[发明专利]一种地下工程快速超前地质预报方法

说明书

本发明提出一种地下工程快速地质超前预报方法，能够及时有效的预测软弱层、溶洞、塌腔、破碎带等不良地质条件。本发明采取地下工程广泛使用的凿岩机进行岩屑返渣收集并编录，结合钻孔电视解译地质结构，配合地质雷达交叉检验，进行掌子面前方的15m以内的地质条件预测。本方法充分发挥了地质雷达的初步预测指导作用，利用施工期的锚杆和爆破设备进行反渣岩屑而不用钻孔取芯和钻孔电视采集地质结构的特点，进行地下工程超前施工预报，节省了时间，提高了效率，且多个步骤和方法之间相互检验，预测模型和数据不断修正，提高了地下工程施工中超前预报的准确性，为地下工程动态设计和安全施工提供了的保障。

技术领域

本发明涉及一种地下工程超前地质预报方法，其涉及的领域主要为地下工程施工及地质超前预报领域。

背景技术

对地下工程地质条件正确预测是项目稳步高效推进的关键，特别是在近现代山岩体喷发区形成的互层岩体以及喀斯特岩溶广泛发育地区，地质条件复杂，规律性差，地质条件很难查明，因此对地下工程的长期预测，以保证洞室稳定和施工安全，超前地质预报是不可缺少的环节。

目前常用的地下洞室超前预测方法主要是物探手段和钻探取芯手段。物探手段一般包括TSP、地质雷达、剪切波速等，预测地质信息的准确度主要取决于工程人员的解译水平，预测地质条件的准确性较波动；而钻探取芯需要时间长、对于较大洞室施工，钻孔的数量较多，预测地质条件的准确度较高，但是费用较高，经济性差，时间周期长。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种地下工程快速超前地质预报方法，能及时有效地预测软弱层、溶洞、塌腔、破碎带等不良地质条件，以减少突发的地质条件揭露导致施工风险，为保障施工安全，保证施工进度，降低施工成本，提高预测效率。本发明采用的方案是：

一种地下工程快速超前地质预报方法，其特征在于：地下工程广泛使用的凿岩机进行返渣岩屑收集编录，结合钻孔电视解翻地质结构，配合地质雷达交叉检验，进行掌子面前方的15m以内的地质条件预测；

步骤1，广泛搜集工程区的地质资料，进行基本地质分析，宏观把握工程的基本地质条件，提出初步地质建议，指导地下工程初步的开挖和支护；

步骤2，进行最新开挖循环地质编录，采集岩性、节理裂隙、断层、地下水等地质数据，绘制编录草图，进行本循环地质判定，作为超前地质预报孔的布置依据；

步骤3，初次进行地质超前预报时，采用地质雷达(GPA)进行掌子面的超前预报，其测线可以采用1×1m的正交网格，进行掌子面前方10～15m的地质条件预测，主要预测空腔、溶洞等不良地质条件；

步骤4，根据步骤2获得的掌子面的地质编录信息和步骤3地质雷达的初步探测结果，进行反渣岩屑孔位布置，根据地质条件的复杂程度，孔位的数量、深度和角度需要特殊布置，以尽可能准确预测地质条件；

步骤5，采用顶锤式全液压钻机进行地质超前探孔钻进，并收集反渣岩屑，记录和分析岩屑特征，在钻机的钻杆上贴上量测米尺或在钻杆上铸上刻度，精度为1cm，用于精确记录钻孔深度；

步骤6，采用钻孔电视对超前探孔进行孔内摄像，解译钻孔电视得到基本的地质条件，与步骤3和步骤5得出的地质信息交叉检验和补充，重点是钻孔电视可以揭露岩层完整性及典型的构造；

步骤7，根据步骤1地下工程的宏观地质条件，步骤2掌子面揭露地质信息，步骤3雷达揭露的前方地质条件，步骤5反渣岩屑编录和步骤6孔内摄像，综合进行地质超前预报，提供开挖和支护建议。

本发明进一步设置为，所述步骤2，采集的地质信息，应该综合使用RMR、Q、BQ、HC等不同的围岩分类方法进行打分判定，并且根据不同的分类方法，现场采集不同的基本地质信息。