同度物探復頻電導超前探水技術(shù)在巴基斯坦水電站的應用

同度物探復頻電導超前探水技術(shù)使用100KHz～3MHz頻率范圍的電磁波，該頻段電磁波在預報范圍內的相干疊加，通過(guò)圍巖的復電導率判斷圍巖含水性分布，利用相干疊加形成的駐波波節點(diǎn)頻率確定圍巖含水性變化界面的位置。由于該頻段電磁波波長(cháng)大，其預報距離長(cháng)。由于探測發(fā)射的電磁脈沖電壓高、電流大，該技術(shù)的抗干擾能力非常強。由于觀(guān)測系統布置于隧道側壁，使得該技術(shù)在TBM施工等掌子面有障礙物的運用隧道中都是復頻電導探水技術(shù)，適合用于隧道長(cháng)距離超前探水，尤其適合用于TBM施工隧道等干擾嚴重隧道。 本次項目是地點(diǎn)為巴基斯坦NEELUM-JHELUM(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“N-J”)水電站為長(cháng)隧洞引水式水電站，引水隧洞部分采用TBM法施工。引水隧洞位于喜馬拉雅造山帶，隧洞埋深300～2000m，構造大量發(fā)育，地質(zhì)條件復雜。為了保證施工安全和施工進(jìn)度，需在施工時(shí)探明掌子面前方圍巖含水情況。 砂巖和泥巖在深埋與強烈構造活動(dòng)的影響下，巖體破碎，節理裂隙發(fā)育，極易發(fā)生變形與坍塌。圍巖含水構造的存在，使泥巖軟化，進(jìn)一步降低了圍巖的穩定性，甚至發(fā)生突泥涌水，威脅人員與設備的安全，造成災難性事故。在TBM施工隧道內，TBM機貼近掌子面，現有探水方法無(wú)法應用，因復頻電導方法探測距離大，抗干擾能力強，且觀(guān)測系統布置于隧洞兩側，不受掌子面處TBM機影響，在N-J引水隧洞中選擇復頻電導方法進(jìn)行超前探水。 超前探水成果 以掌子面里程D4+539.5位置進(jìn)行的一次探測為例，其探測結果見(jiàn)圖3。此次預報里程范圍內，隧洞從地表水系下方地層內穿過(guò)，受地表河流影響，隧洞圍巖含水情況復雜多變，對隧洞施工影響大。 (a) 復頻電導探水偏移圖像 (b) 鉆孔涌水量分布 (c) 鉆孔水壓分布 圖3 預報結果與鉆孔含水性參數對比 圖3-(a)為掌子面里程D4+539.5的復頻電導探水偏移圖像，圖中反映了掌子面前方圍巖復電阻率分布情況，圖中藍、綠、黃、紅對應的區域復電阻率依次升高。由偏移圖像中可知，偏移圖像中，大部區域為藍色低阻，說(shuō)明總體而言預報范圍內含水量較高，70m坐標位置的附近存在一高阻區域，表示該區域含水量降低。圖3-(b)和3-(c)分別為鉆孔得到的涌水量及水壓隨里程變化的散點(diǎn)折線(xiàn)圖，由圖中可知在70m坐標位置單位