CFC隧道超前探水功能:
CFC用于隧道前方圍巖含水性與含水量的預(yù)報(bào)。適用于鉆爆、盾構(gòu)、TBM隧洞與煤礦巷道。CFC不受掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭和拱架等金屬機(jī)具的影響,陣列方向性觀測(cè)濾除側(cè)向干擾,預(yù)報(bào)前方距離100米內(nèi)含水體的分布和含水量的大小,分辨率達(dá)到1m。
CFC隧道超前探水工作原理:
CFC是一種基于電磁波反射與相干原理的探水技術(shù)。巖體含水后電導(dǎo)率和電容率增大,波阻抗降低。CFC通過在隧道側(cè)壁圍巖中布置發(fā)射和多對(duì)平行接收電極,組成陣列式觀測(cè)方式。利用100kHz~10MHz頻段對(duì)干濕巖體波阻抗差異的敏感性,進(jìn)行電磁波反射與相干測(cè)量。經(jīng)由發(fā)射頻譜的歸一化處理,得到各接收點(diǎn)的相干頻譜。對(duì)所有接收點(diǎn)相干頻譜進(jìn)行聯(lián)合成像,由相干頻率確定含水體的位置,由相干強(qiáng)度確定含水量的大小。。
CFC隧道超前探水技術(shù)指標(biāo):
預(yù)報(bào)距離:100m ,分辨率1m;
信號(hào)頻帶:100khz-10Mhz
采集通道:2
采樣率:400MHz
A/D轉(zhuǎn)換16位
優(yōu)勢(shì):
探測(cè)距離遠(yuǎn)不受金屬機(jī)具影響,用錨桿、電極做天線,電磁波傳播于巖體中
分辨率高,米級(jí),選用對(duì)巖體含水性敏感的頻段
可靠性,陣列接收,具有方向性,雙通道記錄,歸一化處理,消除發(fā)射因素的影響
同時(shí)確定含水部位和含水量大小及波速與介電常數(shù)
CFC基于一種新的電磁探水技術(shù)--復(fù)頻電導(dǎo)率法。它利用含水巖體電導(dǎo)率和電容率增大的特性,通過測(cè)量圍巖中復(fù)電導(dǎo)率的分布推測(cè)巖體含水量的大小。該產(chǎn)品的觀測(cè)系統(tǒng)布置在隧道側(cè)壁,進(jìn)行遞進(jìn)式超前預(yù)報(bào),預(yù)報(bào)掌子面前方100米內(nèi)圍巖的含水性、含水量。建議與TST同時(shí)應(yīng)用綜合解釋。

預(yù)報(bào)結(jié)果與開挖驗(yàn)證:
本次預(yù)報(bào)范圍內(nèi)圍巖平均相對(duì)介電常數(shù)為14.06,含水量較大,特別是在掌子面附近5m,以及88~98m范圍,存在強(qiáng)反射帶,含水量較大,有涌水可能。開挖到8m左右涌水現(xiàn)象消失。與預(yù)報(bào)結(jié)果吻合。