[发明专利]一种隧道含水地质构造超前探测方法

说明书

本发明实施例公开一种隧道含水地质构造超前探测方法。涉及隧道工程建设技术领域，能够用于隧道含水地质构造探测理论研究及工程实践中，以指导隧道的建设。包括：根据含水地质构造的具体种类构建地质模型；在所述地质模型上布设测设线路；接收用户输入的不同的地质模型条件参数，模拟不同的含水地质构造；利用所述测设线路测设不同条件参数下的含水地质构造的视电阻率值；根据所述视电阻率值绘制视所述条件下的视电阻率曲线图；根据所述视电阻率曲线图确定隧道掌子面前方是否含水。本发明适用于对隧道掌子面前方含水地质构造进行探测预报及其理论研究分析。

技术领域

本发明涉及隧道工程建设技术领域，尤其涉及一种隧道含水地质构造超前探测方法。

背景技术

随着我国基础设施建设进程的加快和能源战略的实施，在交通、水利水电、矿山等领域将会修建更多的长大隧道(隧洞)工程。这些工程施工中面临着突(涌)水、突(涌)泥、塌方等诸多高风险地质灾害。突涌水灾害已经成为制约隧道等地下工程建设的瓶颈问题，掌子面前方的含导水地质构造作为突涌水等地质灾害的源头，如何对其进行探测成为亟待研究和解决的重要难题。

目前常用的地质预报方法可分为地质分析法和地球物理勘探法。地质分析法是一种宏观预报方法，预报精度较低；而地球物理探测手段中的地震反射类方法对断层、溶洞等地质构造有较好的探测效果，但是无法探明其中是否含水。

为此，急需对隧道含水地质构造进行理论研究，并提供一种适用于隧道含水地质构造的超前探测方法，以指导隧道的建设。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种隧道含水地质构造超前探测方法，不仅能够适用于隧道含水地质构造探测理论研究中，还能够用于隧道含水地质构造探测的工程实践中，以指导隧道的建设。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种隧道含水地质构造超前探测方法，包括步骤：

根据含水地质构造的具体种类构建地质模型；

在所述地质模型上布设测设线路；

接收用户输入的不同的地质模型条件参数，模拟不同的含水地质构造；所述条件参数包括供电点源到测量电极一端的距离；

利用所述测设线路测设不同条件参数下的含水地质构造的视电阻率值；

根据所述视电阻率值绘制视所述条件下的视电阻率曲线图；

根据所述视电阻率曲线图确定隧道掌子面前方是否含水。

优选地，所述含水地质构造的具体种类包括：断层、破碎岩体含水带、裂隙含水带、裂隙状溶洞、球形或椭球形溶洞；

所述根据含水地质构造的具体种类构建地质模型包括：将断层、破碎岩体含水带、裂隙含水带以及裂隙状溶洞，构建为厚度为1m～4m的平板结构；和/或，

将所述球形或椭球形溶洞构建为直径为0.5～3m的球体结构。

优选地，在所述地质模型上布设测设线路包括步骤：

在所述地质模型前方模拟隧道腔体，所述隧道腔体与地质模型的空间位置关系为垂直或倾斜相交；

沿隧道走向立体布置多条测线在底板或边墙上，进行多测线立体测量；

将供电点源极固定在掌子面处不动，将与源极相对的另一极设置在离掌子面无穷远处固定；

在测线上设置电位差计，将电位差计两端的测量电极沿测线移动以采集测点的数据，所述数据包括测点的电位值；其中测量电极之间的距离恒定。

优选地，所述条件参数还包括：含水地质构造的种类、数量及与隧道腔体的空间位置关系；