50期高高至高崎右小.docx
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50期高高至高崎右小
报告编号
XMDT-2[2015]-50
报告总页数
共8页
隧道超前地质预报报告
项目名称:
厦门市轨道交通1号线一期工程土建施工总承包
TJ03-2标高高区间高崎端暗挖隧道施工地质预报
委托单位:
中交第三航务工程局有限公司厦门分公司
检测类别:
地质预报
预报里程:
高崎端右线YDK13+733~YDK13+703
湖南省勘测设计院
2015年10月15日
目录
1.掌子面情况1
2.预报仪器及主要参数1
3.测试原理1
4.预报依据4
5.测线布置5
6.测试成果5
7.结论及建议5
8.附件:
雷达探测成果图7
厦门市轨道交通1号线土建施工总承包TJ03-2高高区间暗挖隧道施工地质预报(高崎端右线YDK13+733~YDK13+703)
1.掌子面情况
掌子面揭露围岩风化较严重,局部局部风化呈土状,大部分区域呈土夹石状,存在节理裂隙稍发育,结构面延展性较差,存在裂隙发育,含水量较高。
2.预报仪器及主要参数
仪器:
瑞典RAMAC/GPR探地雷达
50MHz天线一对
主要参数:
采样频率:
500MHz
样点数:
652
迭加次数:
自动迭加
时间窗口:
620ns
采集方式:
剖面法,收发距1米,点触发
采集点距:
0.1米
预报范围:
高崎端右线YDK13+733~YDK13+703
3.测试原理
地质雷达法(GroundPenetratingRadarMethod)是利用地质雷达发射天线向目的体发射高频脉冲电磁波,由接收天线接收目的体的反射电磁波,探测目的体分布的一种勘测方法。
其实际是利用介质等电磁波的反射特性,对介质内部的构造和缺陷(或其他不均匀体)进行探测。
地质雷达是近年来一种新兴的地下探测与混凝土建筑物无损检测的新技术,它是利用宽频带高频电磁波信号探测介质结构分布的非破坏性的探测仪器,是目前国内外用于测量混凝土内部缺陷最先进、最便捷的仪器之一,天线屏蔽干扰小,探测范围广,分辨率高,具有实时数据处理和信号增强,可进行连续透视扫描,现场实时显示二维彩色图像。
地质雷达工作示意图见(图1)。
地质雷达通过雷达天线对隐蔽目标体进行全断面扫描的方式获得断面的扫描图像,具体工作原理是:
当雷达系统利用天线向地下发射宽频带高频电磁波,电磁波信号在介质内部传播时遇到介电差异较大的介质界面时,就会发生反射、透射和折射。
两种介质的介电常数差异越大,反射的电磁波能量也越大;反射回的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收后,由雷达主机精确记录下反射回的电磁波的运动特征,再通过信号技术处理,形成全断面的扫描图,工程技术人员通过对雷达图像的判读,判断出地下目标物的实际结构情况。
地质雷达工作原理如(图2)所示。
电磁波的传播取决于介质的电性,介质的电性主要有电导率μ和介电常数ε,前者主要影响电磁波的穿透(探测)深度,在电导率适中的情况下,后者决定电磁波在该物体中的传播速度,因此,所谓电性介面也就是电磁波传播的速度介面。
不同的地质体(物体)具有不同的电性,因此,在不同电性的地质体的分界面上,都会产生回波。
基本目标体探测原理见图3。
图1地质雷达工作示意图
地质雷达主要利用宽带高频时域电磁脉冲波的反射探测目的体。
由公式
雷达根据测得的雷达波走时,自动求出反射物的深度z和范围。
图2地质雷达工作原理
图3基本目标体探测原理示意图
地质雷达基本参数如下:
1、电磁脉冲波旅行时间
式中:
Z—勘查目标体的埋深;x—发射、接收天线的距离(式中因Z>x,故x可忽略);V—电磁波在介质中的传播速度。
2、电磁波在介质中的传播速度
式中:
C—电磁波在真空中的传播速度(0.29979m/ns);
—介质的相
对介电常数,
—介质的相对磁导率(一般
)
3、电磁波的反射系数
电磁波在介质传播过程中,当遇到相对介电常数明显变化的地质现象时,电磁波将产生反射及透射现象,其反射和透射能量的分配主要与异常变化界面的电磁波反射系数有关:
式中:
r—界面电磁波反射系数;
—第一层介质的相对介电常数;
—第二层介质的相对介电常数。
4、地质雷达记录时间和勘查深度的关系
式中:
Z—勘查目标体的深度;t—雷达记录时间。
5、Reflexw软件后处理过程
地质雷达对测线的进行探测得到的原始雷达波如图5所示,对其进行移动开始时间静校正→增益→去直流漂移和巴特沃斯带通一维滤波→抽取平均道及滑动平均等二维滤波处理→压制和剔除干扰波→突出有效波,处理后的雷达波如附件雷达探测成果图6所示。
4.预报依据
本次地质超前预报检测主要依据现行国家技术标准、部颁标准及相关技术规范、规程进行。
《城市轨道交通工程项目建设标准》(建标104-2008);
《地铁设计规范》GB50157-2003;
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;
《铁路隧道设计规范》TB10003-2005;
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001。
厦门地铁工程设计相关文件
5.测线布置
测试时间:
2015年10月13日
测线布置:
在开挖面布置一条测线,测线布置参见图4
图4地质雷达探测测线布置示意图
测线从掌子面左到右,长8m;离地1.5m;
测试说明:
本次地质雷达探测选用瑞典MALA地球科学公司(SwedenMALAGeoscienceInc)生产的RAMACGPR型探地雷达。
6.测试成果
根据雷达的现场测试数据,采用REFLEXW软件分析得出隧道掌子面前方点阵灰度雷达图(图5)和波列雷达图形式(图6)。
通过两图判别与分析结合现场揭露情况可看出:
在整个掌子面前方0~30米的范围内,电磁波反射信号较弱,大部分区域波动较大,频谱相对较低,存在震荡现象,同相轴连续区段较少,大部分区域错段现象严重。
7.结论及建议
结论:
通过雷达图形得出掌子面前方30米区域内围岩整体性相对较差,存在节理裂隙发育,中间夹杂软弱结构面,含水量稍高,未发现有毒有害气体,前方30米范围内围岩情况和掌子面出变化不大。
建议:
因掌子面前方30米区域内围岩整体性较差,存在节理裂隙发育,中间夹杂软弱结构面,且含水量稍高,施工时易出现调块现象,尽早封闭成环,适当对掌子面采取加固措施,加强监控量测工作,对节理发育段必须及时进行初期支护,确保施工安全。
8.附件:
雷达探测成果图
图5点阵灰度雷达图
图6波列雷达图
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- 关 键 词:
- 50 高高 至高 崎右小