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1绪论1

1.1引言1

1.2研究进展2

1.2.1 国外隧道超前预报的方法及研究进展2

1.2.2国内隧道超前预报的方法及研究进展4

1.3存在的问题5

2隧道超前地质预报所需的地质学基础7

2.1地壳岩石的分类7

2.1.1岩浆岩7

2.1.2沉积岩15

2.1.3变质岩21

2.1.4三大类岩石的外观鉴别25

2.2地质构造及其对工程的影响27

2.2.1单斜构造28

2.2.2褶皱构造30

2.2.3断裂构造34

2.3地形地貌39

2.3.1地形地貌的形成和发展39

2.3.2地形地貌分类40

3岩体结构对岩体稳定性的影响及控制43

3.1岩体结构43

3.1.1岩体的结构面43

3.1.2岩体的结构体47

3.1.3岩体结构的类型及特征47

3.2岩体结构控制论48

3.2.1岩体变形机制49

3.2.2岩体的破坏机制49

3.2.3岩体结构对岩体稳定性的控制作用50

3.3影响岩体稳定性的岩体结构要素50

3.3.1节理发育程度50

3.3.2岩体的完整程度51

3.3.3软弱夹层52

3.3.4结构面结合程度与结构面组合形式52

3.4隧道围岩级别的判定55

4影响隧道稳定性的常见不良地质58

4.1岩爆58

4.1.1岩爆的定义与特征58

4.1.2岩爆的影响因素58

4.2断层60

4.2.1断层的定义与特征60

4.2.2断层对隧道施工的影响60

4.3岩溶60

4.3.1岩溶的定义与特征60

4.3.2岩溶对隧道施工的影响61

4.4涌水61

4.4.1涌水的定义与特征61

4.4.2隧道涌水的主要来源62

4.4.3涌水对隧道施工的影响62

4.4.4隧道涌水的影响因素63

4.5塌方64

4.5.1塌方的定义与特征64

4.5.2塌方的类型64

4.5.3隧道塌方的原因64

4.6偏压65

4.6.1偏压的定义与特征65

4.6.2偏压隧道成因65

4.6.3隧道偏压的影响因素65

5隧道超前地质预报的理论及常用方法67

5.1隧道超前地质预报的理论67

5.1.1隧道超前地质预报的定义67

5.1.2隧道超前地质预报的主要内容67

5.1.3隧道超前地质预报方法的分类68

5.1.4隧道超前地质预报68

5.1.5隧道超前地质预报的特点70

5.2隧道超前地质预报的常用方法71

5.2.1地质分析预报法71

5.2.2地球物理探测法75

5.2.3超前钻探预报法102

6隧道地质灾害综合预报体系的建立105

6.1综合预报体系建立的基础105

6.1.1隧道介质的物性差异105

6.1.2隧道超前预报方法的应用范围与适用条件106

6.1.3隧道超前预报方法的选择106

6.2综合预报体系建立107

6.2.1综合预报体系建立的原则108

6.2.2“长中短”结合的综合预报体系108

7隧道超前地质预报常用物探方法的现场操作110

7.1高密度电法的现场操作110

7.1.1采集工作110

7.1.2现场工作布置111

7.1.3现场测试113

7.2 TSP的现场操作114

7.2.1现场准备工作114

7.2.2现场工作布置115

7.2.3现场测试118

7.3地质雷达的现场操作120

7.3.1现场准备工作120

7.3.2现场工作布置120

7.3.3现场测试121

8隧道超前地质预报常用物探方法的数据处理与解译123

8.1高密度电法的数据处理与解译123

8.1.1高密度电法的数据处理过程123

8.1.2高密度电法的成果解译126

8.2 TSP数据处理及解译126

8.2.1 TSP数据处理过程127

8.2.2 TSP数据解译过程129

8.2.3 TSP数据处理和解译的关键技术131

8.3探地雷达的数据处理与解译131

8.3.1探地雷达的数据处理过程131

8.3.2探地雷达的数据解译过程133

8.3.3常见地质现象的探地雷达图像特征识别135

9.马道地隧道综合超前地质预报实例142

9.1马道地隧道工程概况142

9.2长距离预报142

9.2.1地面地质调查142

9.2.2高密度电法探测144

9.2.3掌子面地质调查147

9.2.4长距离预报的结论和建议148

9.3中距离预报149

9.3.1掌子面地质调查149

9.3.2 TSP法探测150

9.3.3中距离预报的结论和建议153

9.4短距离预报153

9.4.1掌子面地质调查153

9.4.2探地雷达法探测155

9.4.3短距离预报的结论与建议156

10平川隧道超前地质预报及灾害体探测157

10.1平川隧道工程概况157

10.2超前地质综合预报157

10.2.1地面地质调查157

10.2.2 TSP探测159

10.2.3 GPR探测162

10.3公路隧道开挖二次灾害的发生与诊断163

10.3.1灾害发生情况163

10.3.2灾害诊断165

10.3.3灾害治理167

11地下采空区探测170

11.1工程概况170

11.1.1探测内容171

11.1.2探测的任务和目的171

11.2不良地质体探测的方法和仪器171

11.2.1探测方法的确定171

11.2.2探测所用仪器设备171

11.3不良地质体的综合探测171

11.3.1地面地质调查171

11.3.2地质雷达探测172

11.3.3综合探测结果和建议175

参考文献177