公路隧道地質災害精選(九篇)
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第1篇：公路隧道地質災害范文
公路隧道施工地質條件較為復雜，這嚴重影響了隧道設計與施工的科學性和安全性，而多發的公路隧道施工問題，如遭遇涌水、涌泥、巖爆、瓦斯突出等，也再次證明公路隧道施工的嚴峻性，因此，必須全面分析隧道發生災害的原因，并進行客觀性以及主觀性措施改進。下面就巖爆現象進行分析。
一、巖爆災害形成原因
在巖性、地應力、巖體結構以及施工等因素的作用下，往往引發巖爆災害。其一，巖性。完整、堅硬的巖體具有較高的彈性模量，能夠將大量的彈性變形能聚集，一旦開挖，彈性變形能就會突然釋放，進而形成巖爆。其二，地應力。一般來說，地應力越高的巖石具有的彈性模量就越高，其彈性應變力就越大，所以，在開挖擾動下，極易形成巖爆；開挖后，具有較高地應力的巖石周圍，會產生切向應力和徑向應力，在兩者作用下，也會產生巖爆。其三，巖體結構。巖爆發生往往由巖體完整度決定，在完整巖體中，巖塊破裂由內部裂紋擴展造成，其能量釋放較為徹底，而在高能量的作用下，必定會產生巖爆。其四，施工因素。應力集中不僅與原始應力有關，而且受隧道形狀以及施工方式的影響，如開挖方法不當，造成隧道斷面不規則，進而加劇圍巖局部應力集中程度，而產生巖爆；采用不正規的爆破方式，使得巖體外載荷差異性增加，這就促使彈性波傳播擴展，對鄰近巖體區造成巖爆威脅。其四，地下水對巖爆的影響。干燥的巖體往往容易引發巖爆，而較為濕潤的巖體則很難引發巖爆，這在于地下水對巖石的作用力。一方面，地下水能夠軟化巖石，這就降低了巖石強度，同時將彈性變形能儲存在巖石體內；另一方面，在地下水侵入下，巖石體內所存儲的彈性變形能得以耗散，且巖石內部的節理縫隙所產生的抗剪強度受到一定抑制，因此，可以降低巖石爆破度。
二、加強預測，防患于未然
不良地質主要由于地質作用和人類活動引起，其中不良地質主要包括巖溶、瓦斯、巖爆、斷層、滑坡、斷層等，其與地質災害不同，地質災害是指在地質應力的作用下，而產生的塌方、突泥、涌水等現象或是過程，從以往公路隧道工程事故來看，不良地質是引起地質災害的主要原因，因此，要減少工程事故，必須加強對不良地質災害的防御，就巖爆災害來看，其預防方式主要有：
超前預報法。在巖石結構、巖性、地應力、地下水等因素的作用下，產生巖爆現象，因此在施工前，要預報多重巖爆誘發因素。采用紅外線、地質雷達、超前鉆孔等技術超前檢測施工前方的地質條件，并根據檢測結果，對圍巖的完整度、強度、地下水存在情況、巖性等進行判斷，從而根據地質現象分析，判斷巖爆發生的可能性，以提升施工安全性。
聲發射檢測法。該方法依據巖石變形或是破壞而產生的聲現象進行應力區定位，在定位過程中，往往利用拾音器收集人耳無法聽到的聲波，并將其轉化為電信號，在利用地音檢測器檢驗破裂程度，在應力區定位后，比較所收集到的信號時間，從而確定應力向何方傳播，當地音讀數增加速度加劇時，如果其數據大于預定目標，則預示會產生巖爆現象。
地震學預測法。地震學預測利用內用力和應變力之間的比例關系，確定巖爆發生前巖石內部的應力，其預測分為兩步，首先確定地震多發地帶巖爆現象發生的地點、時間，再者確定爆發的次數以及單次巖爆規模。
微重力法。該方法是利用力學參數來測驗應變力的一種方式，當巖石應力超出臨界線時，產生巖石擴容現象，即為巖石體積驟然增大，在其情況下，巖石變形，產生微重力變化，微重力值出現異常極值，則根據其極值，判定巖爆現象的發生。
三、施工防治措施
巖爆發生的原因主要在于圍巖應力以及巖性，在其防治中，要采取人為手段，以減緩或是阻止巖爆發生。
1、認真勘探，科學設計
在勘探過程中，要對隧道所處的地質情況、外在環境等進行全面性勘察，尤其是應變場、應力、巖體等，保證施工環境的安全性以及地質穩定性。加強隧道設計，包括選址、施工方案、爆破技術等內容；在位置選擇中，避開應力集中地區，若不得不經過此地區，則要對隧道軸線與應力方向進行全面設計，保證兩者處于平行位置，以便于減少隧道周邊圍巖之間的切向應力；在隧道斷面設計過程中，要加強斷面形狀選擇，盡量形成平穩應力狀態，以降低巖爆烈度。
2、落實施工，強化防治
隧道施工工程量較大，難度較高，在施工過程中，要把握住每個施工點，并加強巖性和應力控制，以保證安全施工，提升隧道施工質量。其一，采用混凝土噴射技術、系統錨桿加固技術等加固圍巖，其主要針對周邊加固和超前加固，在加固作用下，可以促使圍巖應力狀態由平面狀態轉移到三位狀態，進而實現巖爆控制。其二，通過巖石表面噴水、深層高壓注水等方式改變巖石的物理形式，以有效降低巖石的干燥度；利用鉆孔法、應理解除法等改變巖石的應力條件，進而降低巖爆發生率。
3、規范人員操作
由于隧道施工環境的惡劣性，以及人員操作不規范，造成隧道施工安全事故的發生，因此，在施工過程中，要規范作業人員行為，要求穿防砸背心，設置保護鉆孔、安裝放電設備、采用標準爆破技術等，并通過專業性培訓，促使工作人員全面了解巖性、應力、巖爆特征、誘發因素以及防治方法等，以保證安全施工。
結語
在地質應力以及地質災害作用下，公路隧道施工難度提升，要實現安全施工，提升隧道施工質量，必須分析誘發不良地質災害的原因，并以各種預測方法，對巖性、應力、巖石結構等因素進行監測，以防患于未然，必須強化施工環節，落實安全施工，以最終實現公路隧道建設效益。
參考文獻
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第2篇：公路隧道地質災害范文
【關鍵詞】隧道;信息化;施工;地質災害;預警技術;研究
1 引言
隨著我國經濟的快速發展，我國西部雖然存在著地質背景復雜的特點，但是我國將在西部地區的鐵路、跨流域調水、公路等領域修建隧道工程，隧道工程越長與修建面積越寬在技術上困難越多，并且存在著涌水涌泥地質災害，甚至會發生塌方的災害，這給施工人員人身安全帶來重大災難，因此，為了確保隧道施工安全減少災害的發生，施工中超前預報和監控測量工作必須做好，并要求工作人員對隧道信息化施工地質災害預警技術深入研究，促進施工人員施工中的人身安全保障。
2 隧道信息化施工地質災害預警技術分析
2.1 綜合超前預報方法
在隧道信息化施工地質災害預警技術中，目前我國已經有很多方法對隧道開挖之前的地質進行探測，一般使用綜合超前預報地質分析方法與地球物理方法，而綜合超前地質預報方法主要對地質進行考察分析地質中包含的風險，隧道不同地段需要結合隧道地質實際情況運用綜合超前預報分析方法采用不同物探的手段對地質情況進行預報，同時，由于預報方法不同的特點，在高風險隧道地質災害預測中都會使用綜合超前預報。地球物理方法主要使用隧道地震探測方法、瞬間電瓷方法、地質雷達探測方法與紅外線探測方法等，每一種探測方法都有其優勢與不足之處，因此，想要提高預警預報具備良好的準確性，對于隧道信息化綜合超前預報技術必須深入研究[1]。
2.2 變形監控測量技術
在隧道信息化施工質量災害預警技術中，變形監控測量技術是不可或缺的，主要作用是決定隧道圍巖與支護結構需要的承載、變形、時間，做好隧道變形監控測量技術不僅可以對隧道施工進行有效指導，還能測量到圍巖的動態變化，為圍巖襯砌與支護提供了大量信息，并未隧道工程設計和施工積累到一定的技術性資料，隧道施工中會使用到一些精密的儀器，對圍巖支護與襯砌所進行的力學行為關系進行測量，測量后對其穩定性給予評估，并對圍巖與襯砌的穩定性進行判斷，只有這樣才能保證施工人員在施工中人身安全，另外，隧道變形監控測量技術主要包括應力應變檢測與位移監測，近年來，位移測量技術的進步非常大，正在往全面自動化的方向發展，目前大量應用在隧道施工中，位移測量主要包括兩個方面，一方面是水平收斂，一方面是拱頂下沉，研究人員經過不斷努力又發明了光纖位移傳感器技術，這種技術的靈敏度非常高，但是，也存在一定問題，光纖位移傳感器技術在制造技術上難度非常大，并且結構非常復雜，在隧道施工中目前沒有普遍對光纖位移傳感器進行應用。
3 施工地質災害超前預警
3.1 地質災害超前預報系統
在隧道信息化施工質量災害預警技術中，隧道地質災害超前預報系統具有非常高的靈敏度，靈敏度可以將地震波成功接受，并轉換成信號進行加大處理，當電腦接受到預報系統傳達的信號時，會做一定的信號處理，進而形成對相關界面做出反應，其主要反映出隧道的平面與影響點圖[2]。另外，一部分信號會被接收器所接受，接收器會把接受的信號用來計算波速，這是地質災害超前預報系統對于地質災害進行預報的方法，可以有效對隧道地質災害進行預警，防止施工人員在施工過程中受到地質災害的威脅，為施工人員的安全提供一層有效保障，促使隧道建設的成功與高質量施工。
3.2 紅外線地質災害探測
紅外線探測儀在隧道地質災害中起到預測作用，主要是由掌子面向隧道洞口的墻部與拱部按順序進行測量，每隔固定的距離就要測取一組數據，一共需要測取到十組的數據，當工作人員測取到數據后，由相關專業人員根據測取的數據繪制紅外線輻射曲線圖，根據曲線圖可以分析出隧道前方有無水，同時，紅外線場強值和距離掌子面的距離關系圖，可以有利于工作人員了解到隧道內溫度變化與隧道內含水情況，這對隧道施工而言非常有利，有利于工作人員了解隧道內的相關情況，在施工中根據隧道不同情況采用不同施工方法，即有利于隧道施工的順利性也有利于施工人員的人生安全，因此，在隧道施工地質災害預警技術中使用紅外線測探儀具有良好的測量效果，起到預警預報的測量作用[3]。
4 隧道地質災害原因分析
在隧道地質災害中，一般包括隧道塌方與涌水涌泥地質災害，隧道塌方事故主要是由于地質情況復雜，包括洞穴內存在破碎灰巖、存在顆粒狀碳質頁巖、存在黃土夾碎碎灰巖，這些都會引起隧道塌方事故，而涌水涌泥地質災害主要是由于地下水水位過高，高于隧道底板一定距離，產生的水壓非常大，涌水的來源是巖溶裂隙水與斷層裂隙水，所涌出來的水也會導隧道坍塌，因此，必須避免這兩個種事故的發生，需要技術人員使用隧道地質災害預警技術對隧道進行勘察，及時了解隧道內的具體情況，避免在施工中發生隧道塌方與涌水涌泥事故，保證施工人員的人身安全。
5 總結
通過以上對隧道信息化施工地質災害預警技術的分析與研究，可以看出，在隧道施工中想要避免發生地質災害，必須使用預警技術，對洞穴中的情況進行全面了解，在此過程中，必須使用專用的技術人員與具有一定工作經驗的人員，在勘察地質情況時才能保證勘察出的數據具備專業性與科學性，并保證數據具有準確性，為施工人員提供洞穴內的具體情況，施工人員在施工中才能根據不同情況進行不同施工方法，進而保證施工的安全性與有效性，促進我國隧道建設的順利與施工高質量。
參考文獻：
[1] 余修武，余員琴，江珊. 基于無線傳感器網絡的滑坡地質災害預警監測系統研究[J]. 南華大學學報（自然科學版）. 2014（01）
第3篇：公路隧道地質災害范文
關鍵詞：TDP206 地質雷達 超前預報
1.概述
我國的隧道隧道隨著交通建設的高速發展而不斷增加，它以自身具有縮短里程和行車時間，改善線性，提高運營效益等方面的優勢，已經成為公路，鐵路等大型項目中的重要工程。隧道超前預報的主要目的：⑴進一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質與水文地質條件，指導工程施工的順利進行（2）對斷層破碎帶、軟弱帶、圍巖的賦水情況、巖溶的發育情況等不良地質條件進行探測，降低地質災害發生的幾率和危害程度[1][2]。
2.TGP206和SIR-3000地質雷達的探測原理[3]
TGP206隧道地質預報系統的預報原理是采用高頻地震反射波法，即以線陣激發的彈性波，在遇到巖體彈性波阻抗界面，反射波通過預先埋置在隧道圍巖中的檢波器接收。通過處理軟件系統，對反射波到達時間，傳播過程的衰減，相位以及波形的變化等進行分析，進而對掌子面的前方巖體地質條件作出判斷和預報。
SIR-3000地質雷達的探測原理是根據土質，巖層及其他物質電導率（電導率的倒數）及介電常數的不同，以及相鄰的兩種物質的電性，物性差異作為測試條件，形成反射界面而探測地下的目的體。
3.TGP206和SIR-3000地質雷達在烏鞘嶺隧道超前地質預報中的應用[4]-[6]
3.1烏鞘嶺群高嶺隧道概況
烏鞘嶺隧道位于祁連山高寒亞干旱區，連年干旱風沙多，冰凍期為11月至次年3月。烏鞘嶺隧道僅在隧道進出段處有松散的巖土，剩余全段基本處于基巖中。該隧道穿越兩大區域性斷層，破碎帶較寬，經分析該兩大斷層破碎帶寬度分別為300m與238米，均為逆斷層，且與隧道軸線近乎直交，斷層傾向與隧道前進方向基本一致。且隧道所處區域地下水分布復雜，地下水類型為第四系松散孔隙水或基巖裂隙水，其中中等富水區約占隧道全長的70%左右，對隧道圍巖穩定性影響較大。
3.2.測試結果分析
首先采用TGP206預報系統采集數據，通過TGPW N軟件進行處理，獲得P波，SH波，SV波的時間刨面等成果。以烏鞘嶺隧道右線進口YK2387+092～YK2387+242段進行了長距離地質超前預測工作，為了確保安全采用地質雷達進一步的探測，以提高預報的準確率。如圖1
圖1
從預報成果可以看出YK2387+092～YK2387+111，YK2387+145～YK2387+210，YK2387+220～YK2387+242波反射強度一般，無異常反射特征，推斷上述里程段圍巖特征與目前掌子面基本相似。而YK2387+111～YK2387+145，負反射比較明顯，反射振幅大，結合掌子面的地址情況，推測上述里程段節理、裂隙發育，塊碎～碎裂狀結構，潮濕，整體穩定性較差。
地質雷達探測結果，隧道施工到YK2387+108里程時， 進一步探測，進過雷達軟件處理.如圖2.
圖2 YK2387+108～YK2387+140
從雷達剖面圖可以看出YK2387+108～YK2387+140，電磁波反射較強，說明該段圍巖特征發生變化，有裂隙發育巖體破碎反射的特征，與TDP206探測結果基本吻合，故確定為斷層破碎帶。后經開挖驗證此段里程巖體破碎，節理裂隙發育，塊碎～碎裂狀結構，潮濕，整體穩定性較差。
4.結語：
1）TDP206隧道預報系統有探測深度長和廣度大等優點，地質雷達具有分辨率高，便于攜帶，預報可靠度較高，兩者相結合的綜合應用，能夠準確的預報隧道掌子面前方的地質情況，降低地質災害發生的幾率和危害程度.
2）隧道超前預報進一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質與水文地質條件，對掌子面前方圍巖的完整性進行探測，對斷層破碎帶、軟弱帶、圍巖的賦水情況、巖溶的發育情況等不良地質條件進行探測為工程施工的順利進行提供了有力的依據。
參考文獻：
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第4篇：公路隧道地質災害范文
以前工程界一直認為隧道及地下結構是抗震性能比較優越的工程建筑。然而近幾十年隧道及地下結構的地震災害實例不斷增多。尤其西部山嶺隧道洞口段因其地質條件差、覆蓋層薄以及存在邊坡滑坡、崩塌和泥石流等邊坡地質災害而更加容易受損，是隧道抗震的薄弱環節。如在“5·12汶川大地震”中，隧道的震害現象尤為明顯。寶成線、廣岳線等鐵路隧道及都汶公路、劍閣至青川公路的龍溪隧道、龍洞子隧道、酒家埡隧道等大量公路隧道由于處于高烈度地震區（烈度約Ⅶ-Ⅺ度），都遭受了嚴重損壞。
1 隧道震害原因分析
“5·12汶川大地震”中，隧道洞口區域震害主要為：洞口邊仰坡垮塌、掩埋洞口；邊仰坡防護、截排水溝開裂變形；洞口落石、局部邊仰坡地面開裂變形；洞門墻及洞口附近襯砌開裂等，見圖1和圖2。
對“5.12汶川地震”影響范圍內的大量鐵路、公路隧道震害進行收集并歸類分析，認為其震害原因如下：（1）隧道洞口及洞口段是隧道工程的薄弱部位，由于地質條件差，在邊仰坡開挖高陡或懸崖峭壁下的洞口，在隧道洞口工程處理范圍外的巖石經長期風化剝蝕后，在地震過程中極易形成坍塌、落石等次生災害，造成洞口堵塞，洞門結構開裂、錯臺甚至損毀。（2）修建年代早、技術標準（建筑材料、襯砌結構形狀等）低，抗震設防標準低、部分隧道施工質量差以及隧道本身存在病害或質量缺陷等是造成“5.12汶川地震”后，襯砌出現病害或病害加劇的重要原因。（3）隧道震害的產生與隧道附近的地質構造、地形條件密切相關。（4）“5.12汶川地震”震級高，震中附近地震烈度遠高于隧道結構的設防烈度，是造成震中附近隧道產生嚴重震害的主要原因。
2 抗減震工程措施研究
以某單線鐵路隧道工程為例，設計時速為140km/h，開挖跨度B=6.4m，隧道洞口段上方的覆蓋土層厚度約為1B（6.4m）。襯砌厚度0.4m，襯砌密度為25kN/m3，彈性模量為32.25e9N/m2；圍巖彈性模量150e6N/m2，密度19kN/m3，內摩擦角45°。計算地震烈度分別為Ⅵ度（地震力水平作用系數為0.1g）、Ⅶ度（地震力水平作用系數為0.2g）、Ⅷ度（地震力水平作用系數為0.3g）和Ⅸ度（地震力水平作用系數為0.4g）。根據地震系數法的基本原理，建立荷載—結構計算模型，得到在不同地震烈度條件下的襯砌結構彎矩內力，見圖3至圖6。
從圖3至圖6中可知：隧道襯砌結構在地震荷載作用下，襯砌在共軛45°方向上彎矩內力值較大，而拱頂和仰拱中心卻相對小的多，即內力最大值多發生在邊墻與仰拱銜接處，隧道斷面面積發生突變時的拱腰也是較大內力值位置。這兩個部位是隧道結構的薄弱點，在進行抗震設計時應予以加強。
隧道抗減震主要工程措施如表1所示。
3 結語
在對 “5.12汶川地震”影響范圍內的大量鐵路、公路隧道震害收集、調研的基礎上，進行了歸類分析，得到以下經驗：（1）隧道埋深較淺的洞口段是隧道地震破壞的主要部位，隧道洞口段邊仰坡的垮塌、坍滑、危巖落石是對運營安全影響最大的震害，同時應加強隧道洞門、洞口段結構，不應采用端墻式洞門。邊、仰坡的防危巖落石設計也應納入抗震設計范圍。（2）隧道區域實際地震烈度與設防地震烈度相適應時，隧道洞口段襯砌結構基本不產生震害，建議對高地震烈度區隧道進行抗震能力驗算。（3）“5.12汶川地震”等地震顯示了，隧道洞口坡面以外地震過程產生大量的次生災害，如：山體崩塌、危巖落石、流坍、滑坡復活等，建議增加對洞口不良地質，如：滑坡、巖堆、順層，以及洞口其它在地震過程可能產生次生災害的地質條件進行地震安全評價，并采取相應的抗震措施。（4）洞口軟硬圍巖接觸帶、松散堆積體地段應重點設防，必要時應擴大襯砌斷面，以便發生震害后可以及時進行修復，避免大拆大改。（5）隧道襯砌應采用曲墻帶仰拱的襯砌形式，震區隧道應設置變形縫，變形縫間距根據圍巖狀況調整，同時在隧道洞口段采用鋼筋混凝土等延性結構。
參考文獻
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第5篇：公路隧道地質災害范文
關鍵詞：圍巖地質；施工；隧道地質；超前預報
Abstract: in the construction period of a tunnel, using various techniques, means and methods of tunnel face front geological condition ( situation ) timely and accurate prediction, so that the tunnel construction can take preventive measures in advance, avoiding the occurrence of disasters or to a certain extent, reduce the losses caused by disasters, but also satisfy the environmental and ecological protection safety requirement. This article first elaborated the tunnel geological advance forecast the main content and the method, secondly, analyzes the geological prediction of tunnel form and the geological conditions of surrounding rock and construction of the relationship, which has a certain reference value.
Key words: construction; surrounding rock; tunnel geological advance forecast;
中圖分類號：U459文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
前言
近些年，隨著我國基礎建設規模的不斷擴大，隧道工程已經成為鐵路、公路和水利水電、礦山等大型項目中的重要工程。在這種形勢下，隧道工程的重要性越來越顯著，隧道工程的數量大幅度增加，隧道工程的長度明顯增加，規模不斷擴大。因此隧道工程的順利安全施工和貫通，是不可回避的重要任務和技術難題。由于隧道工程屬于隱蔽工程，其埋深大、穿越地質單元多，遇到的工程地質問題較其他工程多，因此隧道的施工進度常成為控制整個工程進展。大量的隧道工程建設實踐表明，由于地質勘察精度、經費等條件的限制，根據地質勘察資料作出的設計與實際不相符的情況常有發生，因此隧道施工洞內塌方、突水、突泥、瓦斯爆炸、巖爆等地質災害時有發生，給隧道施工造成了相當大的危害。因此在隧道施工期中，采用各種技術、手段和方法對隧道掌子面前方地質條件（情況）進行及時準確的預測，從而使隧道施工可以提前采取預防措施、避免災害的發生或者在一定的程度上減少災害造成的損失，同時也滿足環境生態保護和安全生產的要求。
2. 隧道地質超前預報的主要內容和方法
2.1隧道地質超前預報的主要內容
超前地質預報依據預報距離可分為長期(長距離)超前地質預報和短期(短距離)超前地質預報兩類長期超前地質預報可以探明工作面前方250 m~300 m范圍內規模較大,嚴重影響施工的不良地質體的性質、位置、規模及含水性。
短期超前地質預報,預報距離一般在15 m~30 m左右,依據工作面的特征,通過觀測、鑒別和分析,結合長期預報成果,推斷前方可能出現的地層巖性情況以及掌子面不良地質體的延伸情況,并提出適當的施工方法、超前支護和施工支護建議。
2.2超前地質預報的工作方法
2.2.1長期超前地質預報工作方法
（1）前兆定量預測法。根據斷層形成的力學機制和地應力能量釋放形成的基本理論可以推知:斷層破碎帶的厚度(寬度)與斷層影響帶內的兩個異常帶的厚度之間有必然的聯系。這種聯系可以用數學公式表達出來,這樣就可以應用經驗公式超前預報隧道工作面前方隱伏斷層的位置和破碎帶厚度(寬度),并且通過斷層產狀與隧道走向和隧道斷面的高度和寬度資料,預測影響隧道的長度。該方法的關鍵在于斷層影響帶內強度降低帶的辨認和始見點的位置確定,這要通過掌子面上大量的地質編錄工作來實現。
（2）儀器探測法。儀器探測法主要有地質雷達法、淺層地震反射法和TSP-202系統探測法。地質雷達法是屬于電磁波勘探的一種物探方法,雷達波的發射是通過一領結狀面天線向地下輻射,此種方法在石灰巖中應用最合適,探距可達30 m。淺層地震反射法原理與TSP-202系統大致相同,探測距離可達100 m。TSP-202超前地質預報系統是由瑞士來卡公司生產,探測距離為250 m~300 m,最高分辨率為1 m,探測空間為掌子面的前上方。TSP-202系統的解釋主要是將探測后形成的圖像結合地質實踐、地質調查,確定不良地質體的位置、性質及大小等相關地質特征。
2.2.2短期超前地質預報
短期超前地質預報是在地面地質調查和長期超前地質預報的基礎上,結合它們的成果進行的一種更加準確的預報,預報范圍一般在掌子面前方15 m~20 m,主要的技術手段有臨近前兆預測法和掌子面編錄推斷法。
2.2.3 中距離預報
中距離預報距離為6~30 m,探測方法以物探和地質超前鉆探相結合。主要目的是探測掌子面前方30 m范圍內的不良地質體和含水構造的準確屬性、位置余額空間分布規模,并對短距離預報的結果進行驗證,提高探測預報精度。
2.2.4有害氣體的預測
有些隧道通過區的地層為煤系地層,為了使施工順利安全進行,采用沼氣-氧氣兩用報警儀,在隧道進行長期跟蹤量測,采取數據,進行預報。根據數據的積累統計分析,對掌子面前方的有害氣體進行預測,為隧道安全施工提供科學依據。在坑道開挖時,工作面上瓦斯量超過1. 0%,就不準放炮;超過2. 0%,人員就要全部撤出工作面。一般主風流處瓦斯含量不得超過0. 5%,總回風風流處不得超過0. 75%。
3. 隧道地質超前預報的形式
3. 1長期預報單
在分析既有的設計資料,進行詳細地質調繪核對補充設計資料,綜合分析判釋物探測試等工作后,通過綜合分析得出結論,向施工單位提交掌子面前方50~100 m左右的地質、地下水情況及施工措施建議,以書面形式提出長期預報單。
3. 2常規預報單
通過掌子面地質素描、有害氣體的量測、針對性地面調繪等工作,再結合長期預報單的情況,進行地質作圖,預測掌子面前方15~30 m的工程地質條件、水文地質條件、圍巖類別、有害氣體的情況等,并提出相應施工措施建議,以書面形式連續向施工單位提交預報通知單(一式兩份)。
3. 3簡單說明及口頭通知
根據掌子面的地質情況和前方不良地質情況及施工單位主管技術領導以口頭或作草圖的形式解釋預報單的情況,并重點說明施工中最應注意的問題,作為施工組織安排的參考依據
4. 圍巖地質條件與施工的關系
4.1圍巖地質條件對開挖方法的影響
隧道的開挖方法是根據隧道所處的圍巖類別,施工機械化水平,以及斷面大小等因素綜合確定。施工中開挖面的圍巖穩定與否與采用的開挖方法密切相關。若在開挖之前,能準確判定圍巖的工程地質特征、巖體結構及完整程度、地下水特征等,然后選擇正確的開挖方法,即使遇到的圍巖類別較低,施工也能順利進行,不致發生坍塌。
4.2圍巖地質條件對爆破技術的影響
目前鉆爆法施工是隧道開挖的主要方法,提高隧道開挖的掘進速度,提高爆破質量,降低工程成本是目前鉆爆法施工的主要任務。開挖中是否能取得較好的鉆爆效果與炮眼布置密切相關。炮眼布置應根據巖石強度和地質特征綜合考慮,根據地質狀況,合理進行鉆爆設計,既可提高爆破效果,加快施工進度,又可限制爆破對圍巖的破壞和震動,從而避免進一步松弛巖體的結構而增大圍巖壓力,造成塌方。
4.3圍巖地質條件與施工支護
隧道開挖前,巖體中的初始壓力處于平衡狀態,開挖后,巖體中的應力將重新分布,洞室周圍圍巖發生變形。由于圍巖巖性和巖體結構特征的不同,這個過程有快有慢。對于堅硬的巖石,洞室開挖后,圍巖回彈變形快,采用開挖后及時支護的方法較為合適。對于軟弱圍巖來說,洞室開挖后圍巖變形往往要經過一個較長的時期,選擇支護方式時,應以柔性支護為主,既允許圍巖有一定的變形,又要對其變形加以控制,防止松散和坍塌。
5.結語
隧道地質超前預報工作其實質是隧道施工地質勘察,與其他工程勘察一樣,應以地質為基礎,以洞內洞外的地質調繪編錄、物探、鉆探等多種勘察手段相結合的勘察方法,綜合分析、預測隧道工作面前方可能遇到的不良地質體及由此可能發生的地質災害的性質、分布位置、規模,最大程度的查明隧道地質信息,為隧道施工開挖提供依據。
參考文獻：
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第6篇：公路隧道地質災害范文
關鍵詞：塌方；超前地質預報；TSP；工程應用
中圖分類號：U456文獻標識碼：A
我國西部主要地處丘陵及高山峽谷地段，地質條件復雜，隨著國家對基礎設施建設的大力投入以及西部大開發的進一步實施，修建高速公路能減少運輸時間，提高區域經濟運作效率，有利于國民經濟整體快速發展。在該地區修建大量的高速公路，不可避免地將會遇到長大、深埋山嶺隧道。由于地質情況復雜性以及難預測性，塌方在隧道施工過程中時有發生，易造成施工工期延誤、經濟損失以及生命財產損失，塌方已然成為隧道施工過程中一項重大威脅。
由于西部地區的復雜多變的工程地質條件和水文地質條件，隧道圍巖和其周圍不良地質體（斷層、破碎帶、溶洞、暗河、軟弱地層等）所處狀態在目前地質勘查技術水平層面上難以在施工前查明。由于前方地質情況不明，隧道開挖時常常伴隨各種險情，例如塌方、涌水、巖爆、泥石流等地質災害，這些險情會嚴重影響工程的進展，給施工帶來設計變更麻煩和工程造價提高，有時甚至會產生重大的事故。因此，采用科學的、先進的隧道超前地質預報技術預測、預報隧道開挖工作面前方的地質構造，準確查出隧道掘進方向的圍巖性狀、結構面發育情況，特別是溶洞、斷層、破碎帶和含水情況，減少隧道施工的盲目性一直是國內外隧道施工和地質工作的重要研究課題。
為使隧道施工順利進行，盡可能減少經濟損失，超前地質預報成為了現代隧道施工過程中不可或缺的一部分，近年來被廣泛用于隧道地質預報工作[1~3]。目前常用的超前地質預報方法依據預報的距離可分為長距離超前地質預報和短距離超前地質預報兩類。長距離超前地質預報方法主要有TSP 隧道地震波預報技術等，短距離超前地質預報方法主要有掌子面地質素描、地質雷達等。
本文介紹了TSP隧道地震波預報技術在尚家灣隧道巖體破碎帶預報中的應用情況，為TSP超前地質預報在公路隧道建設中的有效應用提供一些有價值的經驗。
1 隧道地震波預報（TSP）工作原理
TSP203plus隧道超前地質預報系統是目前常用隧道長距離、高精度的預報方法之一，其宏觀的地質探測特點促使隧道施工對不良地質的預見性處理，特別是突水涌泥、塌方風險中的應用[4~6]。該系統通過在掌子面后方一定距離內的鉆孔中以微震爆破來發射信號的，爆破引發的地震波在巖體中以球面的形式向四周傳播，其中一部分向隧道前方傳播，經隧道前方的界面反射回來，反射信號經接受傳感器轉換成電信號并放大。從起爆到發射信號被接收的這段時間是與反射面的距離成比例的。通過反射時間與地震波傳播速度的換算就可以將反射面的位置、與隧道軸線的夾角以及與隧道掘進面的距離確定下來，同時還可將隧道中存在的巖性變化帶位置方便的探測出來。
振動波由在特定位置人為制造的小型爆破產生，一般是沿隧道一側洞壁布置24個爆破點，爆破點平行于隧道底面呈直線排列，孔距1.5m，孔深1.5 m，炮孔垂直于邊墻向下傾斜10～15度，以利于灌水堵孔。距最后的爆破點15～20m處設接收器點（在一側或雙側），接收器安裝孔的孔深2 m，向上傾斜15度，內置接收傳感器。圖1為觀測系統與隧道關系平面示意圖。
在測量過程中，逐次引爆爆破點的炸藥（約50-150g，根據圍巖不同適時調整），制造出小型地震波，地震波遇到節理面、地層層面、破碎帶界面和溶洞、暗河等不良地質界面時，將產生反射波，反射波的強度及傳送時間反映了相關界面的性質、產狀、距離接收點的距離。利用TSPwin軟件對采集的TSP數據進行處理，獲得P波、SH波、SV波的時間剖面、深度偏移剖面和反射層提取以及巖石物性參數等一系列成果。在成果解釋中，以P波資料為主對巖層進行劃分，結合橫波資料對地質現象進行解釋。解釋中，遵循以下準則：① 正反射振幅表明硬巖層，負反射振幅表明軟巖層；② 若S波反射較P波強，則表明巖層飽含水；③ Vp/Vs增加或δ突然增大，常常由于流體的存在而引起；④ 若Vp下降，則表明裂隙或孔隙度增加。
圖1 觀測系統與隧道關系平面示意圖
2 應用實例
2.1 工程概況
尚家灣隧道是在建的湖北省保康至宜昌高速公路襄陽段的一座分離式特長隧道。隧道區基巖露頭均為沉積巖地層，隧道區內斷裂構造發育，主體構造規模巨大的有通城河斷裂帶。隧道地層為上白堊系羅鏡灘組石灰質礫巖，地表巖溶發育，分布大量的巖溶洼地、落水洞、漏斗，大氣降水直接通過落水洞，漏斗灌入地下，并通過地下河排向深切河谷，K65+900兩側發育有漏水洞，為典型的強巖溶隧道，施工風險極大。
2.2 TSP203超前預報
尚家灣隧道進口段右洞掌子面施工至YK64＋890，采用TSP203plus進行了超前地質預報。此次TSP預報共激發24炮，炮點距1.5 m，接收器置于隧道左邊墻內（面向掌子面）接收，傳感器樁號為YK64＋834。采集參數為：采樣率62.5μs，記錄長度7218樣點，X-Y-Z三分量接收。通過TSPwin軟件對采集的數據進行分析，可以得出深度偏移圖及提取的反射面（圖2）以及巖體物性圖（圖3）。
圖2 P波偏移圖提取的反射界面
圖3 2D結果顯示與巖體物性圖
從巖體物性圖中可以看出YK64+931～YK64+942段巖體的S波波速較前一段圍巖有較大下降，且泊松比上升，而密度下降，反射層提取圖中S波出現較明顯負反射面，可以推測該段圍巖強度下降，節理裂隙較發育，可能存在軟弱破碎結構體，或賦存少量水，開挖過程中極有可能發生圍巖失穩掉塊或塌方。
2.3 開挖驗證
2013年5月30日，尚家灣隧道右洞YK64+939處加寬帶出現嚴重塌方，圍巖裂隙發育，坍塌第一次后，現場踏勘發現，隧道掌子面頂部圍巖處軟弱夾層(見圖4)。根據現場踏勘結果，經專家會議決定將圍巖級別由Ⅲ級變更為Ⅲ級加強。然而，2013年5月30日下午掌子面立格柵拱架時，拱架2出現嚴重塌方，壓壞拱架臺車。
圖4塌方前隧道掌子面頂部圍巖軟弱夾層
2.4 塌方治理方案與效果
經專家會議商討決定按S5b支護型式支護，施作超前小導管，導管長4 m，搭接長度1.6 m，間距40 cm，立I18工字鋼，間距60 cm，二村厚度45 cm。
圖5 塌方處理后效果
由于本工程前方探測段充填型溶洞中充填物豐富，軟弱介質中夾雜中大塊“危石”，所測溶洞出露位置大部分集中在隧道洞身的右側部位，采用護墻支頂的方法進行加固處理，然后對開挖后的圍巖及時施作初期支護；同時考慮到噴射混凝土層與層間的黏結力及充填介質與危石之間的黏結力過小，因此需變更設計施工方案，架設鋼拱架，對危石進行支撐，以防止其掉落，采用模筑C20混凝土進行支護，2m以外范圍回填片石，完善豎向盲溝、暗溝、預埋排水管等排水系統，將其與原過水通道相連或者引入隧道水溝。按照上述方案在尚家灣隧道開挖過程中及時對掌子面采取加固處理措施，取得了較滿意的效果，很好地制止和預防了施工塌方和碎石掉落的發生，確保了隧道施工質量和安全。塌方處理效果照片如圖5所示。
3 結語
（1）隧道超前地質預報技術對于隧道施工安全、施工質量和進度極為重要。受各種條件的限制，不同的隧道超前地質預報方法各有優缺點。在地質勘探資料的基礎上采用長短結合的綜合超前地質預報方法可以提高預報的精度。
（2）TSP隧道地震波預報技術能為隧道施工過程中提供掌子面前方地質條件的預測，其長距離、高精度的預報優點讓掌子面前方100 m以上的巖體的宏觀地質情況在施工前有全方位的掌握，提前預知不良地質體的賦存情況，使得施工時更加有針對性。
（3）TSP超前地質預報方法操作性較強，易受隧道內環境和炮孔布設情況的影響，在操作規范的情況下仍不會對不良地質有百分之百的預測。如何正確識別探測過程中的干擾，對TSP圖像信息的異常情況做出正確的解釋判斷，還需要積累大量的工程實踐經驗。
參考文獻
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第7篇：公路隧道地質災害范文
【關鍵詞】隧道 施工 病害 思考
一、工程概況
三穗至凱里高速公路屬國道主干線上海至瑞麗公路在貴州境內的一部份，雙向四車道，路基寬度為24.5米，設計時速為80km/h，隧道較多，寨頭隧道為其中的一座，寨頭隧道為聯拱隧道，單洞限界凈寬：2×3.75m車行道+2×0.5m路緣帶+2×0.25m余寬+0.75m檢修道=9.75m。限界凈高：5.0m。路面橫坡：單面橫坡3%。設計荷載：汽車-超20級、掛車-120。隧道樁號為：K74+420~K74+765，隧道長度為：345米。
寨頭隧道屬三凱高速公路第四合同段，原線路設計中里程為K74+510~+760，全長250m，連拱隧道，在K74+510~+560段，采用暗挖形式通過高陡自然斜坡，襯砌形式采用II類加強襯砌，K74+560~+600段為明洞。后經地質勘察證實，K74+420~+560段為一老滑坡體，K74+420~+510段的滑體已滑走，自然地形較陡，如按設計坡率刷方，將出現70~90m的高邊坡，K74+510~+560段的滑體尚未發生大滑動，在地形上形成一山脊。鑒于這種情況，有關設計單位對此段進行了設計變更，在確定方案時主要考慮以下三個因素：①K74+510~+560段隧道位于老滑坡殘留體上；②出現高邊坡；③線路左側下部為一小學，如果進行刷方，施工爆破產生的飛石和危石威脅學生安全，小學搬遷費用大。經多方論證，決定將隧道向三穗方向延長90m，即隧道進口的線路里程改為K74+420，延長隧道形式采用抗偏壓框架和抗偏壓擋墻；另外對K74+510~+560段的滑體設置抗滑樁進行支擋，具體工程措施如下：（1）K74+420~+560段地表注漿：在該段范圍內采用地表注漿進行預加固，沿線路長140m，垂直線路寬34.3m，加固深度4~10m。（2）K74+485~+520段抗滑樁：在距右線隧道中線右側10m處設置一排抗滑樁，共計8根，樁身截面為2m×3m，樁中至中間距5m，樁長28~35m，抗滑樁頂采用地梁連接成整體。（3）K74+420~+500段抗偏壓框架：左線采用抗偏壓框架，右線仍采用暗挖隧道。抗偏壓框架具體設計為：①外墻：承載樁為基礎，樁間設置30cm厚的擋渣板，樁與樁采用地梁連接，地梁上施做外墻，樁間外墻采用拱形連接，外墻頂寬1m，胸坡1：0.3，底寬4.24m，高10.8m，采用現澆鋼筋混凝土；②內墻：由1.5m×2.5m的中墻樁與中墻擋板、外加30cm厚的防水墻組成；③頂板：頂板為跨度11.4m、厚1m的鋼筋混凝土板；④底板：底板為跨度11.4m、厚1.2m的鋼筋混凝土板。（4）K74+500~+535段抗偏壓擋墻：K74+500~+535段左幅隧道因地形原因處于偏壓狀態，所以在隧道外側設置抗偏壓擋墻結構。抗偏壓擋墻采用矩形承載樁作基礎，樁間設置擋渣板，樁與樁之間采用地梁連接，在地梁上設置擋墻。隧道采用暗挖法施工。
2003年4月隧道自出口向進口方向開始單向掘進，至2004年6月，K74+600~+760段隧道貫通，K74+560~+600段的明洞基礎形成，隨即開始K74+510段中導洞的開挖工作，至2004年8月，中導洞開挖了20m。受中導洞開挖和自然降雨的影響，加之K74+485~+520段抗滑樁尚未施工，K74+510~+560段的老滑坡殘留體出現變形跡象，在距線路中線60m的右側山坡上出現一長50m、寬3~6cm的貫通裂縫，2004年10月，坡體變形加速，中導洞混凝土開始開裂、掉塊。根據坡體變形情況，設計單位對設計進行變更，主要內容有：①調整原設計變更中抗滑樁，抗滑樁位置向山側平移5m，范圍調整為K74+485~+565，抗滑樁數量調整為14根，樁截面調整為2.2m×3.4m，樁長32~55m；②在K74+535~+560段隧道開挖輪廓線左側增設一排抗滑樁，共計5根，樁身截面為2m×3m，樁中至中間距6m，樁長30m；③為盡快穩定山體和保障抗滑樁的施工安全，在抗滑樁靠山側的坡面上增設預應力錨索框架，共計24片，96根預應力錨索。至2005年8月，抗滑樁與預應力錨索框架施工完畢， 坡體趨于穩定，隧道轉入正常開挖。
綜合治理平面圖
二、工程地質條件及評價
1.地形、地貌：寨頭隧道位于臺烈鎮寨頭村北面，地處貴州高原東部苗嶺山區。隧道進、出口高程分別為698、692米，隧道軸線峰頂高程為710~740米。由元古界上板溪群清水江組第三段板巖等變質形成的峰叢及溝谷，屬構造剝蝕的由淺變質巖組成的中低山地貌。隧道軸線由近北東向至南西向沿山體斜坡橫穿山脊，其南東南為斜坡地形，植被發育。
2.不良地質現象：隧道進口段位于山體斜坡上，坡度較陡，沖溝中有一較厚堆積體，其成分主要為殘坡積強風化板巖碎塊及砂質粘土，厚約0~20米。碎石約占55~70%，塊徑為2~10厘米。
3.工程地質評價：隧道工程區附近巖土構成情況，可分為兩個區，即I、II區。其中I區主要為沖溝、山脊、斜坡等地段，其上覆蓋層為殘坡積碎石土，厚度為0.50~10.00米，下伏基巖為元古界上板溪群清水江組第三段（Ptbnbq3）灰色、深灰色薄至中層狀板巖及變余砂巖；II區主要為河谷、河漫灘、山間平地等地段，其上覆地層主要為沖洪積卵石土及耕土等組成，基巖為元古界上板溪群清水江組第三段（Ptbnbq3）灰色、深灰色薄至中層狀板巖。
三、施工中遇見問題治理對策與工程措施
1.治理對策與工程措施
寨頭隧道地質災害治理工程設計主要采用了“減、錨、擋、固、疏”等手段，即清方減載與錨固支擋相結合，輔以灌漿加固和截排地表水、疏排地下水。工程措施主要有：錨索框架(錨墩)、掛網噴錨、抗滑樁（錨索抗滑樁）、樁板墻、灌漿加固、大管棚、超前小導管等，下面就各種工程措施簡述如下：
（1）清方減載：在條件允許的情況下，清方減載是較為經濟的一種措施。但由于隧道附近邊坡的自然坡度較陡，一般為20~50°，過度的清方又會增大邊坡高度，往往會出現“搬山頭”現象，大大增加坡面防護的工程量，同時對自然植被破壞較大，所以采取這種措施時，應把握好尺度，要進行各種方案的比選取。
（2）預應力錨索：巖土錨固是近年來發展較快的、成熟的技術、廣泛應用于巖土工程諸多領域，它具有可提供大噸位的主動力、工程布置靈活、經濟、施工方便等優點，在三凱高速公路的滑坡治理和高邊坡加固中大量使用，尤其是在滑坡的剪出口較高或有多層滑帶時，效果較為明顯；在預應力錨索端部一般設置鋼筋混凝土框架或錨墩作為反力裝置；在治理大型地質災害時，一般與（錨索）抗滑樁組合使用。（3）（錨索）抗滑樁：作為一種大型的支擋工程措施，是治理滑坡的主要手段之一，特別是錨索抗滑樁，其受力合理，截面小，能提供較大的抵抗力。與預應力錨索框架組合使用，在坡腳設置（錨索）抗滑樁，上部設置預應力錨索框架，這種組合在工程實際中十分常見，事實證明是經濟合理的，例如k74+410---k74+700邊坡病害治理。
（4）灌漿加固：在坡體松散或坡體由坍塌體組成，無法形成設計坡面時，可采用此方法。邊坡開挖之前，預先在自然坡面上打孔注水泥漿，對坡體進行加固；但因灌漿效果不易評價，應用時一般只作為輔助工程，例如k74+410---k74+700邊坡病害治理。
2.隧道病害分析
（1）隧道進、出口病害
隧道進、出口發生的病害較多，隧道開挖仰坡和進洞時產生了大量的變形破壞，如寨頭隧道進、出口，病害導致隧道中導洞或初襯產生變形、開裂甚至垮塌的現象。多數病害的發生都和坡體自身結構密切相關，而與是否采用隧道方式關系不大，因在隧道進、出口段，隧道開挖和路塹邊坡開挖對坡體穩定的影響基本相同。
在隧道進、出口地質病害中，其危害的表現形式一般是隧道洞身混凝土強度不足以抵擋外力出現變形、開裂現象。產生外力的原因一般有以下三種：①坡體不穩定，（工程）滑坡變形產生的推力；②自然地形導致的偏壓力；③圍巖條件差，坡體內部自身重力引起的圍壓力。治理此類病害時，針對外力產生的三種原因，也可分為三種對策：①采用預應力錨索、抗滑樁等錨固、支擋措施消除坡體變形對隧道洞身的影響；②采用抗偏壓隧道結構形式；③調整隧道支護參數，使之與圍巖特性相匹配。常見的工程措施一般有：預應力錨索、抗滑樁、抗偏壓框架（擋墻）、注漿、超前支護等。
（2）隧道進、出口所在坡體為病害體
病害體的類型不一，如寨頭隧道進口段為老滑坡體，隧道開挖引起病害體復活，或產生新的工程滑坡，導致隧道變形開裂，其變形機制由病害體類型決定。此類病害中，病害體的變形或滑動方向與隧道走向之間的關系是一個非常重要的因素，寨頭隧道進口段滑動方向與隧道走向垂直，此時隧道變形主要表現形式為偏壓，構筑物出現水平的、貫通的剪切裂縫和多條環狀的拉張裂縫，監測資料反映主要為側向擠壓變形。
（3）隧道進、出口位于陡坡地段
三凱高速公路多數地段地勢險峻，橫坡較陡，隧道開挖后，如坡體產生變形，如坡體穩定，一般會出現因地形所引起的偏壓。嚴重時可導致洞身構筑物的變形開裂，主要表現形式為：靠山側洞身上部出現斜向的剪切裂縫，靠河側拱腳混凝土出現壓裂跡象，裂縫形狀不一；另外變形的范圍受地形控制。
（4）隧道進、出口位于淺埋地段
在“早進洞，晚出洞”的設計思路指導下，多數隧道的進、出口都或多或少地有一部份屬于淺埋段。在淺埋段，一般地質條件較差，易受地表因素影響。此時隧道施工難度主要表現為成洞困難，常發生塌方、冒頂事故（如三凱高速公路屯州隧道出現了冒頂事故）。
（5）隧道與病害體的空間關系控制病害的規模和性質
在線路修建過程中，不可避免地要對自然邊坡進行改造。在出現地質病害中，隧道與病害體的空間關系控制地質病害的性質和規模，如隧道在病害體中、前部通過，病害性質一般為工程滑坡，規模較大，而且病害體的滑動方向與隧道走向之間的關系決定隧道變形的表現形式；如隧道在病害體后部通過，病害性質則為地形偏壓，規模小。
3.遇見實際問題情況及治理措施
寨頭隧道K74+440~+565段山體開裂治理方案（1）出現情況：隧道K74+565~K74+545段正在進行中導坑施工，由于本段巖石嚴重風化、破碎，管棚施工時，鉆孔至20米左右，出現鉆頭無法拔出，K74+500~K74+550段隧道山體開裂距隧道中線50m，比設計高程高57m，裂縫寬5cm，主縫長50m。根據施工情況及本段隧道所處的位置、地質地貌，本段山體開裂系淺層滑坡，由于山高坡陡，巖體破碎，且處老滑床上緣。2004年7月12日~19日連降大雨，引發坡頂開裂，即使不施工，裂縫也會產生，與施工無聯系。但是若不對該滑坡體作合理處理，危害極大，必然對隧道的穩定、施工安全造成嚴重不利。對山腳下民房及村民生命安全危害極大。
治理措施：2005年2月1日上午對K74+440~K74+565段開裂山體進行了現場查看，該段山嶺開裂嚴重危及山腰抗滑樁、地表注漿施工及坡腳寨頭小學及周圍村民安全，但若停工待處理，將嚴重影響工期。根據現場查看結果并結合實際情況，為確保工期、并保證施工安全和坡腳學校及村民的生命財產安全、防止事態繼續擴大、采取如下緊急處理措施：1、在K74+440~K74+565段山體開裂范圍內采取注漿固結開裂山體。2、K74+440~K74+565段注漿范圍內設置錨索框架，錨索需嵌入基巖。
（2）出現情況：隧道所處地質條件復雜，地表為坡積碎石土層，松散破碎，厚度達8~10米，屬淺埋偏壓隧道。2005年6月19日凌晨，已施工的K74+505~565中導坑左側初期支護出現開裂，裂縫最大寬度達10cm；并且K74+485~565段右側山頂裂縫也進一步發展，且變化較大，6月19日至6月20日，裂縫寬度變化達25mm。經分析研究，由于此前兩天普降大雨，坡積碎石土層變形體松散、空隙率大，受雨水浸泡、滲入，加上該山坡上所設計預應力錨索框架正在施工，但并未張拉，使得裂縫進一步擴大和延伸。由于該段隧道為淺埋隧道，所處地勢較陡，加之覆蓋層為坡積碎石土層，松散破碎且厚度較厚，雨水較容易滲入，增加了對隧道偏壓，使得K74+505~565中導坑左側初期支護出現開裂。由于該段工點工期緊張，而山體變形和傍山偏壓又給孔樁開挖及隧道施工造成安全隱患，故應對該段山體進行綜合整治，以確保隧道施工和后期運營安全。
治理措施：（1）K74+485~565段隧道右側設置一排錨索樁，樁間距6m，樁身截面2.4m×3.6m，樁長27~46m，共計14根。（2）K74+485~565段錨索樁頂以上4m處山坡設置一排預應力錨索框架，共8片，以治理山坡和保證孔樁開挖安全。（3）K74+420~485段隧道頂以上15m處山坡設置一排預應力錨索框架，共7片，以確保該段隧道施工安全。（4）K74+565~585段隧道右側山坡設置4片預應力錨索框架，根據現場地形布置，以確保該段隧道施工和后期運營安全。（5）為防止K74+565處仰坡山體繼續變形而影響明洞安全，在該處仰坡上設置3片預應力錨索框架。
四、施工效果評價
該隧道于2003年4月20日開始施工，2006年8月20日完工，在“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉”的施工思路指導下，根據實際圍巖變化情況，調整施工方案，在施工逐步掘進的過程中，出現問題，現場研究處理，通過上述方案的處理，效果顯著，目前沒有發現任何質量問題，工程質量達到設計要求。
五、結語
隨著山區高速公路的不斷延伸，在線路設計中，隧道的數量和長度不斷增加，隧道進、出口不良地質病害愈發常見，因病害位于隧道進、出口，常導致隧道無法進洞，不僅造成建設費用增加，且往往成為影響工期的主要因素。通過對三凱高速公路寨頭隧道施工中發生的不良地質災害進行總結和反思，主要有以下幾點：
（1）在方案設計階段，確定線路走向時應充分考慮線路在通過不良地質區域時可能引發的地質災害，尤其是影響范圍較大的區域性地質構造，并將其作為衡量線路走向是否合理的重要技術指標之一；在施工圖設計階段，地質勘察的重點查清不良地質災害體的坡體結構，在線路設計中調整線路通過災害體的形式或主動進行防護。
（2）加強施工階段的地質工作，通過開挖揭示的地質剖面可以使工程技術人員真實、直觀地了解坡體的工程地質情況，彌補地質勘察的不足，若發現地質情況有變化，可立即調整設計、施工方案。
（3）在工程施工中發生不良地質并影響工程安全后，應采用各種地質勘察手段，查清不良地質的坡體結構和變形機制，選取合理的工程措施對不良地質進行整治，做到有的放矢。
（4）對于隧道進、出口位置，在查清坡體結構后，通過數值分析或類比等方法判斷坡體在開挖后的穩定度，如坡體不穩定，可調整隧道進、出口位置來避開不良地質。一般情況下，易將隧道進、出口向山側內移，使之位于穩定邊坡內。
第8篇：公路隧道地質災害范文
關鍵詞：涌水、烏鞘嶺隧道、地質災害
中圖分類號：U445文獻標識碼： A 文章編號：
1、隧道涌水問題研究現狀
隧道涌水問題已成為公路建設工程、鐵路建設工程等交通基礎工程諸多地質災害問題中非常嚴重的一個，隧道內發生涌水直接影響到隧道施工的正常進行，同時在隧道建成之后的運營使用過程中，地下水的滲漏問題也不容忽視，長期滲漏會給隧道帶來諸多安全隱患，甚至使得正常行車被迫中斷，嚴重威脅到了人民的財產和安全。因此，國內外的專家、學者和經驗豐富的工程技術成員都非常重視隧道修建中涌水的治理和防治，通過大量的理論分析，結合實地勘探與試驗，得出了許多值得借鑒的重要成果。
2、烏鞘嶺隧道工程概況
甘肅省武威市境內新建的烏鞘嶺隧道，是永古高速公路隧道群中的一條，永古高速是連霍國道在甘肅省境內的重要組成部分。烏鞘嶺隧道的入口位于甘肅省武威市天祝縣陳家莊陳家溝的溝口附近，出口位于甘肅省武威市蘭泉村。烏鞘嶺隧道右線洞身也為直線形式，進口為曲線形式，曲線半徑R=1850m，樁號起始于YK2386+480，出口為直線形式，樁號終止于YK2391+382，隧道右線長度為4905m，縱向坡度為1.9~-1.15%，；烏鞘嶺隧道左線洞身也為直線形式，進口為曲線形式，曲線半徑R=1580m，樁號起始于ZK2386+470，出口為直線形式，樁號終止于ZK2391+375，隧道左線長度為4902m，縱向坡度為1.9~-1.15%。
3、烏鞘嶺隧道涌水原因分析
隧道在掘進過程中，遇到圍巖結構比較松散或者破碎，再加上開挖方式不合理，支護結構閉合不及時，極有可能發生塌方，常會遇到的危險結構有：巖體松散段、軟弱夾層段、斷層破碎段等，如果軟弱破碎圍巖中富含大量地下水，或者圍巖裂隙非常通透，與隧道上部地表水或地下暗河相連通，則在隧道開挖時，地下水或地表水會通過裂隙突然涌進隧道。隧道在掘進過程中，會出現很多不可預見的因素，最終導致隧道周邊圍巖及掌子面坍塌或發生涌水、突泥等地質災害，從工程地質方面分析，這些不確定因素包括：隧道周邊圍巖的性質、巖石的構造、地應力、地表水的補給、地下水的運移規律等，在隧道開挖時，以上諸多因素共同作用，最終導致隧道圍巖失去穩定性，發生坍塌或涌水。
隧道斷層帶發生涌水的原因與隧道開挖區的水文地質環境有著密切的關系，例如隧道周邊的水源補給條件、周邊圍巖的存儲條件、斷層裂隙之間的聯通條件等。
（1）補給水源
隧道開挖時發生涌水的首要條件是隧道周圍的補給水源較為充足，涌水的補給水源主要有以下幾種：地表大氣降水、老窯水、古礦洞水、地下暗河水、溶洞內積水、斷層水、裂隙水。在以上補給水源中地表大氣降水、老窯水、古礦洞水、地下暗河水、溶洞內積水容易引發涌水，對隧道施工的正常進行威脅最大；在隧道施工過程中斷層水、裂隙水是涌水最常見的補給水源。涌水不僅惡化作業環境，影響隧道的正常施工，還會致使掌子面圍巖強度和穩定性降低，增加施工的難度。
（2）存儲條件
斷層段巖體受反復地質運動的影響，地質構造極為復雜，受兩邊巖體擠壓和多次豎向拉伸作用影響，巖石破碎，透水能力強斷，裂隙空間大，地下水在該區域運移通暢，儲存空間廣泛。
（3）連通條件
烏鞘嶺隧道地表水源較為豐富，涌水補給充足，地表水對隧道的的影響較大，隧道斷層段圍巖為壓碎巖、角礫巖及糜棱巖和斷層泥，均為松散、破碎體，自身鈣質膠結性差，圍巖透水性強，連通條件好，斷層裂隙發育，斷層水靜儲量大。
4、隧道施工涌水處治措施
針對烏鞘嶺隧道斷層帶涌水的特點以及發生涌水的原因，確定本隧道不宜采用排水法，而應該選擇止水法――超前帷幕注漿法，注漿材料選用料源廣、價格便宜、施工設備和工藝簡單、凝膠時間短的水泥―水玻璃漿液。
（1）設計注漿參數：漿液水灰比（W／C）為1：1，水玻璃濃度為35波美度，模數2.4，水泥水玻璃體積比（C／S）為1：0.6；單孔有效擴散半徑R取3.0m；初始壓力控制在壓0.5～1.0MPa，終壓為2.0MPa；一次注漿長度為15m，每次開挖12m，留3m作為下一循環注漿止漿盤；注漿設計范圍為隧洞開挖輪廓線外5.0m，開挖斷面內均布注漿孔三環，從外向內每一環的外插角依次為：200~230，100~130，20~50，注漿孔共有44個，從外向內每一環的孔數依次為：23個，14個，7個，上半斷面每環之間間距2000mm，下半斷面逐漸縮小至1500mm，孔口環向間距均為1500mm；單孔注漿注入量為12.6m3；采用分段前進式和全孔一次壓人式兩種注漿方式；
（2）涌水段注漿處理完成后，采用三臺階七步開挖法掘進，上臺階每循環開挖進尺為2榀鋼架距離，高度約為3.0m，臺階長度控制在3~5m，核心土距拱頂1.0~1.5m，兩側距開挖面大約2m，階開挖高度約3.5m，臺階長度控制在3~4m，下臺階開挖高度約為3.5m左右，臺階長度控制在3~4m，剩余部分厚度約0.35m，仰拱施工時一次挖除。；
（3）隧道防水采用1.2mm 厚 HDPE自粘防水板，復合350g/m2 無紡土工布，二次襯砌采用防水混凝土泵送一次澆筑，混凝土抗滲標號應不低于S8；隧道排水采用 Φ100 環向排水半圓管將巖面水引入兩側縱向排水管，并通過橫向引水管最終匯入中心排水溝，集中排出隧道外；
（4）對比分析了注漿前后隧道內日涌水量、地表水位觀察值，確認注漿效果較為顯著，基本起到了固化堵水的作用。
5、結語
經分析得出烏鞘嶺隧道斷層帶發生涌水的原因主要有以下三點：地表水豐富，地下水水源補給充足；斷層段巖體透水能力強斷，裂隙空間大，儲存空間廣泛；隧道圍巖裂隙之間相互交接，互通，地下水在該區域運移通暢，作為隧道與地表水的連通通道，為涌水提供了通道。根據烏鞘嶺隧道自身的特點，經對比分析，確定本隧道涌水選用水泥-水玻璃雙液帷幕注漿處理，對注漿處理后隧道的開挖支護方式和防排水結構做了詳細的說明。
參 考 文 獻
[1]王曉瓊.2009.隧道防水體系施工技術[J].山東交通科技.2009年第06期
[2]沈春林.1998.防水工程手冊(第一版) [M].中國建筑工業出版社.1998年6月
第9篇：公路隧道地質災害范文
論文摘要：隧道工程是鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程，因地質條件不明造成隧道施工事故的危害是巨大的，加強隧道施工地質超前預報工作是非常必要的。國內外對隧道地震波超前預報技術已研究多年，筆者就這方面的現狀及進行了討論，指出了TSP儀器技術存在的不足，闡述了克服盲目性、提高科學預報的重要性，介紹了新開發的TGP隧道地震波預報系統與技術及應用效果。
隨著我國基本建設規模的擴大，隧道工程已經成為鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程。隧道工程的重要性越來越顯著，隧道工程的數量和長度明顯增加，規模不斷擴大。因此隧道工程的安全施工和貫通，是不可回避重要任務和技術難題。危及隧道工程施工的地質病害大致分為三類：1不良工程地質條件，諸如巖體的裂隙發育密集帶、構造破碎帶、巖溶發育帶、以及人工采礦造成的不良地質條件和高地應力造成的危害等；2不良水文地質條件，諸如巖溶水、構造和裂隙水等；3不良環境條件，諸如有毒有害氣體和強放射性的環境。對于以上地質問題，在隧道工程的勘察設計階段，已經投入大量的地質勘察工作，但是由于地質、地形條件的復雜性和相應勘察技術的現狀水平，以及時間、經費等條件的限制，勘察階段的地質資料一般難于達到施工階段的精度要求。國內外因地質條件不明造成隧道施工事故的教訓是不少的，例如：日本越新干線中山隧道涌水淹沒事件；前蘇聯貝加爾—阿穆爾干線上某隧道的突水事件；我國成昆線、大秦線、衡廣復線建設中，因地質問題的停工時間約占到1/3；以及不久前發生的四川某隧道瓦斯爆炸，造成重大事故和人員傷亡。以上隧道施工事故的危害是巨大的，因此強調加強隧道施工地質超前預報工作是非常必要的。
我國隧道地震波超前預報技術的研究起始于上個世紀的90年代，鐵道部第一勘測設計院物探隊提出“負視速度方法”。鐵道部第一勘測設計院是較早研究隧道地震超前預報的單位。他們在1992年7月，利用地震反射波方法對云臺山隧道進行隧道超前預報，預報成果與開挖后的隧道左壁“破碎帶”和“斷層”的位置基本一致。從上個世紀90年代初開始，我國物探技術人員一直沒有停止對隧道地震超前預報技術的研究。曾昭璜（1994）研究利用多波進行反演的“負視速度法”，這種方法利用來自掌子面前方的縱波、橫波、轉換波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所產生的負視速度同相軸來反演反射界面的空間位置與產狀。北方交通大學的陳立成等人（1994）從全波震相分析理論和技術的角度研究隧道前方界面多波層析成像問題，進行隧道超前預報。他們的研究成果在頡河隧道、老爺嶺隧道地質預報中應用，取得預期的效果。該方法的工作原理是以地震反射波方法為基礎。工作中他們根據嫻熟的地震反射波技術進行數據采集和數據解釋，當時沒有開發出針對隧道地震預報的處理系統，同時受當時條件所限制，該項技術未能得到進一步深入研究和發展。
1995年左右鐵道部下屬單位引進瑞士“TSP202” 隧道地震波超前預報的儀器，當時曾組織系統內有關地質和物探專家在隧道工點進行了試驗，未見明顯的效果，認為其技術與“負視速度方法”基本一致，對其處理解釋系統爭議較大、認識褒貶不一，試驗工作無果而終，該設備技術的消化工作也就擱置了。時隔7年后，隧道安全施工要求進行地質預報，該儀器設備由鐵路系統的工程局又開始第二次引進，并直接用于隧道施工的預報工作。可以說由于第一次引進消化工作不深入，造成第二次引進后出現：應用工作中的盲目性和簡單化，以及其他一些不正常現象。在宜萬鐵路隧道施工中不斷出現的問題，使人們開始反思，不少論文也提出了存在的問題，鐵道部也下發文件要求科學地進行超前預報。可以說短短幾年的應用實踐，人們仍然在探索著地質預報技術的進步。
隧道地震波超前預報屬于物探技術，但比地面的地震波物探技術復雜，我國的地質物探工作者一直沒有放松該技術的研究工作。北京市水電物探研究所研究地震波勘察檢測技術已經有近20年的歷史，并且是多道瞬態面波勘察技術的發明單位，生產的SWS型工程勘察與工程檢測儀器系統，已經為400多家勘察設計、高等院所廣泛應用，并且出口日本等國家。2003年該所投入人力物力研究隧道地震波預報技術，研究TGP12型隧道地質超前預報儀器，以及孔中高靈敏度三分量檢波設備，方便的孔中耦合技術，和Windows編程的數據處理軟件系統。在經過大量的預報實踐驗證后，于2005年通過了由國家隧道中心王夢恕院士組織的國內著名隧道專家的評審鑒定。該儀器系統推向市場不到2年的時間，已經有近20臺套投入到隧道超前地質預報工作中應用，反饋信息普遍受到用戶的好評。
鐵道部工程設計鑒定中心趙勇主編的《高速鐵路隧道》一書，提出隧道地質超前預報的方法有以下部分組成：①地質分析、②超前平行導坑預報法、③超前水平鉆孔法、④ 物理探測法。并闡述物理探測法與地質分析法、超前平行導坑預報法、超前水平鉆孔法相結合，解決不同地質災害的應用原則。書中介紹了國產TGP隧道地震波預報系統，聲波反射方法，地質雷達方法，紅外探水方法等。
本文就隧道地震波預報技術中的若干關鍵問題，并結合應用中的實際問題闡述如下，目的在于引起同行們討論，促進地震波預報技術理論水平的提高，促進采集數據質量的提高，促進資料的解釋推斷工作向合理化方向發展。
一、隧道地震波方法的預報原理
隧道地震預報工作利用地震反射波原理，在隧道內以排列方式激發的地震波，向三維空間傳播的過程中，遇到聲阻抗界面會產生反射波。聲阻抗是介質傳播彈性波的速度與介質密度的函數，介質的聲阻抗數值為速度與密度的乘積。因此地層中的巖性變化界面、構造破碎帶、巖溶和巖溶發育帶等界面會產生地震反射波，這種反射波被布置在隧道內的檢波器接收，輸入到儀器中進行信號的放大、數字采集和處理，實現地質預報的目的。
由此可以看出，隧道地震波預報技術是通過直接探查聲阻抗變化的界面，經過人工分析實現間接推斷地質病害的方法。
圖（2）不同夾角構造界面的地震波路徑與反射波記錄形態
圖（1）示意與隧道斜交的構造面，其地震波傳播的路徑圖，構造面上的地震波反射點在白色園內。圖（2）示意不同夾角構造面的地震波路徑與反射波記錄形態，與隧道夾角不同的構造面其反射點位置不同，地震波傳播路徑偏離隧道軸線也不同。構造面與隧道正交時地震波傳播路徑與隧道軸線平行，右圖為與隧道正交構造面產生的地震反射波記錄，根據反射波同相軸計算得到界面與檢波點之間巖體的地震波速度，該速度代表隧道圍巖的性質。由非正交條件下地震反射波記錄獲得的速度為地震波傳播路徑巖體的“視速度”，“視速度”值的大小不僅與路徑上巖體的性質有關，而且與界面和隧道的夾角有關。應用地震波預報構造面位置的計算是利用地震波在炮孔段的傳播速度，各構造面之間巖體的速度是綜合界面反射獲得的“估算速度”，不是隧道圍巖的真速度，應用中結合反射點偏離隧道軸線距離的遠近和巖體的各項異性分布綜合考慮使用。
圖（2）是理想模式的三份量地震波時距曲線形態。實際工作中采集的地震波是錯綜復雜的，理想模式的地震波是不常存在的，記錄上普遍存在有來自三維空間中多個方向的反射波，和各種形式的干擾波，這是應用技術中首先考慮的問題。
針對隧道地震波傳播的復雜性，TGP地震預報系統不僅利用地震反射波走時關系，同時采集空間地震波三分量記錄，進行地震波的極化分析與計算，該技術的突破有利于地質構造面產狀、規模和地質體性質的預報。
二、TGP隧道地質超前預報系統
隧道地震波預報的早期研究，是由研究和利用地震波在時間空間域中的運動學特征開始的，工作中認識到僅僅利用地震波運動學和動力學特征是不夠的。隧道工程的地震波在全三維環境條件下傳播，這種條件比地面上的平面半無限空間條件復雜得多，而且隧道內地震波的接收與激發測線與探測目的是近于垂直或者大角度相交的條件，因此影響在地質構造面上獲得大長度大面積的地震波信息量。針對這種狀況，預報工作僅僅利用單一模態的地震波難以勝任。因此，TGP系統強化采集地震波的多波列信息，綜合利用地震波的多波列震相信息，因此TGP系統的功能得到明顯的增強。
TGP隧道地質超前預報系統包括儀器設備和處理軟件兩大部分。其中儀器設備有TGP型儀器主機、接收傳感器、孔中定位安裝工具和電纜等。圖（3）是TGP隧道地質超前預報系統的主機。其處理軟件由地震波數據輸入與編排、空間坐標建立、能量均衡、干擾波分析與去除、觸發時差校正、譜分析、縱橫波分離、巖體速度參數計算、回波提取與偏移圖、有效波分析與衰減參數計算、極化波處理與構造產狀圖、綜合分析與繪制成果圖等模塊組成。
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工程應用中，TGP型隧道地質預報系統對于500多米距離的構造面具有清楚的地震反射波信息，說明儀器系統具有足夠的信噪比。實際工作中考慮預報距離和分辨精度兩方面要求，預報距離一般采用150米至200米。TGP型隧道地質預報系統具有登記全部測長距離內地質構造信息的功能，利用逐次遞進的位置相關分析，和源生成果對比等處理功能，有利于去偽存真和排除異常，提高預報成果的質量。該系統2005年8月通過由國內知名隧道、地質、物探專家組成的專家組評審鑒定。專家們一致認為“TGP12儀器與相關的處理系統，性能穩定可靠，采集的波形完整，信噪比高，與國外同類儀器對比整體上具有國際先進水平，可替代進口產品。”具體評審意見如下：
1、TGP12是集信號放大，模數轉換，數據采集、存儲和控制為一體的密封防水防震的物探設備；優于利用微機裝配式結構的儀器，TGP12適合在惡劣的隧道環境中使用。
2、TGP12的三分量速度型檢波器具有高靈敏度，指向性強和較寬的頻帶響應等特點，因而拾取的地震波信號具有高的質量品質。TGP12孔中接收檢波器采用黃油耦合，方便、經濟、快捷。優于在鉆孔中需要錨固異型鋼導管的方式。2米長的鋼導管難于攜帶、運輸，價格昂貴，一次性使用，費事費工費財。
3、TGP12的地震波采集觸發是開路觸發方式，即信號線在雷管引爆炸藥的同時被炸斷，信號線同時開路觸發儀器采集，儀器采集無延時差，保證定位的準確性。超前預報儀器若采用起爆器電脈沖同時觸發電雷管和觸發主機采集的方案，由于電雷管起爆的延時時間難于做到一致，因此會造成儀器采集的走時誤差，這種觸發方式在我國的地震波勘探規程中明確規定不宜使用，更何況隧道巖體的速度比覆蓋層介質的速度高出幾倍以上，以巖體波速4500m/s～ 5500m/s為例計算，每一毫秒誤差會造成2～3m的預報距離誤差，一般瞬發電雷管的延時誤差不止一毫秒，因此由20多次激發的平均線計算隧道巖體速度，和利用存在誤差的時間計算距離，兩次誤差的乘積造成的誤差不容忽視。
4、TGPWIN隧道地震波處理分析軟件借鑒了已有相關軟件的長處，并充分考慮彈性波在三維空間的傳播特點，以及根據TGP儀器采集的數據格式編寫。功能特點如下：
（1）全中文界面，通俗易懂，對地震波信號的處理過程，直觀、方便，具有友好的人機操作界面。
（2）對P波、SH波、和SV波的分離完善合理，這是超前地質預報數據處理的關鍵工作之一。
（3）處理軟件具有相關部分互相檢查的功能，例如點擊偏移歸位成果圖上的反射界面位置，程序會轉到該位置界面的反射波組位置，通過分析反射波組的連續性、反射波的極性和能量，確定偏移成果的可靠性和性質。有助于去偽存真，由此及彼，由表及里，深化認識，使預報結論科學可靠。
（4）TGPWIN處理中有自動處理方式，也有手動處理方式，有深入分析異常可靠程度的追蹤功能，這樣設計既適應非物探專業的普通工程技術人員使用，又適應物探專業人員分析地震波傳播特性，對復雜地質條件進行深入研究工作的需要。
5、TGP12系統只要增加不多的配套附件和軟件模塊，就可以增加儀器用于隧道檢測的其它功能，例如：對已襯砌的隧道進行襯砌脫空檢測，檢查隧道圍巖中隱蔽的病害（巖溶）。也可以在掌子面上用錘擊的激發方式做到短距離更為精確的地質預報，因而它是一機多能的設備。
TGP12的性價比與國外同類儀器相比具有明顯的優勢。而且研發、生產在國內，用戶可以獲得及時周到的技術服務和技術支持，以及儀器維修等方面的方便性。
三、工程應用實例
宜萬鐵路涼風亞隧道的巖性為灰巖， TGP12型儀器與進口TSP203儀器進行了同點試驗，預報成果如下，見圖（4）、圖（5）。
