在隧道施工中,仅靠单一方法进行地质预报已不足以应对复杂风险。突水、坍塌事故往往只给作业人员几秒钟的逃生时间。如何提前洞察风险?北京同度物探TST地震波法与CFC复频电导率法的创新组合,实现对地质构造与含水性的双重探测。

▋单一预报的局限:看得见构造,测不准含水
传统地震波法能探测围岩构造,却难以准确判断含水性;而常见的瞬变电磁法又存在近场探测盲区,且易受施工环境干扰。
▋ 真正的安全预警,需要同时回答两个关键问题:
前方地质结构是否复杂?岩体是否富水?
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TST地震波法——采用TDIS冲击震源,信号质量可与炸药震源相媲美,探明前方围岩地质构造。
CFC复频电导率法——基于中频电磁波反射与相干特性,通过岩体含水后电导率升高、波阻抗降低的物性差异,采用中频电磁波,加大探测距离。应用反射与相干原理,计算含水体距离,同时通过反射波强度判断含水量大小。

▋ 实例验证- 湖北隧道实战:预警突涌水风险
在湖北某隧道项目中,洞身穿越三条较大规模沟谷,隧道岩性为震旦系灰岩,围岩以中~弱风化状态为主。岩溶发育,容易出现突泥涌水问题。为了指导施工,保证作业人员安全,采用TST地震波法探明前方围岩地质构造,CFC复频电导率法探明围岩含水情况。

现场情况


工程现场
▋ 探测结果:

TST偏移图中的红蓝条带代表围岩中的岩石反射界面,围岩波速高低则反映了岩体完整程度和弹性模量高低。偏移图中反射条纹密集的地段,结构复杂、构造发育,在围岩波速图中对应为低波速。
CFC偏移图由红色到蓝色表示反射能量系数从高到低,反映岩体含水量从多到少。介电常数图反映围岩的含水状态,介电常数越高,说明围岩整体含水量大。
TST偏移图显示:里程1127至1139段存在明显岩溶反射条纹
CFC结果同步显示:该段存在红色强反射条纹,介电常数较大
综合判断: 该段围岩富水,存在突涌水风险。
▋ 实际验证:
项目部在里程1120处布置超前探孔,果然在15米处(里程1135)发现涌水夹泥,与预报结果完全吻合。通过提前注浆处置,成功规避了施工风险。

后续开挖进一步证实:1120至1129范围右侧、1130-1132左侧的岩溶夹层与TST预报的岩溶位置高度一致。

▋ 结论:
通过实际开挖验证,可以发现二者的结果能够相互呼应,当某段围岩含水时该段必定存在地质构造。同度物探的TST+CFC综合预报解决方案,让隧道施工不再“盲人摸象”,为地下工程安全保驾护航。