隧道工程地質調查

㈠ 隧道超前地質預報的各種方法、原理及使用條件

包括：HSP、TSP、TGP、TRT、TST、負視速度等各種方法。

1、TSP隧道

其工作原理是利用在隧道圍岩以排列方式激發彈性波，彈性波在向三維空間傳播的過程中，遇到聲阻抗界面，即地質岩性變化的界面、構造破碎帶、岩溶和岩溶發育帶等，會產生彈性波的反射現象，

這種反射波被布置在隧道圍岩內的檢波裝置接收下來，輸入到儀器中進行信號的放大、數字採集和處理， 實現 拾取掌子面前方岩體中的反射波信息，達到預報的目的。其中TSP、TGP、TRT應用的是反射理論，尚需在小孔徑偏移成像病態問題方面進行努力。

2、TST隧道

該方法充分認識三維波場的復雜性，能進行方向濾波，僅保留掌子面前方的回波，避免現行超前預報方法中虛報、誤報率高的技術缺陷。能准確確定掌子面前方圍岩波速分布，為岩體工程類別判定提供依據，同時避免現行方法預報位置不準確的缺陷。

TST地質超前預報技術具有如下優點：

TST隧道超前預報技術是國內外唯一的實現了地下三維波場識別與分離的超前預報技術，有效消除側向波和面波干擾，保證成像的真實性；

TST是唯一的實現了圍岩波速精確分析的超前預報技術，保證構造定位的精確性；

TST是建立在逆散射成像原理基礎上的超前預報技術，與傳統的反射地震技術相比具有更高的解析度。同時運用了地震波的運動學和動力學信息，不但可精確確定地質構造的位置，同時獲得圍岩力學性狀的空間變化；

TST採用獨特專業設計的觀測方式，保證觀測數據同時滿足圍岩波速分析、三維波場分離和方向濾波的需要。

3、HSP隧道

該方法和地震波探測原理基本相同，其原理是建立在彈性波理論的基礎上，傳播過程遵循惠更斯-菲涅爾原理和費馬原理。本方法探測的物理前提是岩體間或不同地質體間明顯的聲學特性差異。測試時，在隧道施工掌子面或邊牆一點發射低頻聲波信號，在另一點接收反射波信號。

採用時域、頻域分析探測反射波信號，進一步根據隧道施工掌子面地質調查、地面地質調查及利用一隧道超前施工段地質情況推測另一平行隧道施工掌子面前方地質條件的預報方法，

便可了解前方岩體的變化情況，探測掌子面前方可能存在的岩性分界、斷層、岩體破碎帶、軟弱夾層、以及岩溶等不良地質體的規模、性質及延伸情況等。

(1)隧道工程地質調查擴展閱讀

目的

開挖前對地質情況的了解，對於隧洞建設有著十分重要的作用。

通過超前預報，及時發現異常情況，預報掌子面前方不良地質體的位置、產狀及其圍岩結構的完整性與含水的可能性，為正確選擇開挖斷面、支護設計參數和優化施工方案提供依據，並為預防隧洞涌水、突泥、突氣等可能形成的災害性事故及時提供信息，使工程單位提前做好施工准備，

保證施工安全，同時還可節約大量資金。所以隧洞超前預報對於安全科學施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免事故損失、節約投資等具有重大的社會效益和經濟效益。超前地質預報應達到下列目的：

1、進一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質和水文地質條件，指導工程施工的順利進行。

2、降低地質災害發生的幾率和危害程度。

3、為優化工程設計提供地質依據。

4、為編制竣工文件提供地質資料。

㈡ 隧道施工採用的超前地質預報方法有哪些

超前地質預報或隧道超前地質預報是在隧道開挖時，對掌子面前方的圍岩與地層情況做出超前預報。

超前地質預報分類

超前地質預報常用的物探方法有很多，分類不盡相同。根據《客運專線鐵路隧道工程施工技術指南》（TZ214-2005），將幾種物探方法及其適用范圍介紹如下：其中地震波法超前預報是當前應用的主流。

機械鑽探
使用超前地質鑽桿在隧道斷面的若干個部位進行鑽探，依據鑽桿內岩土結構、構造及水文地質判定前方圍岩的性質。一般取隧道斷面的三個點，中上部、左側、右側，將鑽探出的圍岩綜合對比分析然後按每兩米一個斷面記錄其圍岩狀況。超前鑽桿的長度不等，一般以20米為主流產品。

1、電法
直流電法 超前探測隧道掌子面和側幫的含水構造
高密度電阻法 探測岩溶、洞穴、地質界線
2、電磁法
甚低頻法 ①.探測隱伏斷層、破碎帶；②.探測岩體接觸帶；③.探測含水構造及地下暗河等
地質雷達 ①.探測隱伏斷層、破碎帶；②.探測地下岩溶、洞穴；③.探測地層劃分
3、地震波法和聲波法
折射波法 ①.劃分隧道圍岩級別；②.測定岩體的縱波值
反射波法 ①.劃分地層界線；②.探測隱伏斷層、破碎帶；③.探測地下洞穴；④.測定含水層分布
散射波法 ①.劃分地層界線；②.探測隱伏斷層、破碎帶；③.探測地下洞穴；④.測定含水層分布；⑤確定圍岩速度
4、紅外線法
紅外探水 ①.探測局部地溫異常現象；②.判斷地下脈狀流、脈狀含水帶、隱伏含水體等所在的位置

地震法超前預報
地震法是當前隧道中長期超前預報的主流方法。它包括：HSP、TSP、TGP、TRT、TST、負視速度等各種方法。

TSP隧道地質超前預報
其工作原理是利用在隧道圍岩以排列方式激發彈性波，彈性波在向三維空間傳播的過程中，遇到聲阻抗界面，即地質岩性變化的界面、構造破碎帶、岩溶和岩溶發育帶等，會產生彈性波的反射現象，這種反射波被布置在隧道圍岩內的檢波裝置接收下來，輸入到儀器中進行信號的放大、數字採集和處理， 實現 拾取掌子面前方岩體中的反射波信息，達到預報的目的。
其中TSP、TGP、TRT應用的是反射理論，尚需在小孔徑偏移成像病態問題方面進行努力。

TST隧道地質超前預報
該方法充分認識三維波場的復雜性，能進行方向濾波，僅保留掌子面前方的回波，避免現行超前預報方法中虛報、誤報率高的技術缺陷。能准確確定掌子面前方圍岩波速分布，為岩體工程類別判定提供依據，同時避免現行方法預報位置不準確的缺陷。
TST地質超前預報技術具有如下優點：[1]
1. TST隧道超前預報技術是國內外唯一的實現了地下三維波場識別與分離的超前預報技術，有效消除側向波和面波干擾，保證成像的真實性；
2. TST是唯一的實現了圍岩波速精確分析的超前預報技術，保證構造定位的精確性；
3. TST是建立在逆散射成像原理基礎上的超前預報技術，與傳統的反射地震技術相比具有更高的解析度。同時運用了地震波的運動學和動力學信息，不但可精確確定地質構造的位置，同時獲得圍岩力學性狀的空間變化；
4. TST採用獨特專業設計的觀測方式，保證觀測數據同時滿足圍岩波速分析、三維波場分離和方向濾波的需要。

HSP隧道地質超前預報
該方法和地震波探測原理基本相同，其原理是建立在彈性波理論的基礎上，傳播過程遵循惠更斯-菲涅爾原理和費馬原理。本方法探測的物理前提是岩體間或不同地質體間明顯的聲學特性差異。測試時，在隧道施工掌子面或邊牆一點發射低頻聲波信號，在另一點接收反射波信號。採用時域、頻域分析探測反射波信號，進一步根據隧道施工掌子面地質調查、地面地質調查及利用一隧道超前施工段地質情況推測另一平行隧道施工掌子面前方地質條件的預報方法，便可了解前方岩體的變化情況，探測掌子面前方可能存在的岩性分界、斷層、岩體破碎帶、軟弱夾層、以及岩溶等不良地質體的規模、性質及延伸情況等。

5、高密度電法超前預報
我國南方岩溶發育， 地質構造復雜，地下水豐富。為確保工程質量與安全，適於採用高密度電法沿隧道軸線進行勘探的方法和地震法結合的超前預報方法。高密度電法將整個山體成像，找到溶洞等含水帶；進一步結合地震法超前預報對隧道掌子面前方的地質結構進行預報。結果更加可靠。

㈢ 工程地質調繪與工程地質調查的區別

• 工程地質調繪，是在調查基礎上，對重點地表地質現象進行以儀器為回主的測量，提出相應的圖答件和報告。

• 地質調查（geological survey），泛指一切以地質現象（岩石、地層、構造、礦產、水文地質、地貌等）為對象，以地質學及其相關科學為指導，以觀察研究為基礎的調查工作。

㈣ 隧道施工地質勘查掌子面前方最少多少米

掌子面（來heading）又稱(礃)子面，是坑源道施工中的一個術語。即開挖坑道（採煤、采礦或隧道工程中）不斷向前推進的工作面。掌子面是開挖坑道不斷向前推進的工作面。它不是一個固定的面，開挖面有掌子面、邊牆面和拱頂面，確切地說是正對著你的那個不斷向前移動的工作面。
書面點解釋，掌子面就是已開挖和未開挖的岩層的分界面，比如隧道分台階開挖，上部開挖里程為DK14+110，那麼也可以說掌子面里程是DK14+110。
「掌子面」的叫法最初來自煤礦工人。煤層質量雖然很好，但是非常薄，是斜帶型分布，最窄的地方只有70厘米高，上下都是岩層，進去之後必須趴下來手腳並用地爬行，「掌子面」是民間的叫法，最早是從煤窯來的，老窯工們形容挖煤的工作面「只有巴掌大的地方」，時間久了就成了「掌子面」，後來也指隧道、井、礦等的作業面。

㈤ 在工程地質調查中的應用

一、在水利工程中的應用

水利工程有堤壩、堤岸、渠道、輸水洞等。地球物理方法在水利工程中的應用，一方面用於工程場地的選址勘查，查明被選區域的岩溶發育情況、覆蓋層厚度、風化層厚度以及地質構造等情況，對擬建工程場址的穩定性和建築適宜性作出評價；另一方面用於水利工程的質量隱患檢測，查明壩體是否存在有裂縫、空洞、動物巢穴、管涌等工程質量隱患，為水利工程的消險加固提供依據。目前，常用於水利工程隱患檢測的物探方法有地質雷達、自然電位法、高密度電阻率法、人工地震勘探以及聲波測試等方法。

1.探測堤壩蟻巢與洞穴

土體堤壩中因碾壓不實、庫水浸透或動物危害等因素，在壩體中常出現土洞、動物巢穴等危害壩體安全的隱患。在我國南方各省（區）水利工程中白蟻巢穴是一種常見的隱患，白蟻主巢直徑一般在40～60 cm，大者可達數米，主巢周圍分布著幾十個甚至數百個衛星菌圃，其間由四通八達的蟻道溝通，且有的貫穿堤壩的內處坡。因此，深藏於堤壩中的白蟻危害造成的堤壩險情和潰堤率遠高於其他原因，找出堤壩白蟻巢是消除堤壩白蟻隱患的關鍵。地質雷達和高密度電法是對壩體中的土洞、動物巢穴探測的有效方法。圖5-1-1是埋深約3m的白蟻主巢的地質雷達圖像，白蟻巢在圖像上的反射波形態特徵為多重強弱交錯的凸形條紋區，與周圍土壤有明顯的分界。

圖5-1-1 某堤壩白蟻巢穴的地質雷達圖像

2.水壩滲漏的地球物理探測

滲漏是水壩常見的隱患，是造成水壩發生事故的主要原因。水壩滲漏可分為壩基滲漏和壩體及附屬結構滲漏，壩基滲漏較為常見。造成水壩滲漏的原因與水壩基礎處理的好壞、壩體施工質量、壩基下方地質構造等因素有關。

自然電位法探測水壩滲漏點和滲漏通道是一程常用的方法。由於庫水具有天然吸附帶電離子的能力，當水庫發生滲漏時，帶電離子也一起運動，形成電流場，在滲漏位置上自然電位出現負異常，其負異常的大小與滲漏水量有關。圖5-1-2是利用自然電場法確定地下水和地表水補給關系的實例。當地下水補給地表水時，在地面上觀測到自然電位正異常。圖5-1-2（a）為灰岩和花崗岩接觸帶上的上升泉的自電正異常；圖5-1-2（b）為水庫滲漏地點上出現的自然電位負異常。

圖5-1-2 用自然電位法確定地下水與地表水的補給關系

地質雷達方法用於探測水壩滲漏點和滲漏通道也具有較好的效果。滲漏部位土體的含水量變大，與未發生滲漏的土體形成明顯的介電常數上的差異，為採用地質雷達方法探測水壩滲漏位置提供了地球物理條件。黑龍江省某水壩為均質土壩，1998年遭受百年不遇的洪水後，在水壩後坡出現多處面積不等的漏水點。為了查明漏水點在壩體內的分布情況，採用地質雷達在壩頂、壩前坡和後坡進行了探測。圖5-1-3為壩頂測線K0+240—K0+400的地質雷達剖面。圖中強振幅異常推斷為壩體內受到水浸較重的部位，異常埋深為10～12 m。鑽探結果表明地質雷達推斷的異常區域是發生滲漏的嚴重區段。

圖5-1-3 黑龍江省某水壩地質雷達探測剖

3.壩基帷幕灌漿效果檢測

對病險水庫的維護處理一般採用帷幕灌漿等方法，灌漿效果的好壞需要採用物探方法檢查。某電站大壩岩基帷幕灌漿前後進行超聲波探測，圖5-1-4是質量檢查孔在灌漿前、後的超聲波檢測曲線，圖中可見，在檢查孔中上部，灌漿前和灌漿後的波速值差異非常明顯，灌漿前岩體的裂隙率高，波速較低；灌漿後岩體裂隙被水泥漿填充，且粘結牢固，波速明顯升高。在檢查孔的下部，灌漿前和灌漿後波速差異微小，波速較高，這說明岩體本身比較完整，滲透性小。

圖5-1-4 質量檢查孔灌漿前後聲波檢測結果

地質雷達對水壩帷幕灌漿質量檢測也有較好的探測效果，根據地質雷達圖像上灌漿物的影像可計算出有效灌漿深度和水泥漿擴散半徑。根據壩體土體和基岩處的強反射弧形影像，可判別已被灌漿物充填的溶洞的大小、形態和深度以及未被灌漿物充填的溶洞、土洞等隱患。

4.古河道的地球物理勘查

古河道常引起大量滲漏，在水庫建壩時需對壩基下古河道的地質情況進行詳細勘查，了解古河道的分布范圍，埋深以及砂礫石厚度等。探測古河道常用的物探方法是電測深法、自然電位法、地震勘探和地質雷達等方法。

圖5-1-5 用對稱四極剖面法追索古河道的ρ_s剖面平面圖

圖5-1-6 橫穿古河道的對稱四極剖面ρ_s曲線

圖5-1-5和圖5-1-6為對稱四極剖面法探測和追索古河道的實例。由圖5-1-5中各對稱四極剖面特徵可以看出，在低阻背景上有一高阻異常帶。該高阻異常帶推斷為古河道的反映，該河道由一條主流和一條支流組成。此外，利用ρ_s曲線特徵可大致確定出古河道的形態、中心位置和寬度。若ρ_s曲線具有對稱性，ρ_s曲線極大值對應於古河床最深的中心位置。若ρ_s曲線不對稱，可根據曲線兩翼陡緩推斷古河道兩岸坡度的大小（圖5-1-6），其視寬度可由ρ_s曲線的拐點位置大致確定。通過等ρ_s斷面圖上的等值線形狀可反映出古河道的斷面形態。由圖5-1-7可見，在371號點附近ρ_s等值線呈高阻閉合圈。結合當地的水文地質條件，推斷該異常為一淺層古河道引起。經ZK8、ZK10、ZK11孔驗證，證實了古河道的存在，ZK11打到了富含地下水的砂礫石層。

圖5-1-7 雲南某地尋找淺層砂礫石富水地段（古河道）成果圖

圖5-1-8為地震橫波法探測古河道的實例剖面圖。根據鑽探資料推測該區域一帶有一條古河道，河道埋深為20～30 m，為了查明古河道的位置，採用橫波地震勘探。圖中可見，40 ms左右的同相軸為第四系地層內部的反射，同相軸連續性好、起伏小；140～220 ms為古河道及兩岸附近地層的反射，同相軸連續性好、起伏較大，其形態特徵反映了古河道的形態，河道埋深為28 m左右，視寬度約為130 m。

圖5-1-8 橫波t₀時間剖面

二、在交通建設和維護中的應用

1.公路質量檢測

公路質量檢測的原始方法是採用鑽探取心法，該方法不僅效率低、代表性差，而且對公路有破壞。為了快速、准確和科學地評價公路質量，必須採用無損檢測方法。目前，常用於公路檢測的物探方法有地質雷達、瞬態面波法、高密度電阻率法和人工地震等方法。在這些物探方法中，由於地質雷達方法具有快速、連續、無損檢測的特點。因此，在公路質量檢測中得到更加廣泛的應用。

圖5-1-9 電磁波在公路剖面中的傳播

高速公路是由土基礎、二灰土、二灰碎石、面層等構成，由於空氣、瀝青面層、二灰碎石、土壤等介質的介電常數不同，電磁波將在其介質發生變化的界面產生反射波。圖5-1-9為電磁波在公路剖面中各界面的傳播、反射途經示意圖。圖5-1-10為電磁波在公路剖面中各界面的掃描示意圖。

圖5-1-10 電磁波在公路剖面中各界面的掃描

長春至四平高速公路採用瀝青路面，路面下為碎石墊層。路面分三次鋪設完成，設計路面厚度為25 cm。在工程竣工前採用地質雷達進行了路面厚度檢測。

工作中使用的地質雷達為SIR-2型，工作天線頻率為900 MHz。圖5-1-11為長春至四平高速公路上某段路面的地質雷達檢測剖面圖，圖中5.8 ns附近的強反射為瀝青面層與碎石墊層界面的反射，根據反射界面的雙程走時和電磁波在瀝青路面中的傳播速度計算出路面厚度。瀝青路面的電磁波速度採用實驗標定並進行統計後得到。檢測結果表明，由於二灰石墊層凸凹不平，導致瀝青路面厚度有較大變化，最薄為26 cm，最厚為43 cm。達到了設計的要求。路面厚度評價按國家公路路面結構層厚度評價標准進行。在經數據處理後的地質雷達剖面中讀取電磁波在面層中的反射波雙程走時，計算出面層厚度並作出厚度評價結果。

地質雷達方法在公路質量檢測中除可進行路面厚度檢測外，還可進行路基隱患（脫空、裂縫等）的檢測以及橋涵的質量檢測。有些學者開展了地質雷達對公路壓實度、強度及含水量的檢測研究，也取得了較好的檢測效果。

圖5-1-11 長春至四平高速公路某段路面的地質雷達檢測剖面

2.鐵路路基病害勘查

鐵路路基病害一般指鐵路路基平台頂部結構不堅實而且滲水，以及原填充物的不均勻性，經長期雨水沖刷和滲透，行車振動等所形成的一定規模的充坑，洞穴或渣石填充物。路基病害比較隱蔽，一旦受到外界因素影響造成塌陷，將直接威脅行車安全，因此，鐵路病害的勘查十分重要。

路基勘查中，由於受到電磁干擾、鐵軌干擾及行車震動干擾的影響，限制了一些地球物理方法的應用。因此，目前常用於對鐵路病害檢測的物探方法是微重力測量。

由於路基的病害地段和完整地段有一定的密度差異，為微重力測量提供了前提。圖5-1-12是法國波爾多至塞特鐵路線上路堤下喀斯特溶洞的微重力異常等值線圖，測量位置位於鐵路線巴爾薩克處，勘查對象是5 m高的路堤和路基部。圖中可見，在該帶中部有一處密度較大的地段（異常達3×10^-1g.u.），這是一處過去曾進行過灌漿處理的地段。在過去處理時，由於突然塌陷，未能進行專門研究。在地段兩端出現-2×10^-1～-6×10^-1g.u.兩處異常，位於邊坡基部並向路基底下延伸。經對異常的解釋和鑽探驗證，證實在路基下3～6 m深處的灰岩中存在喀斯特溶洞。

圖5-1-12 波爾多至塞特鐵路線上路堤下喀斯特溶洞的測定和處理

鐵路路基多是用耕土堆墊壓實而成，如果出現路基病害，必將引起電性差異。路基位於地面以上（或潛水面以上），所以無論是洞穴或渣石充填物都可使勘探體積所涉及范圍內的視電阻率增大，由此對稱四極剖面會出現高阻異常。路基病害越嚴重，規模越大，高阻異常越明顯。例如，圖5-1-13是隴海路某段採用對稱四極剖面法實測曲線，採用AB=7 m，MN=1 m裝置，由圖可見，全線有三種病害形式：①較大洞穴或渣石填充物的嚴重病害段，視電阻率曲線值很高；②病害較重段，視電阻率曲線呈高低交錯；③輕度病害段，視電阻率較高，視電阻率曲線呈高低交錯。病害嚴重段的影響可至路基外側鋼軌下，是亟需處理部位。輕度病害段，短期內不會形成大的病害，可作為今後雨季的防範對象。

根據物探測量和鑽孔所提供的資料，可以確定出需要灌漿地帶，得出最佳的工程計劃。灌漿處理後，除打鑽檢查外，還可以進行微重力測量，以圈出灌漿不足或灌漿過量的地層。圖5-1-14是在一已知灌漿地帶，對灌漿後地層的重力異常變化，與計算機根據模型（用灌漿前的鑽孔資料製作的地質模型）計算出來的理論異常曲線對比圖5-1-14（a），可以看出，該地帶的右半部灌注未超出預計范圍，也未出現重力異常。在模型左半部出現剩餘異常，表明灌漿不足。圖5-1-14（b）是灌漿容量對比圖，圖5-1-14（c）是地質模型（沿Ⅰ號測線的剖面）。

圖5-1-13 路基勘查剖面圖（選段）

圖5-1-14 巴黎—斯特拉斯堡鐵路線上瓦朗吉維爾處

近年來，使用瞬態面波進行鐵路路基承載力的檢測也取得了較好的結果，為路基病害的確定和治理提供了可靠數據。

利用瞬態瑞雷面波法測試線路路基承載力時，由於受到行車影響，在測線布置時只能在枕軌外側或路肩上進行。由於瑞雷面波是一個體波，具有體積勘探的特點，因此可代表路基道心的實際情況。瞬態面波數據採集時使用面波儀和低頻檢波器測量。震源採用18磅大錘和鐵板。道間距隨著勘探深度的增大而相應增大。數據處理主要是求取頻率—速度頻散曲線，對頻散曲線經過反演擬合並結合路基的實際情況進行分層，計算出各層厚度及瑞雷波的層速度。通過頻散曲線上v_R數值的大小可以定性地判斷測點處瑞雷波速度隨深度的變化情況和路基的相對強度特徵，v_R較高區域反映路基強度較高，v_R較低區域反映路基強度較低。

在部分瑞雷波測點上作輕型動力觸探（N₁₀）值，根據鐵道部輕型動力觸探技術規定（TBJ18—87）將N₁₀值換算為乘承載力σ₀（σ₀=8N_10-20），然後將瑞雷面波速度v_R與相對應測點的輕型動力觸探（N₁₀）擊數進行數學統計分析，得到v_R與N₁₀的相關關系式：

環境地球物理教程

式中A、B為常數。當相關系數r＞0.7時，說明v_R與N₁₀是相關的，可用v_R代替N₁₀來計算承載力σ₀的大小，即：

環境地球物理教程

根據此式可用v_R定量計算路基的承載力。

圖5-1-15 承載力等值線圖

圖5-1-15為京廣線部分區段K2011+170—K2100+270段路基瑞雷波測試，並按上述換算關系（取A=91.07913，B=2.940517）換算得到的承載力等值線圖。圖中在K2011+230附近路基的承載力偏低，約為80 kPa。而在其兩側的路基的承載力相對偏高，約為180 kPa。此結果與現場實際的情況非常吻合。

3.隧道掌子面前方地質情況預報

在隧道挖掘過程中常因掌子面前地質情況不詳，在不良地質地段經常出現塌方、涌水等現象，嚴重時會造成人身傷亡和設備損壞等重大事故，造成巨大的經濟損失。因此，在隧道掘進過程中及時了解掌子面前方地質情況，特別是斷層、破碎帶等不良地質構造的規模和特徵，這對確保施工安全、合理安排掘進方案、掘進速度和支護措施至關重要。

隧道掌子面前方地質情況預報可分為中長距離預報和短距離預報，中長距離預報採用的物探方法一般是人工地震，短距離預報可採用地質雷達或聲波探測。

吉林省某公路隧道岩石以花崗岩為主，其中穿插有角閃岩及綠泥角閃岩破碎帶，岩石節理裂隙發育。在掘進方向上有兩組斷裂（走向為NNE及NNW）交替出現，與EW向小斷層及破碎帶相切割，形成屋頂形，易產生大塊脫落體。為了施工安全及合理設計掘進方案，採用人工地震和地質雷達相結合進行掌子面前方地質情況預報。人工地震方法的實施是在掌子面不同高程上水平布置幾條地震測線，用石膏在掌子面上等距離粘接檢波器，使用大錘在測線兩側激發和接收地震波。地質雷達方法的實施是在掌子面兩側洞壁及掌子面上水平布置雷達測線，使用100MHz天線等距離點測採集。

圖5-1-16為在樁號K241+138掌子面上人工地震中長距離預報的解釋結果，在K241+138—K241+063段有斷層3處，岩性異常帶一處。推斷位置為K241+115、K241+120、K241+136和K241+068。挖掘證明，有斷層2條（F115、F136），出露位置與推測位置相差1 m左右，走向近EW，斷距0.3 m。樁號K241+068處為破碎帶，寬度約10 m，系由偉晶岩及角閃岩多次侵入造成。

圖5-1-16 樁號K241+138地震中期預報結果示意圖

圖5-1-17 樁號K241+247雷達短期預報結果示意圖

圖5-1-17為K241+247掌子面上地質雷達短距離預報的解釋結果。洞兩壁檢測到斷層3條（F1、F2、F3），走向為NNE和NNW。按幾何關系推測，F1與F3在掌子面前方10 m附近相互交會，F2與F3在掌子面前方約35 m附近相互交會。掌子面上測量到前方斷裂5條，分別為F242、F239、F235、F230、F225，走向近EW，與F1和F3斷層相切割，洞頂極易形成塌落的塊體，對施工安全有嚴重危害。挖掘證明，掌子面上地震與地雷達探測所預報的結果與地質構造出露位置接近。根據預報的結果，施工單位及時調整掘進方案和掘進速度，採取了更合理的安全防範措施。

4.隧道襯砌質量檢測

隧道襯砌後，受諸多因素影響，襯砌混凝土可能出現厚度未達到設計要求或有脫空等質量問題。為及時發現襯砌質量問題，需對隧道襯砌質量進行快速和高解析度的檢測，為隧道工程的科學管理提供依據。在隧道質量檢測中最常用的地球物理方法是地質雷達方法。

地質雷達法進行隧道襯砌質量檢測的主要內容是混凝土密實性、脫空和襯砌厚度。檢測中一般採用500 MHz 或900 MHz高頻天線，檢測厚度可達幾十厘米。測線一般布置在隧道的拱頂、拱腰及邊牆三個部位（圖5-1-18），拱頂為隧道的正頂部附近，拱腰為隧道的起拱線以上1 m左右，邊牆為排水蓋板以上1.5 m左右。測量方式採用剖面法，測點間隔一般為幾厘米～幾十厘米，由測量輪跟蹤測量里程。

圖5-1-18 測線分布圖

隧道襯砌厚度檢測中，相關介質的物理參數如表5-1-1所示。

襯砌厚度評價，首先在地質雷達剖面上確認出混凝土與岩石界面間的反射波同相軸，讀取反射波雙程旅行時間，按公式h=v×計算出混凝土襯砌厚度，速度V可通過明洞地段或鑽孔資料標定。密實度的評價可根據探地雷達剖面反射波振幅、相位和頻率特徵劃分為密實和不密實兩種類型。不密實的混凝土體在雷達剖面上波形雜亂，同相軸錯斷；脫空體在雷達剖面上在混凝土與圍岩交接面處反射波同相軸呈弧形，與相鄰道之間發生錯位，依此特徵可計算出空洞的范圍。由於爆破使圍岩表面凹凸不平，因此，在確定脫空時應對剖面上的異常加以細致的分析和確認。

表5-1-1 隧道襯砌厚度檢測中相關介質的物理參數表

某公路隧道全長約1.6 km，為全面了解襯砌質量，在隧道即將貫通前開展了地質雷達檢測。該隧道襯砌類型有：Sm3、Sm4、Sm5，設計襯砌厚度分別為40 cm、35 cm、30 cm。圖5-1-19為里程號K21+390—K21+430區段邊牆測線的地質雷達剖面。該區段襯砌類型為Sm5。圖中10 ns附近起伏變化的同相軸為圍岩界面反射波同相軸，圖5-1-20為計算出的混凝土襯砌厚度曲線。

圖5-1-19 K21+390K21+430區段邊牆測線的地質雷達剖面

圖5-1-20 K21+390K21+430區段邊牆測線混凝土襯砌厚度解釋曲線

㈥ 隧道工程地質調查的內容有哪些

1查明隧道通過地段的地形、地貌、地層、岩性、構造。岩質隧道應著重查明岩層層理、片理、節理等軟弱結構面的產狀及組合形式，斷層、褶皺的性質、產狀、寬度及破碎程度；土質隧道應著重查明土的成因類型、結構、物質成分、密實程度等。傍山隧道，當外側洞壁較薄時，應預測偏壓帶來的各種危害。
2查明隧道是否通過煤層、膨脹性地層及有害礦體等。對含有這些地層的地段，應預測地層膨脹對洞身的影響，並對有害氣體或放射性物質的含量作出評價。
3查明不良地質、特殊地質對隧道通過的影響，特別是對洞口位置及邊坡、
仰坡的影響，提出工程措施意見。
4查明隧道附近井、泉的分布情況，分析隧道地區的水文地質條件，判明地下水的類型、水質及補給來源，預測地下水的侵蝕性和洞身分段涌水量。在岩溶地區，應分析涌水及填充物是否有突然湧出的危險。
並充分估計隧道開挖引起地表塌陷及地表水漏失的問題，提出相應的工程措施意見。
5對於深埋隧道，應做隧道地溫升溫預測。對岩層堅硬、緻密、性脆、構造應力集中的地段，應考慮發生岩爆的可能性。
6綜合分析岩性、構造、地下水等有關地質測繪、勘探、測試成果，分段確定隧道圍岩級別。
7在隧道洞口需要接長明洞的地段，應查明明洞基底的工程地質條件。
8查明橫洞、平行導航、斜井、豎井等的工程地質條件。

㈦ 勘察中工程地質調查怎麼寫

按《中國地質調查局項目設計預算編制暫行辦法》的要求編寫。
第九章
保證措施
按地調局質量監督部門的要求填寫。
呵呵，很容易搜到

㈧ 工程地質調查怎麼弄

地質類型的調查問卷 如果你要做線上調查 介紹個免費的調查平台 網題你可以去搜下!

㈨ 隧道工程施工調查應包括哪些內容

1. 工程概況：包括工程環境、氣候特徵、工程地質、水文地質、工程規模、數內量和特點。

2. 工程的施工條容件：包括施工運輸、水源、供電、通信、場地布置、棄碴場地及容納能力、征地、拆遷情況等。

3. 當地原材料及半成品的品種、質量、價格及供應能力。

4. 生產及生活供水、供電條件及施工通信條件。

5. 地方生活供應、醫療、衛生、防疫和民族風俗。

6. 對當地生態、環境保護的一般規定和特殊要求，工程對環境可能造成的近、遠期影響。

7. 其它尚待解決的問題。