貴州某高速公路隧道出口,埋深380m—410m。圍巖為二疊系棲霞組灰?guī)r夾泥巖,巖溶較發(fā)育。隧道穿越部位為中風(fēng)化灰?guī)r、粉砂質(zhì)泥巖。當(dāng)前掌子面處于泥巖中,向前掘進(jìn)后將進(jìn)入中風(fēng)化灰?guī)r地層。為保證隧道施工順利進(jìn)行,采用CFC超前探水,查明掌子面前方100m范圍的地層含水情況,以便施工中采取有效地防范措施。

CFC設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)
探測(cè)原理:
CFC是一種中頻電磁波反射探水系統(tǒng)。巖體含水后本征阻抗降低。電磁波在波阻抗差異界面形成反射。依據(jù)反射相干原理對(duì)含水體的位置、含水量進(jìn)行探測(cè)。
探測(cè)結(jié)果:
探測(cè)結(jié)果顯示在下列偏移圖像中。其中紅色其表示反射系數(shù)強(qiáng),含水量大,為泥巖與灰?guī)r接觸帶;藍(lán)色區(qū)反射系數(shù)小,為連續(xù)干燥泥巖。隧道內(nèi)圍巖平均電磁波速為0.19m/ns,相對(duì)介電常數(shù)為2.49左右,說(shuō)明絕大部分圍巖處于低含水狀態(tài),只是局部裂隙含水。

隧道地質(zhì)剖面與CFC偏移圖像的對(duì)比
根據(jù)圖像得出本次CFC預(yù)報(bào)成果:
1、0-60m
CFC圖像以藍(lán)綠色為主,反射波較弱。推斷此段圍巖含水量與當(dāng)前掌子面變化不大,以滲水或滴水為主;結(jié)合地勘報(bào)告,該段處于泥巖中;
2、60-100m
CFC圖像以紅色為主,反射波增強(qiáng),推斷此段圍巖含水量升高,以線狀流水為主,特別是在70~90m之間,存在紅色強(qiáng)反射帶,含水量較大。結(jié)合地勘報(bào)告,該位置為泥巖與中風(fēng)化灰?guī)r層的接觸帶,為含水構(gòu)造條件。
與地質(zhì)資料的對(duì)應(yīng)結(jié)果表明CFC的探測(cè)結(jié)果與地質(zhì)資料十分吻合。