隧道超前地质预报方案

中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2合同段隧道超前地质预报方案2隧道超前地质预报方案1工标准、安全规程、施工指南等。〔2)工程地质及水文地质》-—中国水利水电出版社。(3)近年来高速大路类似工程施工阅历、施工工法、科技成果；国内外相关高速铁路的施工工艺及科研成果。2岩组成，洞身主要为中～微风化花岗岩。,隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主,局部为Ⅳ、Ⅴ级围岩。施工中必需加强超前地质预报，并实行相应的工程措施，保证安全顺当地通过不良地质段。依据设计供给风险等级和超前地质预报设计要求，我单位实行加深炮孔探测和超前水平地质钻孔俩种方法进展围岩观测，以供给有效的施工措施保证施工安全、顺当的进展，对于消灭地质特别区域，我单位另增加TSP审批,重进展隧道风险等级划分.工程部对标段内隧道作业高度重视，在施工组织设计中已经把超前地质预报列入独立的施工工序进展检测，制定“有预报才施工，不预报坚决不允许施工”的要求发放各施工队执行实施.为有效的执行超前地质预报的实施，工程部特别成立专职超前地质125超前地质推测预报工作的具体实施和资料收集整理，对隧道施工起到实施性的指导作用。并聘请专职预报队伍负责标段内的隧道地质超前预报施工。隧道工程地质条件本标段隧道工程地质简单,主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成,洞身主要为中～微风化花岗岩。,隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主,局部为Ⅳ、Ⅴ级围岩。超前地质推测预报目的地下地质条件简单，潜在、无法预知的地质因素较多：多变的地形条件,地层裂开带、断层，富水岩层等。进展隧道地质超前预报的目的是:供给隧道掘进前方的地质状况，包括围岩的完整性、断层裂开带和溶洞的规模和位置、不良地层的富水状况，进而做出对围岩类别的划分和隧道开挖时稳定性的分析，以确定合理的工程措施和合理的施工方法，以确保隧道施工安全顺当的进展。超前地质推测预报组织机构和人员设备配置在工程部设施工地质工作治理办公室,办公室设在工程治理部，负责组织工程部有关人员进展预报培训和学习工作；预报物探设备治理与协中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2合同段隧道超前地质预报方案调使用;预报实施状况监视检查。工程局部别成立专职超前地质推测预报实施小组,负责现场超前地质推测预报工作的具体实施和资料收集整理。人员组成及主要职责分工见表.超前地质推测预报人员分工职责表序号序号姓名职务职责1陈显锋总工程师对地质预报工作负全责，制定预报工作打算和实施细则，审核预报成果.2李东副总工程师负责预报工作的落实,分析整理预报数据，编制预报成果报告，提出施工建议。3肖文坦工程部部长负责预报工作的全面落实，分析整理预报数据，编制预报成果报告，提出施工建议。4向辉隧道工程师负责段预报工作的物探仪器设备操作,进展数据采集与整理。资料收集整理、归档。5王永鹏隧道工程师负责段预报工作的物探仪器设备操作，进展数据采集与整理.资料收集整理、归档。工作程序地质预报主要流程为：预报通知〔现场驻地监) 预报实施及现场记录 自检、报检验收 资料整理 监理确认和归档6—2-13中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2合同段隧道超前地质预报方案4隧道地质简单程度分级隧道地质简单程度分级超前地质预报设计编制超前地质预报实施大纲超前地质预报实施地质综合分析隧道施工方案实施或依据地质预报结论变更设计、施工方案后实施与设计、地质预报结论不符隧道内地质调查与设计、地质预报结论吻合下循环实施编制地质预报月报、年报编制地质预报竣工总报告6—2—1超前地质预报操作流程地质超前预报的内容和方法地质预报的要求本标段隧道主要承受地质调查法与加深炮孔钻探法相结合的方法进展地质超前预报，如有必要，在地质特别区域承受TSP机进展长距离超前探测.各种探测必需以地质为中枢，加强隧道地质工作，将地质综合分析贯穿到施工的整个过程中，实行地质、物探相结合，中长距离探测与短,确保隧道安全、快速、优质施工，不留后患，全面确保隧道施工取得经济效益、社会效益和环境效益三者的最优结合。7。21、超前地质预报的内容超前地质预报是隧道施工地质工作最主要的工作内容。其工作分为①既有资料收集;②地质素描；③洞内外水文调查；④监测测试；⑤超前地质推测；⑥综合超前预报和成灾警报等六项任务。既有资料收集既有设计资料和相关地质成果的收集和分析，对存疑虑的相关重大地质问题和地段，必要时进展踏勘和补充恰当的地质工作。地质素描施工地质最根底的工作，包括正洞、超前平导和关心导坑洞壁地质7-2-1所示.其主要内容包括：①地质观看A。地层岩性:地层时代划分，岩组划分，岩石划分，岩体性态，切割程度，围岩等级等。B。断层：断层性质、位置、产状、裂开带宽度及构造岩划分，断层岩体的围岩级别划分及稳定性评价。断层坍方的地质缘由，是地质素描的重点。C。贯穿性节理：产状、密度、宽度、延长状况，节理面特征、力学性质。分析推断组合特征、岩体完整性程度,掌握局部坍方的构造内因。D.地应力：高地应力显示性标志(岩爆、脆弱夹层挤出，探孔饼状岩心等现象)及其发生部位。E.特别地层:煤层、含膏盐层和含黄铁矿层等单独素描.拱顶地质素描 侧面地质素描左拱脚 拱顶 右拱脚左拱脚 左墙脚右墙角 右拱脚7—2—1 隧道地质素描图洞内外水文调查①洞内水文调查A.涌水点(处〕调查空间:;时间：点〔处〕间的时效关系；制约：制约因素、补给来源、途径、连通关系。B。涌水量推测有用量测：反映瞬时特征和短期变化特征；长期观测：反映长期变化特征和动态特征;涌水量推测。C.水质水压测试包括水压、水温、水色、含泥沙量测定。D.危害评估②洞外水文调查A。气象观测。B。重要排泄点、径流点长期观测；C。相关岩溶水文地质及环境水文地质调查调绘：相关岩溶水文调绘、地表坍方、变形调查；试验：同位素、示踪等；水质。监测测试自然气、软岩变形、地面沉降变形监测及洞内地应力测试.其中隧道周边位移量测，包括拱顶下沉、净空水平收敛及必要时增设的隧底上鼓量测〔承受仪器为收敛计、水准仪、塔尺〕和隧道浅埋段、山间凹地、岩堆、裂开带、偏压洞口的地表下沉量测〔承受仪器为水准仪、塔尺等〕为必测工程。(5〕超前地质推测①推测方法A。地质编录推测法〔图解法、类比法、断层参数法)；B.超前物探推测法:包括TSP—203等.C。超前钻孔推测法;②推测有效距离A。长距离超前地质推测:100~150m。以TSP、断层参中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2合同段隧道超前地质预报方案8数法等为手段结合地面地质工作综合预报。B.15～30m以内。是在长距离超前地质预报的根底上,5~85m30m超前钻孔为手段并结合掌子面地质素描工作综合预报。C.30～60m，是在长距离超前地30～60m超前钻孔为手段并结合掌子面地质素描工作综合预报。〔6〕综合超前预报和成灾警报①综合超前预报内容;暗河。②超前地质灾难警报内容大型塌方;突水突泥；煤类突出、自然气燃烧爆炸；岩爆、软岩大变形。7。3本标段隧道地质超前预报的主要方法见下表7—3-1所示表7-3-1 隧道地质超前预报的方法预报方法描

预报内容及不良地质现象

预报工具机等

预报频率开挖后及初期支护每次爆破后进展加深炮孔探测 围围岩状况

风枪、钻孔台架 开挖钻孔时进展超前钻探法 掌子面超前30～50m范围围岩状况

30～35m一个5m

和范围

TSP探测仪 地质特别区域〔1〕地质调查法对地质较简洁的地段,以地质调查法为主。利用常规地质理论和作图法，依据隧道已有的勘察资料、地表补充地质调查资料、洞内地质调查资料、隧道开挖面地质素描、围岩数码照片，通过地层层序比照、地层分界限及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、地质作图和趋势分析、隧道内不良地质接近前兆分析等,推想开挖工作面前方可能提醒的地质状况.其特点为：①设备简洁，占用时间少,是其他探测方法的地质学根底依据。②人员素养要求高，须把握较丰富的地质学理论学问和现场工作经验.③在隧道埋深较浅，地质构造不太简单的状况下，地质调查法有很高的准确性.加深炮孔法对地质条件较简单的地段，如地层分界限、角度不整合接触带、物探特别段、次级断层、富水段等，在地质调查法的根底上，承受加深炮孔探测.利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔猎取地质信中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2合同段隧道超前地质预报方案31～３°,1.5m，加深5米进展超前探测。加长炮孔布置示意图：内轨顶面内轨顶面点〔，〕超前钻探法3～6个探孔,承受水平钻机进展超前钻探。依据钻机在钻进过程中的推力、扭矩、钻速、成孔难易及钻孔出水状况(必要时提取岩芯进展分析)水量、水压测试和水质分析,判定掌子面前方地层含水状况及地下水的性质。其钻孔布置示意图如以下图所示，掌子面中部两边的超前钻孔应水平1°～3°，掌子面上部的超前钻孔仰角1°～1.5°,掌1°～1.5°、水平偏角1°～3°.探孔孔径108mm30～50m5m。10中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2合同段 隧道超前地质预报方案物探法承受TSP203探测仪依据地震泼的回波原理,通过人工制造一系列规章布置的稍微震源，由三维地震波接收仪在计算机的监控下采集这些震源所发出的地震波沿隧道前方及四周区域传播而患病不良地质体〔如地层层面、节理面、岩溶面，特别是断层裂开带等〕被反射返回的地震波数据。这些回波信号的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向是与相应的不良地质体的性质和分布状况严密相关的，通过分析可以得到前方地形的地层力学参数和空间位置数据，从而形成推测预报结果。TSP测量原理见以下图所示：11中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2合同段 隧道超前地质预报方案①钻孔要求：预报断层构造时爆破钻孔应依据走向布置在与断层夹角较小一侧的隧道边墙上。预报岩溶时爆破钻孔应布置在没有横洞和停车道的一侧.爆破钻孔应选择布置在完整灰岩段落上，不宜在隧道边墙岩溶发育的段落做TSP试验，此时应加强地质雷达和水平钻孔进展超前探测。201。5m1～1.5m，全部炮眼与接收器高度应一样〔与隧道底板平行1。完成后应留意保护，防止塌孔。50m,15～20m。必需在隧道两壁各安置1孔径42~45m2应依据承受的藕合材料确定接收孔上倾还是下倾。接收器与孔壁的藕合必需严密，施测时隧道中应没有其它振动源。具体钻孔布置状况如图7—3-5所示.12中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2合同段隧道超前地质预报方案上倾5°

接收上倾5° 下倾10° 炮孔

1 下倾10°横截面〔接收

接收接收2隧道轴5掌子面m15～2接收S1S2S3S23S2417-3—5接收器孔和炮孔布置示意图②爆破要求:遵守《爆破安全规程》的规定，使用毫秒级无延迟电雷管,200m50g左右，最多不大于75g.应保证炸药与炮孔严密藕合，全部炮孔必需实行堵孔和注水措施。③资料的处理和整理：数据采集时应对每一炮的波幅进展调整，记录不好或存在干扰时应重放炮。对采集的数据准时进展三维波场处理，提取反射界面。④提交以下资料：A现场数据记录表〔如表7-3-；B。X、Y、Z三个重量的原始记录；C.频率谱;D.纵横波分别后的P、SH、SV波形图;E。P、SH、SV波的极度偏移图〔横坐标为里程)；。二维结果图〔横坐标为里程；13中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2中铁十一局泉州莆永高速大路永春至永定泉州段A2合同段隧道超前地质预报方案14岩石参数曲线图〔横坐标为里程H.岩石参数表〔7-3—7〕;I。电子文档。7-3—6 TSP现场数据记录表隧道(第标) 号 年 月 日掌子面里程接收器 左右

里程 高度

炮孔布置孔深 倾角

耦合剂 耦合状态炮点参数序号距离孔深高差药量备注123456789101112131415注：第一炮的距离为炮点到接收器的距离,以后为孔间距。高差为各炮孔与接收器的高差,高为正，低为负。操作： 记录: 复核: 施工监理:表7—3—7 TSP解释岩石参数表隧〔第标〕号 年 月 日剪拉体动静围密切梅积杨杨岩度模常模模模级量数量量量别序号里程序号里程波速P/S泊松比PSHSVPSHSVPSHSV预报成果推测预报的成果由工程部工程治理部进展汇总后将原始材料报驻地监理工程师、设计单位.24小时现场提交预报材料，包括不良地质体