隧道超前地质预报工作实施方案

一、编制依据：1、铁路隧道超前地质预报技术指南(铁建设[2008]105号)；2、XX铁路第二标段隧道设计图纸；3、《XX铁路第二标段实施性施工组织设计》；二、工程概述：本标段共有隧道5.5座，总长25178延米，占线路长度79.25%。其中IV级围岩9082米，V级围岩8292米，合计17374米，占本标段隧道总长的69%，围岩类别差；不良地质突出，隧道区地层岩性复杂、（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，隧道大部分穿越滇西红层（紫红色泥岩夹砂岩），此类全-强风化泥岩遇水后会快速崩解软化，属弱膨胀岩（土），具有遇水膨胀、失水易开裂的特点。围岩及不良地质带统计见表一。三、超前地质预报的目的：通过超前地质预报，可以了解和判断掌子面前方一定距离内不良地质的性质、位置、宽度和影响隧道的长度，由此判断地下水情况、围岩级别和对施工的影响，进而达到以下目的：1、为制定施工方案和措施提供可靠的参数，如地下水压力、水量、不良地质的位置、大小及规模等；2、为隧道安全施工，避免或最大限度的降低施工过程中突泥、涌水、塌方等灾害，从而不受或少受损失奠定了基础；3、为隧道在安全条件下实现快速施工、减小风险创造了条件；4、准确的地质预报可以减少施工中的盲目性，减少事故发生率，减少很多不必要的安全措施，从而降低了工程投资。四、超前地质预报的主要项目及内容：我标段超前地质预报主要对隧道开挖面前方一定距离的浅埋段、突水（突泥）、断层破碎带、向斜带、背斜带、高地应力（可能产生硬岩爆和软弱围岩塑性变形）的灾害地质的施工探测。对照勘测阶段的地质资料，预测、预报地质条件变化及其对施工的影响。针对不同地段的工程地质情况采用不同的预报手段，以达到既预报准确又节省有限预报资源的目的。超前地质预报由超前地质预报组来完成，超前地质预报工作内容主要包括：1、不良地质预报及灾害地质预报：预报掌子面前方一定范围内有无突水、突泥、岩爆及有害气体等，并查明其范围、规模、性质，提出施工措施或建议；2、水文地质预报：预报洞内突涌水量的大小及其变化规律，并评价其对环境地质、水文地质的影响；3、断层、向斜、背斜及其破碎带的预报：预报断层的位置、宽度、产状、性质、充填物的状态，是否为充水断层，并判断其稳定程度，提出施工对策；范4南、方围岩类别及其明稳定性预报：榴预报掌子面前脱方的围岩类别导与设计是共否吻合，并判犁断其稳定性，盆随时提供修改狼设计、调整支链护类型、确定介二次衬砌时间雀的建议等；峡五、超前地质咬预报组织机构仅：于鉴于我标段隧趋道围岩地质葡以蒜I判V腥、烛V走类围岩为主，宋同时存在多处举不良地质地段钞，为保证隧道泰施工安全、质朵量，我标段将堡隧道超前地质椅预报工作作为使一道重要工序昌进行控制，成授立专业尝的吨超前地质预报量室，建立维由总工程师任撤组长，工程部痛长、地质工程划师任副组长，象各专业工程师找任成员地质预饿报管理组织机活构。丧组织机构见贴图屋1联。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哑图急1洽担地质超前预报酸组织机构图其职责为：催总工程师任组牧长：全面负责福综合测试与超原前地质预报工泽作，直接向指合挥长负责；佣工程部长、地稿质工程师任副处组长：组织工季程地质、水文鼠地质、物探及谈试验等专业组瘦成人员进行超经前地质预报日次常工作；拘地质工程师：藏负责隧道工程押的地质超前预月报和调绘、监撑测以及测试、幻试验资料的分技析、研究，提奉出施工工程措祥施建议；路水文工程师：绳负责水文地质衣调绘、测试及氏隧道涌水量的闲预测与环境水拴文地质评价；创物探专业工程漆师：负责物探膜测试工作；谷试验专业工程报师：负责岩、委土、水样的测纤试、试验工作矮。冶六、蒜超前地质预报鸣采用的鸭方法阵：昆超前地质预报柏工作罢必须耍坚持番“肠科学规范妹、娘求真务实杠、美长短结合、贯烂穿全抽程与”牛的工作原则。论根据样我标段隧道围砌岩地质情况之拟从采用以赴长距离预报腾为主短距离为屠辅贡，长短互补的奸预报原则，为槽设计、安全、剪支护提供比较认准确的地质信陷息。所采用的霸设备为：愧长距离预报叼采威用妥TSP20姑3编地质探测仪（孤探测距离约盏200m盼），让短距离预报贼采用地质素描林和逃超前水平钻孔储的方法婚，进行综合预暮报，以便相互下补充、验证，糖提高准确率。咏1绵、辽超前锈钻孔蝴预报方法缩：隐超前钻孔是隧毙道施工期超前罚地质预报方法弊中最直接的方逼法，是隧道施吨工中的重要工拦序，是对其他钳探测手段成果给的验证和补充豪。超前钻孔能蕉最直接地揭示居掌子面前方的税地质特征，准极确率很高。其激通过钻孔钻进川速度测试和所斥采取的钻孔岩骄芯的观察及相痰关试验获取隧笑道掌子面前方双岩石的强度指窃标、可钻性指笼标、地层岩性为资料、岩体完歼整程度及地下报水状况等诸多并方面的资料。猜我标段超前钻崇孔预报采用派不取芯加长孔钻杆众钻孔法懒。筋主要利用钻机役的冲击力、推越力及扭力的变筑化，配合回水乞颜色及岩屑的报观察，记录钻虚进时间、钻进誉速率，并据此歼来推断前方的峡地质状況。增具体要求如下闹：涨1灌）报、根据需要采弹取鸡1-安5者孔超前水平钻泡探（局调部容7棕孔），其终孔扛位置一般要超载出开挖轮廓坦线垮3漫-贝5乔米眉，长度宜跪在乞30帝-5语0声米息之间，孔径满栋足要求；许2轧）铲、采用高效钻返机，提高钻进毒速度，减少超莫前水平钻探占纠用掌子面的时掀间；祖3虎）帜、两次循环的趴超前水平钻探限搭接长度不小摊于派5醒米历；胜4阳）梢、钻进过程中桶，对断层、溶挥洞充填物应干侄钻取样，对不术同岩层代表性宅取样；吗5恰）昏、超前水平钻场探资料应现场狗记录描述；偶6融）婚、拦24碍h祖内提交完整的蠢钻孔探测报告碰。芝2败、报地质插素描：岂地质素描是对络开挖面的地质纷情况如实而准染确的反映，是讨判断围岩类别错的最直接的资海料，也是用以接推断掌子面进索深方向围岩状照况的主要参照疑物和推断进深采方向地质状况届的边界条件。穗将地层岩性、远地质构造、结途构面产状、地舌下水出露点位盏置及出水状态绵、出水量等准割确记录下来并墨绘制成图表，瘦结合已有勘测呈资料，进行隧锁道开挖面前方呜地质条件的预吃测预报。主要宣内容如下：诱①伟抽岩性：是最基亿本的地质资料疏。主要描述岩该石名称、颜色痛、结构、构造径、矿物成分、峰风化程度等。复②第化断层：是地壳宴上主要的构造星痕迹，它的形球成、特性及规疲模决定地区地数质构造复杂程雄度，对隧道施辱工影响极大，析是开挖时发生述塌方的主要地烫质原因之一。弊主要描述断层强位置、产状、尿断层破碎带宽胀度及构造类型雪、断层性质及驶其与其它断层讽的关系、派生岁节理产状、密常度及充填物等播。秋③瞒钉贯穿性节理：享是造成块体塌欲方的主要原因芹之一。主要描珍述节理产状、路密度、宽度、焰延伸情况、节遥理面特借征纱(同光滑、粗糙、歉起伏不柿平尚)椅、出露域位置等。粥④苹麦岩脉：岩脉侵叛入的位置往往牛是地壳的薄弱辈点。我们主要邻描述岩脉的岩筑性，出露位置群、宽度、接触忽关系、破碎情萌况、风化程度锅等。冤⑤兄燕地下水：地下惹水增加了隧道汇施工难度。地支层渗水影响喷豆射混凝土的质会量，如在断层帝带内岩体破碎承，或节理被次呆生粘土充填地伞段有水，则会绞大大降低围岩朱的自稳能力，要增加坍塌甚至胜突水的可能。提主要描述出水陈点位置、出水洲状年态茶(盯滴、流、帅涌沸)览、水量、出水进点附近有无沉克淀物等。同时叙了解水对混凝段土的侵蚀性。斤3汪、市TSP20射3满地质探测仪：系TSP20袜3效超前地质预报子系统是利用地愚震波在不均匀框地质中产生的耳反射波特性来剩预报隧道掘进串面前方及周围伶临近区域的地模质状况。它是窃在掌子面后方增边墙一定范围付内布置一排爆朵破点，进行微鸽弱爆破，产生刃的地震波信号奏在隧道周围岩洪体内传播，当姨岩石强度发生捐变化，界面两警侧岩石的强度挠差别越大，反械射回来的信号头、返回的时间纤和方向，通过肝专用数据处理拨软件处理得到势岩体强度变化嫁界面的信号也僻就越强。返回果信号被经过特畏殊设计的接收症器接收转化成毯信号并进行放妙大，通过专用列数据处理软件四处理，得到岩先体强度变化界浴面的位置及方化位，铲见壮TSP20擦3乱地质预报系统叉现场测试示意巡图佳2析。乞图停2TSP彼20夹3坐地质预报系统居现场测试示意屯图绝模工具体要求如下市：悠1散）为、有效探测距生离：苗采职用戏C饼级预报方式，悄测距为常1垮5腐0萌米售；需要预报段百大于有效预报性距离时应多次甘预报，两次预偷报重复长度不执小于钥1划0问米窃；巧悠2尚）脆、趣资料的处理和赢整理：数据采伙集时应对每一下炮的波幅进行离调节，对采集诉的数据及时进伴行三维波场处压理，提取反射宫界面。劫3聪）朱栏编制探测报告疼其内容应包括恳：得（珍1阔）看概况：隧道工枣程概况、地质盈概况、探测工浇作概况等；参（届2蓄）昌TS党P耍方法原理及仪超器胜：童TS展P怕方法原理及采锈用的仪器型号驰等；属（套3霜）叨野外数据采集附：观测系统、渔采集方法、数减据质量等燕；泻部（如4价）呆数据处理：采羡用的软件及处迈理流程、参数刘选择说明、处严理成果及质量耗等；监（猴5骆）集资料分析与判疮释：附上成果馆图，主要是二鸭维显示图，需忘要时尚可附上左分析处理波形蚊图、频谱图、樱深度偏移剖面疏图及岩体物理喘力学参数表，迎以及地质判逝释明/跑推断的地球物酸理准则蒸；帮阿（阁6捧）职结论及建议：香提出隧道掌子米面前方存在的助对隧道施工有岸影响的工程地权质和水文地质茶隐患，以及施清工过程中应采州取的措施。秩4敌、超前地质预狱报工作流程图绞：见弦图移3盲。地质分析地质分析制定预报方案施工准备施工建议项目技术决策地质综合判断长距离预报物探法深孔水平钻探法正常段超前水平钻探地质雷达探测地质预报报告施工方案选择加深炮孔探测地质素描隧道施工下循环预报预报验证反馈异常段短距离预报中长距离预报异常段预报分级研究地质资料裁图骤3日：坚律省超前地质预报乒工作流程图挪七、超前胳地质弃预报的范围：狐XX职岭隧道正趋洞俭D1K72+名10船0先～馅D1K79+私40喇0毅和平行导窝坑谁PDK73+正90介8架～箭PDK79+唇44轨5衬。特别是隧道泉进出口地段，捷栗子园背斜、芒XX谁岭背斜、大堆蕉子驰向斜，麦地凹巾正断层、烂泥合塘逆断层、垛壮房逆断层，湾栽箐弧形逆断层娱（君Q姐1舟～召2椅期活动断裂）兔及大平子逆断边层破碎带及影玻响带，裂隙密裂集发育带与构注造挤压破碎带梦、软弱夹层带查、岩性突变与恩地层界线等地枪段，是堆我标段丸综合地质超前健预报的重点。外XX菠一号隧道李家钳屋基向斜影响布带。锅XX秘河隧道应XX荣河背斜影响带梨。蹦XX讽田隧道散XX畏田性质不明断谊层及上村向斜康影响带。喜XX判隧道正欺洞其DK90+1近4山0单～投D1K103呢+53马0逝和平行导厕坑樱PDK90+腐11妻5拨～厉PDK103份+532.7恒8哗。特别是隧道拖进口地段，小诉罗冲性质不明写断层、上大地禁逆断层、大风荡口逆断层、水搭井一功课桥断闪层破碎带及影吵响带，小罗冲适背斜与棕坡向挤斜、大风口背稀斜、上草滩向姐斜裂隙密集发宋育带与构造挤垮压破碎带、软溜弱夹层带、岩巷性突变与地层牙界线等地段，灿是尸我标段挤综合地质超前纹预报的重点。嗓重点探测段见英表哥2俗.1分----望表渡2年.絮5涛。较表醒2.1麻群XX味岭隧道超前地纤质预报重点探充测地段统计搭表罚水您序号获里程灭备注望序号冰里程清备注绒1诉DK72+5脚00齐～润DK72+9狱00荒背斜来6译DK76+6岩00壳～响DK76+8茎00驴地层分界段占2除DK73+6己00两～错DK70+8除00禾断层破碎带氏7叼DK77+0光10痒～铸DK77+4列00急向斜箱3滥DK74+5槐00考～头DK74+7唯00蠢地层分界段莫8同DK77+9揪00副～嘱DK78+1呢00惠地层分界段框4朗DK75+3姑50住～同DK75+7伤50弓断层破碎带会9涂DK78+3航00盘～割DK78+8辆00狭浅埋段侧5慢DK75+7坏50档～挤DK76+1肆50床断层破碎带舰10玩DK79+1放00俘～市DK79+3欣30修出口段汇表睁2.2扰塌XX静一号隧道超前道地质预报重点垒探测地段统计冈表咽疼军序号蝇里程恼备注呀序号浅里程阿备注皆1第DK80削+600-涌DK80邀+900隶向斜皇表用2.3隔狂XX叼河隧道超前地悲质预报重点探塌测地段统计增表缸懂保序号暑里程亿备注彻序号刻里程辰备注吨1绑DK83+发800-狠DK8狮4纪+拜100进向斜餐表雹2.4澡搂XX躁田隧道超前地判质预报重点探逆测地段统计腊表叨圾盆序号墨里程棵备注从序号绿里程历备注非1坟DK89+贵5尾00敬-衡DK89+迹700叔向斜治表务2.5捉宰拌XX举隧道超前地质熔预报重点探测惧地段统计磨表好赵币序号净正洞里程寻平导里程赞备注碰1奶DK93+1笔00峡～政DK93+2暂50究PD93+1猴00网～住PD93+2常50波小罗冲性质不掩明断层承2设DK97+6狭00喊～阳DK97+9掘00燃PD97+6左00掘～略PD97+9秤00焦上大地逆断层杠3挖DK99+7慈00卫～蝇DK100+摩000博PD99+7吵00浑～表PD100+锐000档水井一功课桥约断层破碎带及洗影响带，各地姥层岩性界线附元近特别暂是跪K1垂n社与却K1j送2路与信K1j厕1展与码j3夫d趋地层谷4贪DK94+3谁00威～悠DK94+6交00欣PD94+3秀00呀～辜PD94+6同00贩小罗冲背斜核罚部跨5行DK95+3斯00练～磁DK95+6冲00诱PD95+3税00形～妥PD95+6闻00谜棕坡向斜帝6矿DK100+攀700有～代DK101+赖000世DK100+含700廊～恩DK101+慕000黎上草滩向斜裂味隙密集发育带妨地段、岩性突匀变地段产八、丙超前预报方法纠：鄙1夺、滑以岛TSP20胞3悄超前地质预报险方法为主控方尝法，即从进隧盼道疾5巴0由米刑开始每兔10摘0恒米诵作一次预报，喉全隧贯通；禾2爆、隧道掌子面岛每前进一次都牺应进行掌子面颈地质素描和洞吼身地质素描，遭通过掌子面和阶洞身的地质变狱化情况对掌子提面前方近距离容范围可能揭示凑的地质情况进厕行预测预报；握3觉、在进艘行率TSP20肥3储超前地质预报键后发现隧道掌念子面前方存在床重大地质灾害逃隐患的地段和绞超前预报的范乳围提及的重点腰地段采用超前惧地质钻孔础验蒸证柿TSP20商3脖超前地质预报部结果和进一步尸查清重点地段小的地质情况；侨4恒、植在己TSP20恒3耐超前地质预报乳后发现隧道掌旁子面前方存在棚富水带时，应哑辅以近距离物呼探方法（地质邪雷达法或红外爆线探测法或瞬或变电磁法等）见进行近距离复止查，进一步查疮清富水带的含事水情况。库九、裕针对预报对特较殊地质段的处弃理方法系：动当施工过程中雪发现前方有异菠常地质现象出圾现的时候，立娘即向监理、设极计单位、业主退汇报现场的实屯际情况，组织洲人员对前方的抖地质情况做进谱一步的勘查。和当确定前方地测质情况后针对弊具体情况按以与下方法进行处驰理。昏1荒、涌水出现处感理方法：答1执）弊、采用超前钻眠孔将水排除法宜。何2基）帜、采用超前小魂导管注浆法堵水水、止水或超碎前固岩注浆法絮堵水。酱3概）杠、采用井点降游水敌或串深井降水，对吼于渗透水较小诞时，也可采用喜洞内降水法降厘低地下水。该同时屯做好抽出水后善的地面排水工步作俭。交冤4感）稠、承压水排放争和高压水处理为施工法。在不忧影响围岩稳定码的情况下，可旬采用注浆前排供水降压，也可群采用超前钻孔待、辅助坑道排控水，首先采用它排水法降低地矮下水的压力，汪然后进行注浆描封堵涌水，在陕注浆过程中应约先周围注浆，尊对准水源方向波注，切断水源利，最后顶水注愉浆，将涌水堵丘住。纱在此施工中，叔必须高度重视血而做好防排水薪工作，务必将堆涌水或裂隙水炒引至洞外的排盛水系统之中。器2戴、突水突泥地档质现象的处理沟方法：骄1石）默、参采用了注浆加亩固坍塌体，长训管棚超前支护么，等施工措施聪。基2庄）祖、妥对于不同的东突错水方式分别采饼用裂隙出水点役注浆与溶洞涌葬水注浆的环施工屿方法穿。阁3顿）衡、苦在突水点设止伶浆墙，然后再杨对前方围岩进吊行全断面深孔乞预注浆进行堵贺水，爷采用堵排结合声的方案川。击3咐、断层蝶、向斜剃破碎带处理方匙法：猛1采）创、断层宽度较涝小粱,培岩体组成物为根坚硬岩块且挤册压紧掠密羽,凡围岩稳定性相亲对较柔好竟,布隧道通过这样紫的断娇层素,克可不变施工方策法断,忘与前后段落的邻施工方法一除致谢,鸽避免频繁变更熟施工方初法泄,添影响施工进片度迎,灿但过断层带要栋加强初期支护诚和适当的辅助拿施工措施渡过肺断层带。如超疯前锚杆与径向拥锚杆配合，加势厚喷射砼，并立增设钢筋网等目措施。必要时献可增设格栅架巧。捷2院）较、一般断层破膛碎随带乎,怀采用径向锚杆丧、钢筋网、喷耽砼、格栅钢架景等加强初期支饶护，并在拱部亮施作超前小导极管周壁预注浆珠，对洞周岩体泊进行预加固和母超前支护。开塌挖后及时施作熔拱部初喷砼，订径向锚杆，挂邀钢筋网，格栅董钢架。愤3德）险、断层出露于催地表沟命槽论,禽且隧道为浅冷埋唱,纯可采用地面砂心浆锚杆结合地割面加固和排泄身地表水及防止款地表水下渗等滤措施。婚4写）法、当断层宽度修大下,垃岩体极破碎肌时袍,陪可采用注浆管雀棚和钢架超前脏支护多。探十、吓资料交附与质原量保证措施诊：氏1道、资料交付热：支地质测试与超摧前预报成果资厌料采取分报告拉与总报告相结泼合的交付方式灿。每天将现场聋采集的资料进剩行分析和汇总喇，并向施工和册技术负责人进辉行汇报；每周坏进行一次归纳罪汇总。屈每女200m陵分段提供报告属，分段地质测采试预报完成后甲，竿在图3理天内向设计蔽单位和业主提催供说明和图件遵，酬5嫌天之内提供分洞段成果报告。受对地质条件与般设计变化较大兄、影响隧道施盾工安全，可能户产生地质灾害锁的重点地段（剑富水地带