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突水突泥地质灾害的地质前兆预测
 
        【日期:2013-11-29】    【阅读:】    【字体:
 
    突水突泥发生一般有先兆,是可预测预报的。突水突泥地质灾害的先兆包括地质调查前兆、物探勘察的含水先兆以及临突水前的前兆。

地下工程施工中,不可避免地会破坏隐伏的含水构造,导致导水通道与开挖临空面相连通或处于准连通状态,进一步的扰动会诱发地下水或与导水通道水力联系的其他水体突然涌入开挖区,发生突水突泥灾害。突水突泥发生一般有先兆,是可预测预报的。突水突泥地质灾害的先兆包括地质调查前兆、物探勘察的含水先兆以及临突水前的前兆。 


1.突水突泥地质灾害的地质调查前兆特征

在地下工程施工过程中,可通过观测钻孔出水情况或分析开挖揭露围岩的变化情况,获取一定的突水前兆信息,从而避免突水灾害。 

① 当采用超前钻孔探测时,钻进速率突然增大,钻孔开始出现喷水现象,喷距比较大,且呈浑浊状态或时喷时停者。 

② 在开挖过程中:掌子面附近围岩出现锈状,且开始出现环状滴水或渗水现象者;揭露岩体的岩性发生突变者,弱可溶岩进入强可溶岩的边界部位;开挖过程中,发现黏土量增多,而涌水量有减小的趋势或出现大量的剥落碎块,掌子面无涌水现象者;突然遇到断层破碎带、褶曲向斜、裂隙密集带或岩溶管道不良地质,且揭露围岩明显湿化者。 

③断层破碎带前兆:岩层中伴有牵引褶曲、弧形节理组成的小型帚状构造或反倾节理裂隙的出现,节理组数急剧增加可多达6~12组;开始有压碎岩、碎裂岩的出现,岩石强度明显降低;邻近富水断层下盘泥岩、页岩等隔水层明显湿化、软化或伴有淋水现象和其他水流痕迹。 

④ 临近大型溶洞水体或暗河前兆:钻孔中涌水量剧增,且夹有泥沙或小砾石,或有凉风冒出,洞中有较大的流水声;施工过程中小溶洞出现的频率增加且多有水流、河沙或水流痕迹,裂隙、溶隙间含有较多的铁染锈或夹黏土,岩层明显湿化、软化,或伴有淋水现象。 

⑤岩溶管道前兆:非断层破碎带出现岩层内倾牵引现象或内倾小断层,附近岩层易发生疏松、变暗等氧化现象,且可使岩层潮湿或泥化。 

⑥淤泥带的前兆:频繁出现铁染锈裂隙或有水、无水小溶洞;若淤泥带中含水较多,钻孔中的用水量剧增且浑浊,并夹有大量泥沙和棱角尖锐的小碎石。 

⑦ 邻近人为坑洞积水的前兆:掌子面空气变冷或出现雾气,岩层明显湿化、软化,或伴有淋水现象以及嘶嘶的水声,岩层裂隙有涌水现象;若为煤层老窑积水,则岩层中有暗红色水锈的出现。 

2 突水突泥地质灾害在地球物理勘探中的前兆特征

岩溶水体和不良地质体的存在是突水突泥地质灾害发生的前提,当地下工程开挖邻近它们时,其在电场、磁场和地震波等地球物理信息场上有一定的响应特征,即表现为特殊的前兆信号,通过其辨识,可发现这些前兆信息:地质雷达波通过地下水、含水溶洞及富水介质等含水体后,高频成分被吸收,含水层的反射波的优势频率会降低;电磁波通过含水裂隙或富水破碎带时,其电导率远大于无水岩石,因此雷达波的反射强烈;雷达波遇含水层的反射波相位,相对于入射波相位差180°。 

3 应对突水突泥地质灾害的对策

突水突泥地质灾害事故的绝大部分在实行综合超前地质预报与预警机制后是可以避免的,是有前兆可预测预报的,为了预防和避免突水突泥灾害事故。由于地质条件的复杂性和物探结果的多解性,单一的预报方法难以保证结果的准确性,且不同的预报方法所得的结果也有所差异,因此,为提高预报的准确性和精确度,实施综合超前地质预报,扬长避短、相互补充。对施工前方的地质情况进行预报进行长、中和短距离超前综合预报的方式可以避免灾害的发生。 

  
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