某工程超前地质预报方案

PAGEPAGE10 目录HYPERLINK\l"_Toc214790044"1地质超前预测预报的目的1HYPERLINK\l"_Toc214790045"2超前地质预测预报组织机构1HYPERLINK\l"_Toc214790046"3、超前预报的范围2HYPERLINK\l"_Toc214790047"4、超前预报的方法3HYPERLINK\l"_Toc214790048"1）、超前探测3HYPERLINK\l"_Toc214790049"①、综合物超前探测3HYPERLINK\l"_Toc214790050"②、超前水平钻孔4HYPERLINK\l"_Toc214790051"2）、常规地质法5HYPERLINK\l"_Toc214790052"3）洞内涌水的实时监测5HYPERLINK\l"_Toc214790053"4）洞外实时监测6HYPERLINK\l"_Toc214790054"5）、软质大变形的识别与膨胀性预报预测6HYPERLINK\l"_Toc214790055"①、超前预报的范围6HYPERLINK\l"_Toc214790056"②、超前地质预报方法6HYPERLINK\l"_Toc214790057"6）、硬质岩岩爆预测预报8HYPERLINK\l"_Toc214790058"①、超前预报范围8HYPERLINK\l"_Toc214790059"②、超前预报的方法8HYPERLINK\l"_Toc214790060"5地质复勘与补勘8HYPERLINK\l"_Toc214790061"6资料交附与质量保证措施9HYPERLINK\l"_Toc214790062"1）资料交付9HYPERLINK\l"_Toc214790063"2）质量保证措施9超前地质预报方案1、编制依据1.1《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设【2008】105号）；1.2《隧道施工图纸》；1.3《大理至瑞丽线大理至保山段隧道超前地质预报参考技术指南》；地质超前预测预报的目的本标隧道地质情况复杂，地层岩性复杂、（活动）断层与褶皱及节理裂隙发育、岩体被强烈挤压破碎（搓碎），施工期间可能会发生（活动）断层破碎带及影响带和（倾角平缓）破碎岩层（较）大规模塌方冒顶与大变形、局部可能有小规模涌（突）水突泥工程地质问题，此外，还将可能存在微弱～中等强度岩爆、膨胀岩等地质问题，不良地质具有较强的隐蔽性。2.1及时发现异常情况，预报掌子面前方不良地质体的位置、产状、含水情况及围岩结构的完整性，从而为优化施工方案提供依据，为预防隧道可能形成的灾害性事故及时提供信息，以便提前做好准备，避免损失。2.2了解掌子面前方短距离内的工程地质条件、围岩类别，为正确选择开挖断面、支护设计参数和施工方法提供依据。超前地质预测预报组织机构施工中将超前地质预报工作作为一个工序来进行安排，成立专业超前地质预报室，配备先进的预测与预报设备和仪器，建立地质预报管理组织机构，由总工程师任组长，工程部长、地质工程师任副组长，各专业工程师任成员的组织机构，配备TSP203地质超前预报仪、HSP水平声波反射仪、地质雷达、红外探水仪、超前水平地质钻机、数码相机、数码摄像机等先进仪器以组成完善的超前地质预测预报体系，全面实施本隧道的超前地质预测预报工作。组织机构见图1。总工程师任组长：全面负责综合测试与超前地质预报工作，直接向指挥长负责；工程部长、地质工程师任副组长：组织工程地质、水文地质、物探及试验等专业组成人员进行超前地质预报日常工作；地质工程师：负责隧道工程的地质超前预报和调绘、监测以及测试、试验资料的分析、研究，提出施工工程措施建议；水文工程师：负责水文地质调绘、测试及隧道涌水量的预测与环境水文地质评价；物探专业工程师：负责物探测试工作；试验专业工程师：负责岩、土、水样的测试、试验工作。组长：总工程师组长：总工程师副组长：工程部长、地质工程师工程地质水文地质物探专业试验专业图1超前地质预测预报组织机构图4、超前预报的范围XX隧道正洞D1K72+100～D1K79+400和平行导坑PDK73+908～PDK79+445。特别是隧道进出口地段，栗子园背斜、XX背斜、大堆子向斜，麦地凹正断层、烂泥塘逆断层、垛房逆断层，弯箐弧形逆断层（Q1～2期活动断裂）及大平子逆断层破碎带及影响带，裂隙密集发育带与构造挤压破碎带、软弱夹层带、岩性突变与地层界线等地段，应是加强综合地质超前预报的重点。杉阳隧道正洞DK90+140～D1K103+530和平行导坑PDK90+115～PDK103+532.78。特别是隧道进口地段，小罗冲性质不明断层、上大地逆断层、大风口逆断层、水井一功课桥断层破碎带及影响带，小罗冲背斜与棕坡向斜、大风口背斜、上草滩向斜裂隙密集发育带与构造挤压破碎带、软弱夹层带、岩性突变与地层界线等地段，是加强综合地质超前预报的重点。重点探测段见表3.1，表3.2。XX隧道超前地质预报重点探测地段统计表表3.1序号里程备注序号里程备注1D1K72+7725～D1K773+0440XX背斜6D1K74+4435～DK744+8200物探Ⅰ类异常2D1K73+4410～D1K773+7880物探Ⅰ类异常7D1K75+1110～D1K775+1880物探Ⅰ类异常3D1K73+7780～D1K773+8550垛房逆断层8D1K75+4415～D1K775+9990物探Ⅰ类异常、弯箐弧弧形逆断层层大平子次次级断层、大大平子逆断断层4D1K73+8850～D1K773+9660物探Ⅰ类异常9D1K76+5595～D1K776+8775物探Ⅰ类异常5D1K74+1120～D1K774+1660物探Ⅰ类异常10D177+0995～D1K777+42210大堆子向斜杉阳隧道超前地质预报重点探测地段统计表表3.2序号正洞里程备注序号正洞里程备注1D1K90+8800～D1K990+8880次级断层9D1K97+5570～D1K997+7440上大地逆断层2D191+3660～D1K991+4220干沟边向斜10D1K98+1100～D1K998+4440上大地逆断层3D1K92+2240～D1K992+3550小罗冲1#断层层11D1K98+5590～D1K998+7440大风口逆断层、物探Ⅰ类异常4D1K92+7770～D1K992+8990小罗冲2#断层层12DK94+3000～DK944+6000大风口背斜5D1K93+6685～D1K993+8335物探Ⅰ类异常13D1K99+6600～D1K999+8880水井-功果桥断裂、物物探Ⅰ类异常6D1K94+0050～D1K994+2440物探Ⅰ类异常14D1K100++190～D1K1100+2240物探Ⅰ类异常7D1K94+4400～D1K994+4770小罗冲背斜15D1K100++990～D1K1101+1110上草滩向斜8D1K95+5550～D1K995+6550向斜D1K102++200～D1K1102+4450物探Ⅰ类异常4、超前预报的方法1）、超前探测①、综合物超前探测主要针对小罗冲性质不明断层、上大地逆断层、大风口逆断层、水井一功课桥断层破碎带及影响带，小罗冲背斜与棕坡向斜、大风口背斜、上草滩向斜裂隙密集发育带与构造挤压破碎带、软弱夹层带、岩性突变与地层界线等地段。长距离超前物探：首选方法为TSP203地质探测仪（探测距离约200m），对比方法为HSP声波反射法（探测距离约100m），TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域的地质状况。它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点，进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号、返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理得到岩体强度变化界面的信号也就越强。返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，通过专用数据处理软件处理，得到岩体强度变化界面的位置及方位，详见TSP203地质预报系统现场测试示意图2。近距离超前物探：首选方法为地质雷达（探测距离约4～30m），对比方法为数码成像，跨孔声波CT成像法。超前地质预报的总体工作内容参见图3超前地质预报总体工作内容工作框图。图2TSP203地质预报系统现场测试示意图图3超前地质预报工作内容程序图②、超前水平钻孔超前水平钻孔：正洞采用单孔水平取岩心钻探法，钻孔孔径50mm（超前探测20～30m），主要针对异常点，各工点暂按隧道长度的5%计量。近距离验证超前物探成果，主要用于小罗冲性质不明断层、上大地逆断层、水井一功课桥断层，上草滩向斜地段之断层破碎带和构造裂隙发育带。超前探孔每循环原则上设2个，钻孔深度一般30m左右，两循环之间搭接长度不小于5m。2个探孔中其中一个须采用地质钻机进行取芯，同时根据钻孔速度变化、钻孔出水的清浊及颜色，来判断对掌子面前方地质情况。采用超前水平钻孔可以最直接的揭示掌子面前方的地质特征，准确率很高。采用长短钻孔相结合，并结合其它探测成果，可取得良好效果。超前水平钻孔采用意大利C6管棚钻机钻机施工，探孔布置如图4所示。图4探孔布置示意图2）、常规地质法①正洞掌子面与侧壁的量测和地质素描。主要工作有：底层岩性特征、结构面性质与产状及发育程度、岩体破碎程度与充填情况、洞壁变形破坏特征、突泥与坍方部位。方式与规模及其随时间的变化特征。②地质构造的地下与地表相关性分析。③地质作图（几何图、块体坐标作图、赤平投影作图、洞身地质展示作图等）在此基础上，对掌子面前方一定范围内（5～20m）的地质条件进行预测预报。3）洞内涌水的实时监测①斜井与正洞各涌水点（掌子面炮眼涌水）的实时监测。检测内容包括：各涌水点空间分布、水量、水压、水质与同位素化学，各涌水点位置（里程）、地层岩性、裂隙与岩溶发育等特征。②斜井与正洞洞身涌（突）水的动态监测。包括：涌（突）水的地质档案、水量、涌（突）水的空间分布、单点涌（突）水及其动态、涌（突）出机制、涌（突）水的化学与同位素化学动态特征等。③斜井与正洞洞内气温与湿度的实时监测4）洞外实时监测1）资料交付地质测试与超前预报成果资料采取分报告与总报告相结合的交付方式。每天将现场采集的资料进行分析和汇总，并向施工和技术负责人进行汇报；每周进行一次归纳汇总。每200m分段提供报告，分段地质测试预报完成后，在3天内向设计单位和业主提供说明和图件，5天之内提供分段成果报告。对地质条件与设计变化较大、影响隧道施工安全，可能产生地质灾害的重点地段（富水地带、不同岩性接触带、节理密集带等）所做的地质超前预报，及时交付业主、设计单位进行动态设计；情况紧急时，先及时采取防范措施，有条件时邀请有关方进行现场会勘，再以书面形式报告业主、设计单位，以保证施工安全。2）质量保证措施为了保证地质测试与超前预报质量，成立QC小组，实行全面质量管理，按ISO9001质量体系的要求，建立内