CFC隧道超前探水功能:
CFC用于隧道前方围岩含水性与含水量的预报。适用于钻爆、盾构、TBM隧洞与煤矿巷道。CFC不受掘进机机头和拱架等金属机具的影响,阵列方向性观测滤除侧向干扰,预报前方距离100米内含水体的分布和含水量的大小,分辨率达到1m。
CFC隧道超前探水工作原理:
CFC是一种基于电磁波反射与相干原理的探水技术。岩体含水后电导率和电容率增大,波阻抗降低。CFC通过在隧道侧壁围岩中布置发射和多对平行接收电极,组成阵列式观测方式。利用100kHz~10MHz频段对干湿岩体波阻抗差异的敏感性,进行电磁波反射与相干测量。经由发射频谱的归一化处理,得到各接收点的相干频谱。对所有接收点相干频谱进行联合成像,由相干频率确定含水体的位置,由相干强度确定含水量的大小。。
CFC隧道超前探水技术指标:
预报距离:100m ,分辨率1m;
信号频带:100khz-10Mhz
采集通道:2
采样率:400MHz
A/D转换16位
优势:
探测距离远不受金属机具影响,用锚杆、电极做天线,电磁波传播于岩体中
分辨率高,米级,选用对岩体含水性敏感的频段
可靠性,阵列接收,具有方向性,双通道记录,归一化处理,消除发射因素的影响
同时确定含水部位和含水量大小及波速与介电常数
CFC基于一种新的电磁探水技术--复频电导率法。它利用含水岩体电导率和电容率增大的特性,通过测量围岩中复电导率的分布推测岩体含水量的大小。该产品的观测系统布置在隧道侧壁,进行递进式超前预报,预报掌子面前方100米内围岩的含水性、含水量。建议与TST同时应用综合解释。

预报结果与开挖验证:
本次预报范围内围岩平均相对介电常数为14.06,含水量较大,特别是在掌子面附近5m,以及88~98m范围,存在强反射带,含水量较大,有涌水可能。开挖到8m左右涌水现象消失。与预报结果吻合。