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。適用于鉆爆、盾構(gòu)、TBM隧洞與煤礦巷道。CFC不受掘進(jìn)機機頭和拱架等金屬機具的影響,陣列方向性觀測濾除側(cè)向干擾,預(yù)報前方距離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)射和多對平行接收電極,組成陣列式觀測方式。利用100kHz~10MHz頻段對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量。經(jīng)由發(fā)射頻譜的歸一化處理,得到各接收點的相干頻譜。對所有接收點相干頻譜進(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)報距離:100m ,分辨率1m;
信號頻帶:100khz-10Mhz
采集通道:2
采樣率:400MHz
A/D轉(zhuǎn)換16位
優(yōu)勢:
探測距離遠(yuǎn)不受金屬機具影響,用錨桿、電極做天線,電磁波傳播于巖體中
分辨率高,米級,選用對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,通過測量圍巖中復(fù)電導(dǎo)率的分布推測巖體含水量的大小。該產(chǎn)品的觀測系統(tǒng)布置在隧道側(cè)壁,進(jìn)行遞進(jìn)式超前預(yù)報,預(yù)報掌子面前方100米內(nèi)圍巖的含水性、含水量。建議與TST同時應(yīng)用綜合解釋。

預(yù)報結(jié)果與開挖驗證:
本次預(yù)報范圍內(nèi)圍巖平均相對介電常數(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)報結(jié)果吻合。