Badania geofizyczne w rozpoznaniu warunków geotechnicznych budowy tuneli

Abstract

The choice of optimal route and construction of the tunnel requires a geotechnical recognition of a wider area where the tunnel might be located. The recognition is possible if we use a proper suite of geophysical methods. In case of geophysical recognition of flysch formations in southern Poland, seismic and geoelectric surveys were proven as the most efficient. The surveys make it possible to characterize basic features of flysch, as lithology and tectonic. Numerous geophysical surveys carried out on area of flysch Carpathians to geotechnical purposes have proven also that geophysical parameters characterizing flysch (seismic wave velocity, electric resistivity) are sufficient to describe its geotechnical properties as geotechnical class. The formula on geophysical index of geotechnical classification, called KFG, was determined using statistical methods in a manner ensuring the index is equivalent to RMR Bieniawski value. KFG index was successfully applied to proposing routes and technology of boring of hydrotechnical galleries. It was also applied for reconnaissance of routes of communication tunnels planed in flysch Carpathians. Seismic and resistivity methods appeared to be very effective in recognition of fluvio-glacial deposits occurring along the tunnel route planned in Gdańsk. Wybór optymalnej trasy i konstrukcji tunelu wymaga rozpoznania geotechnicznego stosunkowo dużego obszaru jego potencjalnej lokalizacji. Rozpoznanie takie jest możliwe do wykonania odpowiednio dobranym zestawem metod geofizycznych. W rozpoznaniu geofizycznym masywów fliszowych, budujących południową część obszaru Polski, najbardziej efektywne okazały się badania sejsmiczne i elektrooporowe. Badania te umożliwiają rozpoznanie podstawowych charakterystyk fliszu, tzn. jego litologii i tektoniki. Liczne badania geofizyczne wykonane na terenie Karpat fliszowych dla potrzeb geotechniki wykazały również, że parametry geofizyczne charakteryzujące flisz, tzn. prędkość fal sejsmicznych i oporność elektryczna, są wystarczające do opisu jego właściwości geotechnicznych wyrażonych klasą geotechniczną. Formułę na określenie geofizycznego wskaźnika klasyfikacji geotechnicznej, nazwanego KFG, określono metodami statystyki matematycznej w taki sposób, aby był on równoważny liczbie klasyfikacyjnej RMR Z.T. Bieniawskiego. Wskaźnik KFG z powodzeniem zastosowano do wyboru tras i techniki drążenia sztolni hydrotechnicznych. Zastosowano go również do rozpoznania tras tuneli komunikacyjnych projektowanych w Karpatach fliszowych. Metody sejsmiczna i elektrooporowa okazały się również skuteczne w rozpoznaniu osadów wodno-lodowcowych występujących wzdłuż trasy tunelu projektowanego w Gdańsku.