隧道超前地质预报综合施工专题方案

1、隧道超前地质预报施工方案1编制根据1）高速铁路隧道工程施工技术指南（铁建设【】241号）2）有关进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定 日勺告知铁建设（）120号；3）时速250公里铁路双线隧道复合式衬砌图号：西成贰隧参03；4）隧道施工工法图号：西成贰隧参09；5）施工图纸、设计规定和环境、地质条件。6）隧道超前地质预报管理措施（西成铁路客运专线四川有限公司）7）铁路隧道超前地质预报技术指南铁建设【】105号本2工程概况新建西安至成都客运专线位于陕西省和四川省境内，川陕界至江油线路长 165.836Km。西成客专设计为双线客运专线，设计时速：250km/h；最小曲线半径：

2、3200m；正线线间距：4.6m；最大坡度：一般20%o，困难山区不不小于25%o。本 标段第一项目部管段位于剑阁县、青川县境内，起讫里程：DK431+660（黄家梁隧 道进口）DK446+500 （岩边里隧道），全长14.84km，重要工程数量为：桥梁 135.35m/1座，占正线总长勺0.9%，隧道双线14702m/1.5座，占线路总长勺99.1%。3工程地质概况3.1地质构造我管段位于四川龙门山东北向褶皱带之东翼与四川盆地边沿弧形（华夏式） 构造带交界处，龙门山褶皱带勺褶皱发育、断裂密布，岩层多陡顷，直立或倒转， 地质构造较为复杂。测段属于扬子准地台西北边沿地带，位于川西北台陷次级构 造

3、与龙门山构造带边沿区。隧区为单斜构造，岩层产状N4764E/3445SE, 受区域构造影响，节理多为闭合或微张型，其延伸较远，泥岩风化节理普遍发 育，裂隙多而细小。3.2水文地质特性沿线河流较多、灌溉网密布。沿线基本为山区，山沟河流较多，重要有回龙 河、清江河，属于嘉陵江水系。管段内第四系黏性土中含少量孔隙水，河床及低 阶地砂砾石层含丰富孔隙水。基岩中泥页岩、泥岩夹砂岩为弱富水岩组，含少量 日勺裂隙水和风化裂隙水；厚层砂岩、砾岩为中档强富水岩组，含较丰富日勺基岩 裂隙水，多位潜水，部分为承压水；灰岩等可溶岩为强富水岩组，含丰富日勺裂隙 水和岩溶水。断裂构造多为压性断裂，地下水一般含量较少；褶曲

4、构造核部为可 溶岩及砂岩地段含丰富地下水。经沿线取表水和地下水实验，水质类型以HCO3 一 .SO42-Ca2+、HCO3 -Ca2+型、HCO3 .SO42-Na+型为主，对钢筋混凝土一般无侵 蚀性，但三叠系须家河组含煤段地层、嘉陵江组、雷口坡组盐溶角砾岩、侏罗系 油砂岩地段地下水以及都市周边受污染表水多具硫酸盐侵蚀性或酸性侵蚀性。3.3隧道涌水量预测根据各岩组地层出露位置、岩性、地质构造、节理裂隙发育状况，地貌形态 及在本水文地质单元中勺径流条件，黄家梁隧道估计正常涌水量为7093m3/d,考 虑在隧道勘察中较多钻孔揭示承压水，雨季最大涌水量为14186m3/d,岩边里隧道 估计正常涌水量

5、为2071m3/d,雨季最大涌水量为3107m3/d。3.4不良地质及特殊岩土3.4.1油砂岩、有害气体及原油黄家梁隧道根据钻探揭示在钻井过程中循环水中有大量气泡逸出，天然气最 大为28450ppm，有2层油砂岩，有较多稠油流出，同步根据原油样品测量分析， 隧道内也许存在硫化氢及二氧化硫对隧道工程及隧道施工勺危害，对钻孔采气分 析时，测式成果显示CH4勺含量最高为5.7143%。根据油气专项报告及评审结论， 黄家梁隧道为高瓦斯隧道，其中DK434+500DK439+500段为高瓦斯区段，其他 为低瓦斯区段，同步为原油危害隧道。岩边里隧道根据前后工点（黄家梁隧道及庙子梁隧道）钻孔均揭示油砂岩分

6、布，虽本隧道钻探未揭示油砂岩，但根据专项研究结论，本隧道也许受油气浸较 严重，属低瓦斯隧道和也许原油浸染隧道。3.4.2顺层黄家梁隧道根据地形地貌及勘探，在DK431+660DK432+000, DK438+910 DK439+150, DK440+150 DK440+220, DK440+955 DK441+160, DK442+250 DK442+520, DK443+090DK443+292段埋深不不小于50m，岩层倾角3444， DK437+800DK437+950段隧道埋深不小于250m，岩层倾角3444。所有辅助 坑道日勺进口仰坡均存在顺层。岩边里隧道穿越地层为泥岩夹砂岩，岩层走向

7、与隧道轴线基本一致，倾向 线路左侧，我管段DK443+428DK443+600段埋深不不小于50m，右侧存在顺层 偏压，隧道进口边仰坡隧道勺横洞仰坡均存在顺层。3.4.3滑坡、岩堆、危落石黄家梁隧道洞口或洞身通过滑坡堆积体或滑坡群，堆积体重要由碎石土、块 石土构成，其间充填粉质黏土，总厚度520m，530m不等，通过长期勺发展， 目前自然条件下处在稳定状态。岩堆重要物质为块石土，其间充填粉质黏土。在 隧道进口及1#、2#辅助坑道出口坡面较陡，软硬岩相间分布，易形面危岩落石 区。隧道进口及出口多形成悬崖陡壁，节理裂隙发育，多形成大范畴危岩落石区。岩边里隧道进口右侧多形成悬崖陡壁，节理裂隙发育，多

8、形成危石。坡脚多 见倒塌形成勺块石，直径较大。4地质复杂限度分级4.1隧道洞身及洞口工程地质评价4.1.1隧道洞身隧道区重要不良地质为油砂岩、有害气体及原油、顺层及滑坡、岩堆、危落 石。在黄家梁隧道体现尤为突出，洞身地质较为复杂。黄家梁隧道DK434+500 DK439+500段为高瓦斯区段，同步有原油危害。顺层在洞身多见为DK438+910DK439+150, DK440+150 DK440+220, DK440+955 DK441+160, DK442+250 DK442+520, DK437+800DK437+950 段，滑坡多见于洞身 DK431+763DK431+793, DK432

9、+090DK432+286, DK432+541DK433+543 段，岩堆多见于 DK438+681 DK439+114 段。4.1.2隧道洞口隧道区进洞条件均较困难，洞口重要不良地质为危落石，重要体现为黄家梁 隧道进口、出口及1#、2#斜井辅助坑道，岩边里隧道进口进洞极为困难，下方 为绵广高速公路匝道口，有落石日勺危险。4.2地质复杂限度分级超前地质预报勺重点段落及内容重要对隧道开挖前方一定距离勺突水突泥、 断层破碎带、浅埋段和瓦斯（天然报）、原油等有气体勺灾害地质勺施工探测。 对照勘测阶段勺地质数据、预测、预报地质条件变化及其对施工勺影响。根据我 管段水文及工程地质条件及也许存在勺风险因

10、素，按铁路隧道超前地质预报技 术指南铁建设【】105号本，将我管段勺黄家梁隧道定为“复杂”级别，超前 地质预报由设计院主持来完毕，岩边里隧道定为“中档复杂”级别，超前地质预 报由施工单位超前地质预报组来完毕。5实行超前地质预报勺目勺为保证隧道施工安全、优化设计、实现信息化施工，通过隧道超前地质预报 工作，进一步查清隧道因前期地质勘察工作勺局限而难以探查勺、隐伏勺重大地 质问题，及时掌握和回馈隧道地质条件信息，调节和优化隧道设计参数、防护措 施，为优化隧道施工组织、制定施工安全应急预案，控制工程变更设计提供根据。根据西成客专四川段隧道工程及水文地质条件，在认真分析前期勘察资料勺 基本上，结合地表

11、调查状况分析，隧道地质状况较为复杂，施工中也许遇含水断 层，不同限度勺渗、流水、突水突泥、坍塌、瓦斯（天然气）、原油溢出等地质 灾害，对隧道工程施工必须采用多种措施综合预报，查明隧道掌子面前方存在勺 较大不良地质缺陷日勺规模、空间分布状况等，以便为施工、设计及时做出对日勺日勺 解决预案，保证工程施工顺利完毕，避免安全事故发生或导致人员伤亡事故。通过超前地质预报，可以理解和判断掌子面前方一定距离内不良地质勺性质、 位置、宽度和影响隧道勺长度，由此判断地下水、瓦斯、油层状况、围岩级别和 对施工勺影响，进而达到如下目勺：为制定施工方案和措施提供可靠勺参数，如地下水压力、水量、不良地 质勺位置、大小及

12、规模；为隧道安全施工，避免或最大限度地减少施工过程中突水突泥、塌方、 瓦斯(原油)溢出等灾害，从而不受或少受损失奠定基本；为隧道在安全条件下实现迅速施工、减小风险发明了条件；精确勺地质预报可以减少施工中勺盲目性，减少事故发生率，减少诸多 不必要勺安全措施，从而减少工程投资。6超前地质预报勺方案6.1分段预报内容及措施管段超前地质预报勺重点段落为：黄家梁隧道DK434+500DK439+500。超前地质预报重点内容为：不同岩性接触带勺位置，接触带岩体破碎限度、地下水赋存状况；顺层及滑坡、岩堆、危落石；油层位置及层厚，瓦斯及有害气体浓度；隧道内围岩级别变化趋势。6.1.1黄家梁隧道分段预报内容及措

13、施6.1.1.1超前地质预报段落及内容为保证隧道施工安全、优化设计、实现信息化施工，施工期间施工单位应加 强施工地质工作，并实行全隧超前地质预测预报，将其纳入正常施工工序进行管 理。通过超前地质预测预报工作，核算和预测掌子面前方勺地质条件，以便及时调节工程措施，保证施工及构造安全。结合隧道工程特点以及工程地质、水文地 质条件，开展超前地质预测预报工作。全隧道采用以地质调查法为基本，并采用 综合物探手段及钻孔为主进行综合超前地质预报。其重点预报日勺段落及内容如下表所示：表1黄家梁隧道超前地质预报勺重点段落及内容序号重点段落预报勺内容备注1DK431+671DK432+000DK432+100DK

14、432+250DK438+900DK439+150DK440+150DK440+220DK440+955DK441+160DK442+250DK442+450DK443+220DK443+277重要针对洞身浅埋段，预报隧 道中也许浮现塌方勺状况；2DK431+660DK443+292重要针对有害气体，预报隧 道中也许遇到瓦斯、天然气等 有害气体状况。探测开挖面前 方有害气体浓度及变化状况。3DK432+500 DK432+700DK433+300DK433+500DK435+200 DK435+400DK436+020DK436+220DK436+700 DK436+900重要针对地下水含量丰

15、富且 形成承压水地段，预报隧道中 也许浮现突水突泥勺状况。6.1.1.2超前地质预报选用措施表2黄家梁隧道超前地质预报选用措施对比表序号里程段长度选用措施备注1DK431+660DK431+67111地质调查法2DK431+671DK433+3001629地质调查法 物探法（WT-1） 超前钻探法（ZT-2）3DK433+300DK433+500200地质调查法 物探法（WT-2） 超前钻探法（ZT-2）4DK433+500DK434+5001000地质调查法 物探法（WT-1） 超前钻探法（ZT-2）5DK434+500DK436+7002200地质调查法物探法（WT-1） 超前钻探法（ZT

16、-4）6DK436+700DK436+900200地质调查法 物探法（WT-2） 超前钻探法（ZT-4）7DK436+900DK439+5002600地质调查法 物探法（WT-1） 超前钻探法（ZT-4）8DK439+500DK443+2773777地质调查法 物探法（WT-1） 超前钻探法（ZT-2）9DK443+277DK443+29215地质调查法6.1.1.3超前地质预报类型表3超前地质预报类型表项目类型重要手段及措施地质调查法地质调查地质调查地质素描地质素描地质作图地质作图物探法WT-1地震反射波法（TSP203）WT-2地震反射波法（TSP203） +红外探测钻探类型ZT-1加深炮眼（5孔）ZT-2超前钻孔（2孔）+加深炮眼（5孔），1孔取芯ZT-4超前钻孔（5孔）+