超前地质预报方案.docx
《超前地质预报方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超前地质预报方案.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
超前地质预报方案
超前地质预报施工作业指导书
1、工程概况
新建西安至成都客运专线西安至江油段（四川省境内）站前工程XCZQ-1标段D2K344+470～DK383+878，线路长为38.925Km。
连蒙村隧道位于标段尾部，属于既有宝成铁路改线隧道。
隧道全长1305米，进口位置为20米明洞，全桥V级围岩895米，IV级围岩245米，III级围岩165米，地址情况复杂。
2、编制依据
2.1、新建西成铁路客运专线工程隧道施工图；
2.2、铁路隧道超前地质预报技术指南（铁建设[2008]105号）；
2.3、铁路隧道设计规范（TB1003-2005）；
2.4、本管段隧道的现场实际情况及调研结果；
2.5、现有的施工技术水平、施工管理水平和超前地质预报设备配备能力。
2.6、超前地质预报设备的使用说明。
3、超前地质预报目的
隧道建设中对工程地质条件的认知和掌握程度是确保快速、安全修建的决定性因素之一。
开挖前对地质情况的了解，对于隧道建设有着十分重要的作用。
由于隧道工程地质条件异常复杂,实施超前地质预报可以有效地保证隧道施工安全,减少由于揭露接触带、破碎带及断层带岩体产生大量突泥、涌水而带来的损失，通过超前预报，及时发现异常情况，预报掌子面前方不良地质体的位置、产状及其围岩结构的完整性与含水的可能性，为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据，并为预防隧道洞内涌水、突泥、突气等可能形成的灾害性事故及时提供信息，提前做好施工准备，保证施工安全，同时还可节约大量资金。
所以隧道超前预报对于安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期、避免事故损失、节约投资等具有重大的社会效益和经济效益。
开展施工地质超前预测预报工作，以制定有效施工方案，确定合适施工工艺，并开展必要的监测工作。
4、超前地质预报方法
由于隧道地质结构较复杂，为准确地了解掌握地层岩性的变化、地下水的发育地质特征，在施工中将采用中、短期相结合的地质预测预报系统。
主要方法有：
地质调查法、物探法及超前钻探法。
5、地质预报方法选择
隧道超前地质预报，我部确定：
隧道使用综合物探手段（TSP203）及钻孔与掌子面地质素描相结合的方法进行超前地质预报工作。
连蒙村隧道采用地质调查法为基础，并采用综合物探手段及钻孔为主进行综合超前地质预报。
6、工艺流程及工艺要求
6.1、地质预测预报流程
地质预报是工程施工的一部分，通过准确的预报可以有效的减小不良地质体对施工安全、进度的影响，因此将采用中长期和短期预报相结合的方法进行，并且相互印证，并和施工方法的选用充分结合，充分发挥信息化施工的特点。
地质预报流程见《地质预报方案流程图》。
地质预报方案流程图
隧道地质条件复杂,并且局部具有地质灾害性质,因此地质预报工作显得非常重要,也得到了高度重视。
施工过程中将超前地质预报工作纳入了施工工序,做到“先探测、后施工,不探测、不施工”。
6.2、常规地质预报方法
6.2.1、超前地质钻孔
当开挖爆破和支护完成后，进行超前地质钻探，通过对钻孔的资料分析，充分掌握前方地质体的特点和地质信息参数，通过相应的施工方法的调整，达到施工安全的目的。
超前钻探是比较成熟的技术，主要采用凿岩机对未开挖岩体进行钻探。
通过钻速、钻进压力、扭距等判断前方岩体的特性，并且在孔口可以进行有害气体的监测。
超前探孔主要用于中期地质预报，主要用于超前5m的预报，在本工程中采用YT-28型风枪进行探孔。
超前探孔位置布置见《水平钻孔布置图》，施工中钻探孔眼的数量、位置根据其他预测方法的预测结果，情况适当增减。
6.2.2、地质素描
地质素描是根据岩体节理产状确定不稳定块体出露位置。
地质素描预测法分为岩层、岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法和不规则地质体影响隧道长度预测法三种。
对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描（观察岩石的矿物成分及其含量，结构构造特征和特殊标志），给予准确定名，测量岩层产状和厚度。
测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离，并计算其垂直层面的厚度。
将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比，确定其在地表地层（岩层）层序中的位置和层位。
依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层序，结合物探探测成果，反复比较分析，最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的不良地质在隧道中的位置和规模。
施工过程中，每次爆破后由地质工程师进行地质素描，内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度（产状、间距、长度、充填物、数量）、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。
同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录，及时了解隧道施工对地表水的影响，确定施工控制措施，最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。
及时对洞内涌水进行水质分析和试验，提交分析和试验结果，对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见，上报技术部门，以利采取有效的防护措施。
6.3、TSP探测
TSP方法属于多波多分量高分辨率地震反射法。
地震波在设计的震源点（通常在隧道的左或右边墙，18-24个炮点）用小量炸药激发产生，经仪器接收分析岩层。
其测线布置如下：
1）、接收器孔
位置：
在隧道两边墙，距离掌子面大约30-60m。
数量：
2个，隧道左右边墙各1个。
直径：
φ45-60mm/孔深2m。
布置：
沿轴径向，用环氧树脂固结，向下倾斜5°-10°左右。
高度：
离地面1m-1.5m。
2）、炮孔
位置：
在隧道的左或右一侧边墙。
第一个炮孔离接收器约15m，炮孔间距为1.5m。
数量：
18-24个
直径：
φ45mm/孔深1.5m。
布置：
沿轴径向，向下倾斜10-20°（激发时水封填炮孔）
高度：
离地面约1-1.5m。
所有炮孔与接收器孔为同一高度。
6.3.1、超前地质预报测试炸药与雷管的选择：
施工单位提供炸药和雷管并配备爆破手、电工，炸药应选用乳化防水炸药，150g或者250g一管。
雷管选用毫秒瞬发电雷管。
每次测试消耗炸药3000g～4000g，雷管30发。
6.3.2、现场测试过程：
将TSP超前预报探测系统按照说明书，进行连接调试，保证设备运行工作状况良好；隧道内暂停施工，减少噪音对TSP超前预报探测系统的影响。
爆破手将适当药量的炸药及一枚电雷管装入1#爆破测试孔，并注水封闭爆破孔，撤离到安全区内。
测试人员引爆炸药，采集现场测试数据。
在2#测试孔，重复3、4两步骤，直到达所有孔结束。
如果遇到哑炮、弱炮，则该测试孔清孔后重新测试，测试完毕后，整理设备，撤离现场，恢复隧道内施工。
6.4、超前地质预报频次
6.4.1、TSP超前物探预报频次，全隧每100m-150m探测预报一次。
6.4.2、常规地质法预报频次
（1）超前地质钻孔全隧每5m探测一次。
（2）正洞掌子面与侧壁的量测和地质素描每开挖循环进行一次。
（3）地质构造的地下与地表相关性分析：
Ⅴ级围岩开挖前对洞顶地表纵、横断面进行实测，以便开挖过程中准确掌握洞顶埋深、偏压程度。
（4）地质作图（几何作图、块体坐标作图、水平投影作图、洞身地质展示图等）：
通过设计地质钻孔及柱状图推测洞身地段各地层厚度、洞身开挖断面范围地层分布，针对个别楔体状岩块作图推测楔体节理面走向。
7、超前地质预报要求
7.1、超前地质预报与施工
为安全施工提供可靠的资料是地质预报的首要任务，而且必须要做超前水平钻探。
在施工过程中要做好洞内地质调查和掌子面地质素描，其不仅是对隧道设计地质资料的补充和完善，更为隧道运营阶段隧道病害整治提供完整的隧道地质资料。
7.2、超前地质预报的准确度
隧道超前地质预报要求施工人员态度认真，先重视地质体的变化，对地质预报成果能做出认真的判断，并在施工中对预报的异常现象进行查证，要求不能漏掉地质异常地段。
8、仪器设备的配置
超前地质预报仪器设备的配置详见《超前地质预报仪器配置表》：
超前地质预报仪器配置表
序号
仪器设备名称
仪器设备型号
数量
备注
1
地质探测仪
TSP
2
数码相机
3
凿岩机
YT-28
配空压机
4
地质罗盘
9、超前地质预报组织机构
项目成立专门的超前地质预报小组，超前地质预报组织机构见下图：
注：
TSP超前预报按西成公司要求由外检单位实施检测。
10、信息判释、数据采集与处理、预报成果报告的编制
10.1信息判释
通过超前钻孔探测、地质素描、TSP超前探测数据采集，参照《铁路隧道超前地质预报技术指南》附表2、3、5分析隧道开挖掌子面前方地质情况，预报地质岩性、产状及其围岩结构的完整性与富水性，判释前方有无不良地质条件。
如软弱夹层、破碎地层等。
通过超前地质预报工作，可以及时掌握和反馈隧道地质条件信息，调整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依据。
10.2数据采集与处理
超前地质预报工作作为隧道施工中的一个重要组成部分，其资料收集完成后应整理归档，资料收集格式及填写要求参照《铁路隧道超前地质预报技术指南》。
超前地质预报建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息，进行综合分析、判断，并将处理结果及时反馈给施工。
通过地质信息系统的及时、准确预报，为施工提供决策依据，及时调整施工方法和支护参数。
采用新的施工方法和支护参数后，又从施工过程中获取新的地质信息，经地质信息系统更新处理后，再一次反馈给施工。
如此往复，形成地质信息系统化。
10.3预报成果报告的编制
（1）TSP超前探测数据采集及报告编制由委托检测单位负责人；
（2）通过超前钻孔探测、掌子面及侧壁地质素描、地质构造的地下与地表相关性分析、地质素描等收集到的数据及信息编制预报成果报告，对照《铁路隧道超前地质预报技术指南》附录E——铁路隧道围岩分级判定，会同设计单位地质人员判定围岩等级，调整施工方案，确定新的支护参数。
附表：
1、地质预报仪器设备进场登记表
2、隧道地质超前钻探钻孔记录表
3、掌子面地质素描记录表
4、西成客专xx标段隧道重大地质异常报告表
5、Xx隧道超前地质钻孔柱状图
6、隧道加深炮孔探测记录表
西成客专一标段地质预报仪器设备进场登记表
序号
名称
型号
产地
数量
出厂时间
状态
填表单位：
填表人：
项目总工：
驻地监理：
年月日
隧道地质超前钻探钻孔记录表
工程名称：
施工里程：
日期：
孔号
钻孔时间
钻孔深度（m）
水文情况描述涌水量（m3/h）
围岩情况描述破碎、裂隙
备注
钻孔记录：
钻孔班长：
值班工程师：
监理工程师：
掌子面地质素描记录表
工程名称：
施工里程：
编号：
编号
项目名称
状态描述
1
掌子面尺寸
开挖宽度（ｍ）
开挖高度（ｍ）
开挖面积（ｍ）
开挖方式
其它
2
掌子面 状 态
3
毛开挖面状态
4
岩石强度（ＭＰａ）
5
风化程度
6
裂隙间距（ｍｍ）
7
裂隙形态
8
裂隙形态
9
用水状态
10
围岩级别划分
附图
填报单位：
填表：
项目总工：
驻地监理：
年 月 日
西成客专xx标段隧道重大地质异常报告表
序号
隧道名称
异常里程位置
异常描述
处理措施建议
制表：
审核：
签收：
时间：
Xx隧道超前地质钻孔柱状图
Xx隧道超前钻孔柱状图
钻探日期：
孔口里程：
立角：
偏角：
钻孔编号
地层代号
里程（m）
深度（m）
厚度（m）
柱状图1：
200
采样位置
工程地质简述
出水位置
出水量（m3/h）
孔径（mm）
备注
DKXX+
XX
DKXX
+xx
DKXX
+XX
DKXX
+XX
DKXX
+XX
DKXX
XX
DKXX
+XX
DKXX
+XX
编制：
复核
隧道加深炮孔探测记录表
施工单位：
标段：
隧道名称：
xx隧道进口（出口、平导）记录编号：
施工日期
班组长签字
掌子面里程
加深炮孔编号
开钻时间
结束时间
加深炮孔长度（m）
超前探孔情况
备注
钻孔速度
钻孔时流浆
钻孔出水
较快
一般
慢、不卡钻
慢、卡钻
异常深度（m）
岩粉
黑色煤屑
泥浆
异常深度（m）
无水
小
一般
大
1
2
3
4
1
2
3
注意事项：
、
1.加深炮孔与掌子面炮孔同时作业，炮孔布置示意图见右上角。
2.加深炮孔采用5~6m长度，尽可能水平方向（1、2、3可略向外倾斜）。
3.加深炮孔由开挖班长负责指导作业，观察上述情况，每班结束后立即填写此表（在相应栏内划“√”），签字后立即交给作业队技术负责人，有异常立即报告队长和总工程师。
4.作业队技术负责人审核后每30m一次交给超前地质预报单位（发生异常情况及时通报）。
施工队负责人：
作业队技术人员：
主管工程师：
现场监理：
升级会员 