道施工的影响降至最小。 （４）ＴＳＰ２０３地质预报的特点。ＴＳＰ２０３超前地 质预报是一种采用小药量爆破，通过采集地震波在 围岩中的传播速度来分析前方围岩类别、裂隙发育 情况、含水情况、软弱岩层的分布情况及是否有无断 层等地质情况，其特点是操作复杂，要求精度高，做 次ＴＳＰ虽只要２—３ ｈ，但要求隧道内停止一切施 工，因为ＴＳＰ２０３接收仪器对环境要求严格，杂音过 大都会影响数据的准确性。但由于其对软硬岩石的 界面、节理发育、水文情况等分析的准确性，还可以 初步测出岩石的弹性模量、密度、泊松比等指标作为 预测的参考值，所预报的长度可达到１５０ ｍ以上， ＴＳＰ２０３地质预报具有广泛的应用前景。 利用 Ｐ２０３并结合现场对掌子面岩性观察的 情况，在大风垭口的施工中采取多种形式的开挖作 业方式，如采用中导洞排水法、侧壁导坑法、核心土 支撑法及六步流水作业法等，充分利用围岩的自稳 时间，做到初期支护与围岩的自稳性相适应，追求零 塌方。图２为利用ＴＳＰ在大风垭口隧道Ｋ２５５＋８３９ ７７９段的探测结果。 形的识别技术，达至智能化是国外也想解决的技术； （２）从大风垭口隧道掌子面开挖的情况来看， ＴＳＰ超前预报结果具有一定的可信度，其对软硬地 层界面的定位比较符合实际情况，但对含水量的判 断误差较大； （３）ＴｓＰ通过波速确定围岩的弹性模量及泊松 比等岩石力学参数，但地震波在岩石中的传播速度 并非一个定值，就是对同一类型的岩石，由于岩石的 破碎程度及地下水等因素的影响波速也会不同，因 此仅靠波速得到的岩石力学参数有较大误差； （４）假设波传介质为均质，震波行进路线为直 线，波速维持定值 这些与实际情况肯定不符合，如 何从理论上修正是一个需要继续解决的问题； （５）由于岩体介质分布的复杂，震波能量的耗 散，高频率的衰减，距离远，解析度差，因此利用ＴＳＰ 系统预报距离的影响因素、预报精度等都有待进一 步明确。 ３ ＧＰＲ地质雷迭超前地质预报 ３．１ ＧＰＲ地质雷达超前地质预报简述 国外在隧道超前预报领域采用较多的是地质雷 达（ＧＰＲ）和地震波探测仪（ａｓＰ）。地质雷达采用电 磁波反射原理，判断地层中的结构 空洞等。我国已 将地质雷达应用于隧道地层内有空洞、岩石结构预 测等。应用表明地质雷达主要可应用于隧道地层内 有空洞、明显的不连续带以及硬岩体情况下的探测 问题。另外，由于隧道岩体中的磁场干扰和对波的 衰减强度，使得地质雷达在应用于超前预报时只能 在短距离内可行，不能算真正意义上的长距离超前 预报。 ３．２ ＧＰＲ地质雷达超前地质预报在大风垭口隧道 中的应用 ＧＰＲ地质雷达利用波形图在软硬岩石的界面 两端雷达波传波速度不＿样的预 蠊 霹，通过分析 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００３年第６期 探矿工程 比较波在距掌子面５ ｍ的传播速度与后面１５ ｍ的 传播速度，加上对掌子面岩性的观察情况，就可得到 前方２０ ｍ左右围岩的地质情况。使用时首先将雷 达探测器与接收器相连接，然后将探测器紧贴围岩， 通过沿着事先布设好的测线移动探测器，就可以用 雷达波对围岩进行探测了。在大风垭口隧道中的应 用发现其特点为：地质雷达现场探测速度快，每次只 需３０ ｍｉｎ左右，操作简单，但其对较为复杂的地质 条件下的超前预报不是很准确，特别不能在掌子面 有水的情况下使用，因此要和其它超前地质预报配 合使用。 在云南大风垭口下行线施工中发现在Ｋ２５５＋ ７５５～６０５段设计定为Ⅳ类围岩，而ＧＰＲ结合ＴＳＰ 的探测结果为：围岩类别以Ⅲ类为主，且在施工时要 注意软弱岩层的坍塌和涌水，提前采取防范措施，预 防事故的发生；在上行线Ｋ２５６＋２２１～１５１段设计 定为Ⅳ类围岩，而ＧＰＲ结合ＴＳＰ的探测结果为： Ｋ２５６＋２１６前方８５ ｍ范围内围岩软硬岩层相间分 布，为Ⅱ、Ⅲ类围岩，其中以Ⅲ类围岩为主，施工方在 施工中及时变更了开挖方式和支护形式，从而避免 了事故的发生。 在大风垭口隧道的初期支护中，钢纤维喷射混 凝土的厚度检测采用地质雷达来进行，在洞内顺洞 轴线方向每隔２ ｍ设置一条测线，共设置７条，然后 用地质雷达探头顺着测线方向检测混凝土厚度，地 质雷达将每隔２ ｃｍ采集一组数据，因此对初期支护 喷射混凝土的平均厚度、最大厚度、最小厚度及初期 支护的脱空情况、填充情况、富水情况等都能有比较 精确的描述，对检测出的质量缺陷，可以采取必要的 工程措施，如补喷、灌浆等，以确保初期支护无质量 隐患存在。由于二次衬砌混凝土浇筑结束后无回填 灌浆的后续工序，二次衬砌混凝土的厚度也采用地 质雷达对成型混凝土进行检测。 通过采取多种形式的检测手段，对已施工的初 期支护及二次衬砌进行全面无破损检测，对发现的 缺陷部位采取工程措施，使施工的隧道无不合格点， 追求隧道营运期零返修率的目标。 ４其他方法 ４．１地质钻孔 从钻进速度以及对钻出来的岩石颗粒或取出的 岩心来对前方围岩进行分析预测。从钻进速度的快 慢可以分析得到前方围岩的均质情况及软硬情况； 从钻出来的岩石颗粒或取出的岩心进行分析研究， 可得出前方围岩的岩性。对从孔中流出水量的大小 可得出前方围岩的水文情况。该方法对穿过地质不 良地段或岩性变化频繁的地段极为有效。 在大风垭口隧道上行线Ｋ２５６＋８１０～８００段设 计定为Ⅲ类围岩，属于上三叠统一碗水组炭质板岩， 设计采用Ｓ 型支护。从掌子面的情况看，实际开挖 的为Ⅱ～Ⅲ类围岩，与设计岩石条件不一致；从钻孔 情况来看，在此段钻进时有变化，整体围岩炭质化程 度较高。这是由于方解石岩脉的影响，岩体节理发 育，岩石破碎，强度低的原因所致。在桩号Ｋ２５６＋ ８０５段有明显的吃钻现象，岩粉仍为黑色，说明该软 弱带的充填物主要为有机质，自稳能力差，并且涌水 量加大，可以推测该部位存在不利于开挖的地质构 造带，宽约１ ｍ左右，其间有泥质夹层，因为有涌水 现象，所以开挖时是一个容易塌方的地段，根据以往 经验，开挖过程应在控制好药量的同时短钻进，快封 闭，行车方向右侧中上部应加密锁固的锚杆。整段 宜采用比Ｓ 型加强的ｓ４型支护。 ４．２水平声波剖面法（ＨＳＰ） 水平声波剖面法（ＨＳＰ）是通过分析反射回来的 声波特性反映地层状况，具有探测时间短、对施工的 干扰小和探测距离基本在５０ ｍ以内等优点。我国 铁道部十二局将其应用于四川达县铁山隧道；台湾 省应用于某条隧道的超前地质预报，发现在ＨＳＰ方 法数据处理过程中， 何判断软弱磐石有待进一步 的研究，另外还难以对含水层进行预测。 ４．３地电阻影像探测 地电阻影像探测以岩层中介质的电阻率以及导 电性进行判断介质的分布。我国台湾省将该项技术 应用于坪林隧道，对隧道前方地下水的分布进行了 有效探测。然而该技术主要依赖于介质的导电特 性，遇到地层内水的含量低、岩层颗粒导电差时难以 应用。 ５结论 在云南元磨高速公路的公路隧道建设中，已经 在大风垭口隧道的磨黑端以及元江端的施工中用到 多种安全监测手段，以保证施工的顺利进行。但是 在施工过程中仍发生了诸如突泥、涌水、塌方、洞口 滑坡等工程事故，对施工造成了很大的影响，影响了 施工进度，增加了工程投资。事实上，任何单一的分 析方法和手段，均有其本身的局限性。变形监测技 术以及隧道前方的超前预报都无法保证其绝对的成 功率。地下工程安全监测申， 应将麓 超前预报纳 维普资讯 http://www.cqvip.com 探矿工程 ２００３年第６期 入整个安全预报范畴，逐步形成系统性方法，并且应 充分认识隧道的“信息化”施工，这无疑对未来公路 隧道的设计和施工将具有重要的指导意义。 参考文献： ［１］杨林德．岩土工程问题的反演理论与工程实践［Ｍ］．北京：科 学出版社．１９９６． ． 柳杨舂．ＨＳＰ地质超前预报技术及其应用［Ｊ］．西部探矿工 程，１９９７，９（５）． 谢玉山，徐立平，等．坪林隧道施工地质探查技术之应用［Ｊ］． 现代隧道技术，２００１。３８（２）． 祁明松．地质雷达在隧洞内的探测［Ｊ］．地质科学——中国地 质大学学报，１９９３，１８（３）． 王连成．地质雷达在探测公路隧道塌方及溶洞中的应用［Ｊ］． 煤炭工程师，１９９３，（３）． 王连成．隧道及工程中的快速地质雷达探罚方法［Ｊ］．地下空 间，１９９９，１９（５）． ［２］夏才初．地下工程测试理论与监测技术［Ｍ］．上海：同济大学 出版社，ｌ９９９． 【３］ 吕康成．隧道工程试验检测技术【Ｍ］．北京：人民交通出版社， ２ｏｏ０． 李大洪．国产ＫＤＬ－３型防爆地质雷达在隧道工程中的应用 ［Ｊ］．现代隧道技术，２００１，３８（２）． 隋景峰．隧道衬砌质量检测新技术［Ｊ］．工程勘察，１９９８，（２）． 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奠啊■羹｜｜－工蠢专业曩员合“２００３年度工皇技】ｌ【掌蠢交岫本刊讯河南省探矿工程专业委员会于２００３年ｌ０月２ｌ一２２日 在驻马店市召开了“２００３年度工程技术学术交流会议”。参加此次 会议的代表有６８人，分别来自地矿、有色、煤田、化工、黄委会、平煤 议＂召开 性和理论探讨性，反映出了河南省地质工程施工镊域的新水平和施 工工作方向。有关厂家在会议上对新机具情况进行了新闻发布。 省探工委秘书长杨冠洲同志传达了河南省地质学会关于个人会 员重新登记工作的通知、关于征集“河南省全面建设小康社会资源与 环境保障学术研讨会”论文的通知，对开展河南省地质学会个人会员 重新登记工作进行了部署。杨冠洲秘书长还通报了２００３年８月２７ 集团地涌处、郑州矿务局等行业及有关单位和厂家。 省探工委主任委员、河南省地矿局副局长郭公民同志到会并作 了讲话。郭公民主任委员对与会代表表示慰问，对各委员单位支持 探工委学会工作表示感谢，对学会工作及探工委秘书处、学术交流等 ２９日在长春召开的“探矿工程（岩土钻掘工程）技术与可持续发晨 方面提出了指导性意见，并要求全省探矿届科技工作者同心同德、奋 力拼搏、与时俱进，努力开拓地质工程工作新局面。 此次会议代表提交会议论文２６篇，会上交流了２２篇。论文涉 及河南省地质工程施工领域的各个方面，具有较强的针对性、可操作 研讨会”的概况。对２００５年省探工委学术会议交流提出要求，要求 论文作者争取全部采用“多媒体”进行论文宣讲。请各单位做好技术 准备。 （河南省探矿工程专业委员会秘书处插最洲供祷） ２００３年城市地下空间岩土工程暨市政管线新技术、新设备交流会在深圳举行 由建设部信息中心主办的“２０ｏ３年城市地下空间岩土工程暨市 政管线新技术、新设备交流会”于ｌ１月６～８日在深圳举行。应邀到 会作报告的有：中国工程院院士黄熙龄研究员（题目：高层建筑与地 基共同作用）、浙江省建协地下工程分会会长史佩栋教授（题目：深基 础工程特殊技术ｆ副匿）、深圳市建设局总工程师李荣强博士（题目：深 圳地铁一期工程施工技术报告）、深圳市地铁公司总工程师陈湘生博 士（题目：冻结法施工中的风险防范）、中科院武汉岩土力学研究所原 院长朱伟教授（题目：盾构施工在软弱岩地段的应用）、中煤建设集团 副总工程师张文教授（题目：１．地层人工冻结层技术的应用；２．岩土 工程施工中的安全防范措施与案例剖析）、中国地质大学博士潘宝明 （题目：市政管线信息化建设及地下管线探测技术）。 参加会议的有来自全国各地从黑龙江畔到南海之滨，从云贵高 原到长江三角洲的有关单位的代表共２００余人，大家普遍感到这次 会议举办适时，收获很大。代表们还参观了正在紧张施工的深圳地 铁盾构工地和暗挖工地。 （据“浙江地工 胃站） 所长白世伟研究员（题目：可视化和地基稳定性研究）、同济大学地下 空问研究中心副主任柬曼教授（题目：城市地下空间开发利用及日、 法、钿Ｉ拿大警量黼兼量新动态）、河海大学环境科学与工程学院副 蠹 ；