李興樺 李超 張鐘遠

1.云南大都建設工程有限公司 云南 昆明 650000

2.云南航天工程物探檢測股份有限公司 云南 昆明 650217

1 工程概況

天生橋隧道左幅起止里程：ZK11+090～ZK16+290，全長5200m，最大埋深約296m（ZK12+927附近）；右幅起止里程：YK11+073～YK16+365，全長5292m，最大埋深約302m（YK12+910附近）。隧道主要穿越地層及巖性為元古界（Pt）變質巖，主要包括變粒巖、花崗質片麻巖、片巖、石英巖殘留體及三疊紀侵入花崗巖（γ51）。隧址區(qū)工程地質條件復雜，區(qū)域構造應力強烈、巖體風化破碎程度高，節(jié)理裂隙發(fā)育，尤其是隧道進、出口地段,巖石松散破碎，圍巖自穩(wěn)能力差，給施工帶來極大困難。

2 大功率電測深法超前地質預報

利用大功率電測深成像法結合綜合地質調查手段對天生橋隧道進行觀測，得出對施工最不利的地質段左右幅各有三段，探測成圖結果如圖1所示，預報分析結果如表1所示。

表1 最不利地質段分析結果表

圖1 隧道不良地質探測結果圖

3 地質雷達（GPR）法超前地質預報

利用地質雷達結合綜合地質調查手段，從前述左、右幅最不利地質段中分別選出最具代表性的30m長度范圍進行探測，所選地質段為ZK15+410～ZK15+380和YK15+190～YK15+160，其探測結果見圖2，預報分析結果見表2?？梢钥闯?，地質雷達法與大功率電測深成像法所得預報分析結果基本一致，兩種方法相互對比佐證，預報效果良好。

表2 分析結果表

圖2 ZK15+410～ZK15+380雷達波形圖

4 監(jiān)控量測

對測量所得數據進行整理及回歸分析，可以得到拱頂下沉和周邊收斂位移—時間曲線圖（見圖3）。可以看出，拱頂下沉和周邊收斂位移—時間曲線很好地擬合于多項式方程，相關系數分別為R2=0.9981和R2=0.9983。在前7d中，每日的下沉及收斂位移量較大，位移趨勢線斜率較大，說明位移速率較大，日平均位移速率分別為7.8mm/d和8.3mm/d。第7d至第12d，位移速率下降，日平均位移速率分別降為4.6mm/d和6.2mmd，但仍相對較大。第12d至第15d，日平均位移速率分別為2mm/d和1.7mm/d，位移速率有明顯下降。最后2d，位移速率基本將為0，遠低于圍巖穩(wěn)定判斷值0.2mm/d。綜合拱頂下沉曲線圖、周邊收斂曲線圖可以判斷圍巖已趨于穩(wěn)定，對該段破碎圍巖注漿加固效果較好，可進行二次襯砌施工。

圖3 YK15+204拱頂下沉位移—時間曲線

5 結束語

通過利用大功率電測深成像技術和地質雷達（GPR），結合綜合地質調查的方法分別對天生橋隧道進行超前地質預報分析，并對代表性地段進行了監(jiān)控量測，得出以下結論：

（1）兩種超前地質預報方法所得預報結果基本一致，隧道圍巖以中～強風化花崗巖為主，節(jié)理裂隙及局部基巖裂隙水發(fā)育，主要可能地質危害為突泥突水、坍塌、冒頂，圍巖級別均為Ⅴ級。兩種方法相互對比佐證，預報效果良好。

（2）監(jiān)控量測結果表明對破碎圍巖注漿加固效果較好，對二次襯砌合理的施工時間給出了指導。

通過地表大功率電測深技術，地質雷達超前預報技術對隧道地質隱患進行預測，應用監(jiān)控量測技術對隧道圍巖變形進行預警，綜合多源數據，可對隧道施工安全進行全方位綜合預測預警，提供更充分的數據依據，防止安全事故發(fā)生。