工程概況　　

　　NJ-TBM隧道工程地處喜馬拉雅造山帶,地質(zhì)條件復(fù)雜,構(gòu)造發(fā)育。該工程隧道長(zhǎng)，埋深大，巖體破碎，地下水壓力大，TBM施工受到構(gòu)造破碎帶與含水帶的雙重威脅,面臨極大風(fēng)險(xiǎn)。構(gòu)造破碎帶的巖體變形與坍塌，易造成施工卡鉆等事故，而隧道突水則會(huì)直接威脅到施工人員與設(shè)備的安全，造成災(zāi)難性事故。

　　針對(duì)TBM的實(shí)際工況，采用對(duì)圍巖含水性極其敏感的CFC技術(shù)，對(duì)掌子面前方100m范圍內(nèi)的圍巖含水構(gòu)造進(jìn)行探測(cè)，對(duì)含水構(gòu)造的部位、含水量大小做出可靠預(yù)測(cè)，以便施工中采取有效地防范措施，確保NJ-TBM工程項(xiàng)目施工安全。

　　圖1 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集照片1

　　圖2 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集照片2

　　圖3 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集照片3

探測(cè)結(jié)果

　　圖4為一個(gè)電極記錄的相干頻譜，選用200kHz-3MHz的頻段，其中220KHz和7-10KHz頻段存在兩段清楚的相干頻率。前者頻率低、幅值高，對(duì)應(yīng)的距離遠(yuǎn)，含水量大；后者頻率高，幅值低，對(duì)應(yīng)的含水體位置較近，含水量稍少。

　　圖4 復(fù)頻電導(dǎo)探水偏移圖像

　　圖5 隧道掘進(jìn)中涌水量變化

復(fù)頻電導(dǎo)超前探水技術(shù)使用200KHz～3MHz頻率范圍的電磁波，利用電磁波反射與相干原理，依據(jù)相干頻率的1/4波長(zhǎng)確定巖含水體的位置，相干能量的大小預(yù)報(bào)含水量的大小。使用電偶極子發(fā)射與陣列式接收，減小了隧道內(nèi)金屬機(jī)具的電磁干擾，有效地提高探測(cè)的方向性。預(yù)報(bào)距離可達(dá)到或超過(guò)100m，適合隧道長(zhǎng)距離超前探水，特別是TBM施工隧道。 在巴基斯坦N-J水電站引水隧洞工程中的應(yīng)用取得了良好效果，證明了該方法的可行性與有效性。 目前對(duì)于含水量預(yù)報(bào)還只是定性的，如要達(dá)到定量化還需要進(jìn)一步的研究。