【正文】 測(cè)掌子面紅外輻射場(chǎng)強(qiáng)值其最大值為675μW/cm2，最小值為661μW/cm2，則紅外場(chǎng)強(qiáng)差值為14μW/cm2，大于儀器所取的安全值10μW/cm2，由于紅外場(chǎng)強(qiáng)差值較大，且掌子面探測(cè)數(shù)據(jù)以左上右下對(duì)角線分為大、小數(shù)值區(qū)，根據(jù)儀器原理與以前探測(cè)經(jīng)驗(yàn)，可判斷前方地質(zhì)體為非均質(zhì)構(gòu)造，發(fā)育有含水構(gòu)造等異常體，而且主要集中在右下角。TSP202超前地質(zhì)預(yù)報(bào)具有以下特點(diǎn)：（1）適用范圍廣。能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)掌子面前方100～350m范圍內(nèi)的地質(zhì)狀況，圍巖越硬越完整預(yù)報(bào)長(zhǎng)度就越大．它的接收器系統(tǒng)是獲得專利的雙軸傳感器，具有6個(gè)超靈敏加速計(jì)，能接收到極其微弱的地震波反射信號(hào)。（4）提交資料及時(shí)。一般情況下布設(shè)24個(gè)炮眼和1個(gè)接收器孔，接收器孔距最近的一個(gè)炮眼20m，炮眼間距1．5m。（2）PDK354+099～+155段有多條明顯的較為雜亂的反射信號(hào)，巖體完整性差，節(jié)理裂隙發(fā)育，富含地下水。平導(dǎo)超前探水孔采用MKD5S、MKD3S地質(zhì)鉆機(jī)施做，鉆孔直徑φ90mm。橫斷面布設(shè)圖 縱剖面布設(shè)圖圖16 平導(dǎo)超前探水孔設(shè)計(jì)圖平導(dǎo)超前探水孔布設(shè)參數(shù)表 表12序號(hào)編號(hào)開(kāi)孔坐標(biāo)(mm)終孔坐標(biāo)(mm)角度(度)鉆孔深度(m)X0Y0XY偏角立角1探11242142探22470342003探32470342004探4124214（1）探孔前掌子面狀況2002131，在PDK354+～+，掌子面拱頂偏左側(cè)有一豎向張裂隙，裂隙自拱部開(kāi)始向下延伸30～50cm長(zhǎng)，寬度2～4cm，斷裂處流水量為10m3/h，掌子面其余部位均表現(xiàn)為無(wú)水，巖性為灰?guī)r。之后，又表現(xiàn)為涌水（混濁狀）現(xiàn)象。鉆進(jìn)過(guò)程表明巖體結(jié)構(gòu)較完整，堅(jiān)硬。 地質(zhì)述描綜合判斷地質(zhì)述描綜合判斷是根據(jù)已開(kāi)挖的地質(zhì)狀況，并結(jié)合紅外線超前探水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、TSP超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，以及超前探水孔鉆探等技術(shù)手段，并參照設(shè)計(jì)單位提供的地質(zhì)資料，經(jīng)綜合分析得出相應(yīng)的可靠性結(jié)論，從而有效地對(duì)施工進(jìn)行指導(dǎo)。根據(jù)地層巖性判斷，該套地層可能處于吳家坪組地層向長(zhǎng)興組地層過(guò)渡的地段?！鸩徽加瞄_(kāi)挖時(shí)間，不影響施工。TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)○能有效地反映大型斷層構(gòu)造。○對(duì)地下水構(gòu)造反映不明顯?！鹳M(fèi)用低。第四章 注漿材料研究根據(jù)圓梁山隧道注漿堵水及地層加固的要求，從可行性、可靠性、無(wú)毒性污染、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)綜合考慮，選擇采用三種注漿材料。[19][20][21][22]受原材料的影響，可能在施工中普通水泥水玻璃雙液漿的性能會(huì)發(fā)生微小的變化，對(duì)于施工應(yīng)用而言，需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)中間試驗(yàn)，測(cè)試注漿材料的凝膠時(shí)間，從而根據(jù)機(jī)械配制狀況、工人的熟練程度、工藝的要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注漿材料配比的選擇。水玻璃：濃度38 Be′，模數(shù)不詳緩凝劑：Na2HPO4 工業(yè)用品水：現(xiàn)場(chǎng)用水（2）測(cè)試數(shù)據(jù)中間試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)如表14。O :11:30286200″PO :11:35286200″PO :11:30286200″PO 1:11:30286200″PO :11:30286200″PO :11:30286200″PO :11:30286200″PO 1:11:30286200″PO :11:30286200″PO :11:3028620045″PO 1:11:3028620045″PO 1:11:302286200601′18″P2001725，采用現(xiàn)場(chǎng)提供的原材料，對(duì)普通水泥水玻璃雙液漿進(jìn)行了第二次中間試驗(yàn)。但在該次試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)PO 水玻璃：36Be′，湖南省石門縣新關(guān)鎮(zhèn)生產(chǎn)緩凝劑：Na2HPO4，工業(yè)品水：現(xiàn)場(chǎng)用水（2）數(shù)據(jù)測(cè)試試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果如表17。圓梁山隧道是渝懷鐵路線上的重要工程之一，該隧道穿越高壓富水區(qū)段，為了保證該工程安全順利施工，工程中主要采用普通水泥水玻璃雙液漿進(jìn)行堵水施工。水玻璃溶液長(zhǎng)時(shí)間靜置后，是否會(huì)產(chǎn)生較大離析？是否會(huì)嚴(yán)重影響現(xiàn)場(chǎng)使用？是否需要靜置一段時(shí)間后對(duì)水玻璃溶液重新進(jìn)行攪拌均勻？這一系列問(wèn)題的解決對(duì)于該工程的優(yōu)質(zhì)施工十分重要，因而需對(duì)水玻璃溶液進(jìn)行試驗(yàn)研究，分析其離析狀況，以確定出合理的措施。產(chǎn)地：湖南龍山縣永興民族化工有限責(zé)任公司①將37Be′的濃水玻璃稀釋至30Be′，然后分別倒入15個(gè)500ml的量筒中，倒入量均為500ml。⑤根據(jù)以上數(shù)據(jù)繪出離析率與放置時(shí)間的關(guān)系。圖18 體積百分點(diǎn)的濃度曲線（3）標(biāo)準(zhǔn)提出試驗(yàn)中配置的標(biāo)準(zhǔn)水玻璃溶液的濃度為30 Be′。測(cè)試數(shù)據(jù)如表19。③每次測(cè)3組求出其密度平均值，并換算為波美度。試驗(yàn)儀器如表18所示。為降低工程造價(jià)，現(xiàn)場(chǎng)施工一般購(gòu)置高濃度的濃水玻璃，在施工過(guò)程中進(jìn)行稀釋。（1）水泥漿配制①根據(jù)攪拌機(jī)的容積，計(jì)算配制一桶水泥漿所需要的水泥、水和緩凝劑用量；②根據(jù)計(jì)算結(jié)果，首先在攪拌機(jī)內(nèi)加入一定量的水，然后加入定量的緩凝劑，開(kāi)啟攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌；③攪拌至緩凝劑完全溶解后，加入一定量的水泥，攪拌均勻待用。2001721將壩道牌水泥改為三峽牌水泥進(jìn)行第三次中間試驗(yàn)。O 水玻璃：濃度36Be′，湖南省石門縣新關(guān)鎮(zhèn)生產(chǎn)緩凝劑：Na2HPO4，工業(yè)品水：現(xiàn)場(chǎng)用水（2）測(cè)試數(shù)據(jù)試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)如表16。O 1:11:130500500945′57″（3）結(jié)論經(jīng)過(guò)試驗(yàn)一的試驗(yàn)，若采用上述原材料，現(xiàn)場(chǎng)配制普通水泥水玻璃雙液漿配比時(shí)，可按表15進(jìn)行配合比選擇。O 1:11:30250015060″PO 1:11:3050015045″PO :11:3050015045″PO :11:30500150″PO 1:11:30500150″PO :11:30500150″PO :11:30500150″PO :11:30500150″PO 1:11:30500150″PO :11:30500150″PO :11:35500150″PO :11:30500150″P（1）原材料水泥：P普通水泥單液漿主要用于在地下水量不太豐富的條件下施作徑向注漿加固時(shí)采用；普通水泥水玻璃雙液漿主要用于在地下水量較大，嚴(yán)重影響到開(kāi)挖施工時(shí)采用，其主要作用是注漿堵水，一般在超前預(yù)注漿時(shí)采用；TGRM單液漿主要利用其抗壓、抗剪強(qiáng)度高，耐久性好等特點(diǎn)，用于正洞的8m加固段，以及溶洞區(qū)域。根據(jù)以上比較，利用其優(yōu)缺點(diǎn)，其三種預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)手段可根據(jù)工程需要選擇采用。超前探水孔鉆探○對(duì)地下水及巖溶構(gòu)造判斷準(zhǔn)確性最高?！鹫加瞄_(kāi)挖時(shí)間少，基本不影響施工?！甬?dāng)?shù)貙雍坎淮髸r(shí)，準(zhǔn)確性較差。超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)手段比較表 表13預(yù)測(cè)手段優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)紅外線超前探水○可有效地預(yù)報(bào)較大涌水的存在。該溶洞構(gòu)造通過(guò)四個(gè)超前探水孔的涌水量累計(jì)為30～60m3/d，水力聯(lián)系較強(qiáng)，水頭壓力可能受淤泥阻擋未完全表現(xiàn)。⑦鉆孔過(guò)程中測(cè)試掌子面探測(cè)里程段內(nèi)探測(cè)孔總涌水量為35m3/h左右。④在探3出現(xiàn)涌水、涌泥后不久，探4孔鉆至12m左右，也表現(xiàn)為涌水、涌泥現(xiàn)象，至接近終孔時(shí)（）地層變?yōu)檩^堅(jiān)硬的巖層。②在探水孔施作過(guò)程中，首先探探2孔分別鉆至6m、但水量不大，同時(shí)可以看到拱頂左側(cè)涌水點(diǎn)處涌水量明顯減少，這說(shuō)明探探2孔和拱頂左側(cè)涌水點(diǎn)明顯存在水力聯(lián)系。平導(dǎo)超前探水孔設(shè)計(jì)如圖16所示。（3）PDK354+155～+265段有幾條弱反射信號(hào)，巖體完整性較好，圍巖級(jí)別為Ⅲ級(jí)。圖14 TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)孔位布置圖在平導(dǎo)PDK354+085～+265進(jìn)行了TSP超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)結(jié)果如圖15所示。它設(shè)計(jì)了一套專用處理軟件，將復(fù)雜多解的波形分析轉(zhuǎn)換為直觀的單一解的波形能量分析圖．將隧道頂部和底部的波形能量分析圖分析確定之后，就可得出斷層破碎帶、軟弱夾層或其它不良地質(zhì)體相對(duì)于隧道的空間位置，計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)繪出彈性波速度有差異的地質(zhì)界面相對(duì)于隧道軸線的地質(zhì)平面圖和縱斷面圖。它可在隧道施工間隙進(jìn)行，即使專門安排此項(xiàng)工作，也不過(guò)一個(gè)小時(shí)左右。它是利用地震波在不均勻地質(zhì)體中產(chǎn)生的反射波特性來(lái)預(yù)報(bào)隧道掌子面前方及周圍臨近區(qū)域的地質(zhì)情況。根據(jù)上述（1）、（2）兩種判別方法，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖所揭露的圍巖、和已經(jīng)出露的地下水情況，經(jīng)過(guò)綜合分析，確定被探掌子面前方里程PDK354+~PDK354+。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)繪制測(cè)試結(jié)果如圖1圖13所示。把含水裂隙、含水構(gòu)造、含水體作為尋找對(duì)象場(chǎng)源時(shí)，場(chǎng)源所形成的場(chǎng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于場(chǎng)源本身，當(dāng)我們由遠(yuǎn)而近接近場(chǎng)源（含水構(gòu)造等）時(shí)，儀器顯示屏上的讀數(shù)值會(huì)發(fā)生明顯變化。由于裂隙出水和溶洞涌水的現(xiàn)場(chǎng)情況干差萬(wàn)別，因此在遵循上述原則的前提下，應(yīng)根據(jù)遇到的每一個(gè)實(shí)際情況，再制定有針對(duì)性的詳細(xì)注漿設(shè)計(jì)，確保注漿質(zhì)量。然后根據(jù)溶洞水的流量和壓力設(shè)置若干個(gè)分流孔減少流量和水壓，分流孔盡可能向水源方向鉆進(jìn)和溶洞交匯，以確保能夠封堵水源。首先在出水點(diǎn)周圍適當(dāng)范圍內(nèi)布孔注漿，以形成封閉式止水帷幕，漿液首先充填與大裂隙連通的小裂隙，一方面加固了該部分的圍巖，另一方面又有利于提高該部分圍巖的抗水壓能力。采用止?jié){塞進(jìn)行徑向注漿，下導(dǎo)坑徑向注漿（=8m）注漿設(shè)計(jì)如圖11所示。下導(dǎo)坑超前預(yù)注漿（=3m）注漿孔布設(shè)參數(shù)表 表9注漿孔號(hào)開(kāi)孔坐標(biāo)終孔坐標(biāo)偏角（度）立角（度）孔深（m）X0(cm)Y0(cm)X(cm)Y(cm)10 326 0 636 2170 281 328 548 3215 162 525 271 4215 0 525 69 5215 134 394 300 675 134 139 303 775 134 139 303 8215 134 394 300 9215 0 525 69 10215 162 525 271 11170 281 328 548 1280 189 158 335 13108 0 283 44 140 0 0 20 15108 0 283 44 1680 189 158 335 （3）徑向注漿（=5m）下導(dǎo)坑徑向注漿是在下導(dǎo)坑開(kāi)挖完成后，通過(guò)采用MKD5S鉆機(jī)徑向布設(shè)φ90mm注漿鉆孔。注漿孔橫斷面布設(shè)圖 注漿孔終孔交圈圖注漿孔縱剖面布設(shè)圖圖9 下導(dǎo)坑超前預(yù)注漿（=3m）注漿設(shè)計(jì)圖下導(dǎo)坑超前預(yù)注漿（=3m）采用MKD5S鉆機(jī)成孔，開(kāi)孔直徑φ130mm，開(kāi)孔深度2m，開(kāi)孔完成后安設(shè)φ108mm孔口管，之后，采用φ90mm鉆頭進(jìn)行鉆孔，若地層破碎，可采取前進(jìn)式分段注漿工藝進(jìn)行注漿施工，否則，可采取后退式分段注漿工藝進(jìn)行注漿施工。注漿段長(zhǎng)度30m，注漿施工采用水囊式止?jié){塞進(jìn)行后退式分段注漿，若地層圍巖較差，出現(xiàn)返漿現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，可采用袖閥管后退式分段注漿工藝進(jìn)行注漿施工。注漿孔橫斷面布設(shè)圖注漿孔縱剖面布設(shè)圖圖7 正洞徑向注漿（=5m）注漿設(shè)計(jì)圖為保證圓梁山隧道的開(kāi)挖施工進(jìn)度，確保工期的順利完成，在該工程施工中采取了下導(dǎo)坑超前開(kāi)挖方案，然后進(jìn)行正洞大斷面的擴(kuò)挖施工。（4）局部注漿和補(bǔ)充注漿局部注漿是當(dāng)探水孔出水量大于2m3/h，而小于10m3/h時(shí)，對(duì)探水孔采取的一種注漿措施。正洞超前預(yù)注漿（=8m）注漿孔布設(shè)參數(shù)表 表7注漿孔號(hào)開(kāi)孔坐標(biāo)終孔坐標(biāo)偏角（度）立角（度）孔深（m）X0(cm)Y0(cm)X(cm)Y(cm)100024365045136320470015084981011270670