益合隧道超前地质预报方案Word文件下载.docx

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本管段有隧道工程11座，共4946m，约占管段总长的9%。

最长的隧道为梯子湾隧道,全长1344m。

本管段各隧道情况见表2-1-1。

标段内隧道工程地质复杂，岩体破碎，围岩强度低，多为Ⅳ、Ⅴ级，稳定性较差，地下水多为土层孔隙水及基岩裂隙水，且具有酸性侵蚀，施工中支护难度较大。

而且浅埋隧道多，沿线多处穿越稻田、水塘、住房，覆盖层较薄，易产生突水、突泥、坍方及冒顶等危害，施工中必须加强超前地质预报，并采取相应的工程措施，保证安全顺利地通过不良地质段。

标段隧道多为为短、小的隧道群，风险等级分低度和中度两级，根据设计提供风险等级和超前地质预报设计要求，我单位采取加深炮孔探测和超前水平地质钻孔俩种方法进行围岩观测，以提供有效的施工措施保证施工安全、顺利的进行，对于出现地质异常区域，我单位另增加TSP或地质物探手段进行详细的地质分析，并报设计单位进行核对、审批，重新进行隧道风险等级划分。

项目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行检测，制定“有预报才施工，不预报坚决不允许施工”的要求发放各架子队执行实施。

为有效的执行超前地质预报的实施，项目部特别成立专职超前地质预测预报实施小组，其中组长1人，副组长2人，组员6人，负责现场超前地质预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。

并组建专职预报队伍负责管段内的隧道地质超前预报施工。

表2-1-1各隧道情况一览表

序号

隧道名称

中心里程

长度

（m）

备注

1

刘家湾隧道

DK97+385.8

315

Ⅴ级围岩

2

曾家沟隧道

DK100+911.0

222

3

马鞍梁子隧道

DK117+532.5

475

Ⅴ、Ⅳ级围岩

4

回湾村隧道

DK119+805.0

200

5

炭山沟隧道

DK120+573.5

567

6

天鹅村1#隧道

DK121+277.0

300

7

天鹅村2#隧道

DK121+882.5

345

8

横山湾隧道

DK124+897.5

285

9

桂花湾隧道

DK125+528.0

668

10

梯子湾隧道

DK126+662.5

1344

11

狮子坳隧道

DK129+562.5

225

3隧道工程地质条件

3.1隧道工程特点

（1）本管段隧道工程地质复杂，岩体破碎，围岩强度低，多为Ⅳ、Ⅴ级，稳定性较差，地下水多为土层孔隙水及基岩裂隙水，且具有酸性侵蚀，施工中支护难度较大。

（2）浅埋隧道多，沿线多处穿越稻田、住房，覆盖层较薄，易产生突水、突泥、坍方及冒顶等危害，施工中加强超前地质预报，并采取相应的工程措施，保证安全顺利地通过不良地质段。

（3）本管段地处川中丘陵区，天然气藴藏量大，可能出现天然气随裂隙溢出现象。

隧道残留风险等级高，施工期间应采用加深炮孔探测，进行地质超前预报。

3.2隧道工程地质特点

管段隧道位于四川盆地内，主要以侏罗系、白垩系紫红色泥砂岩为主，工程地质条件差。

隧道不良地质有：

（1）泥岩分化剥落，危岩落石，隧道地形偏压。

（2）隧区部分地段分布软土、松软土、膨胀岩，对隧道施工影响较大。

4超前地质预测预报目的

进行隧道地质超前预报的目的是：

提供隧道掘进前方的地质情况，包括围岩的完整性、断层破碎带和溶洞的规模和位置、不良地层的可能富水情况，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利的进行。

5超前地质预测预报组织机构和人员设备配置

5.1组织机构与人员职责

在检测基地设地质工作管理办公室，负责组织检测基地有关人员进行预报培训和学习工作；

预报物探设备管理与协调使用；

预报实施情况监督检查。

检测基地分别成立专职超前地质预测预报实施小组，负责现场超前地质预测预报工作的具体实施和资料收集整理。

超前地质预测预报组织机构见图5-1-1。

人员组成及主要职责分工见表5-1-2。

图5-1-1超前地质预测预报组织机构图

表5-1-2超前地质预测预报人员分工职责表

姓名

职务

职责

李德荣

总工程师

对地质预报工作负全责，制定预报工作计划和实施细则，审核预报成果。

李晓东

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。

陆祎

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。

陈海涛

隧道工程师

负责段预报工作的物探仪器设备操作，进行数据采集与整理。

资料收集整理、归档。

张利君

崔晓林

二分部总工

负责分部隧道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。

黄瀚

四分部总工

预报队员

负责现场具体实施及施工

5.2设备配置与使用管理

（1）超前地质预测预报工作仪器设备配备见表5-2-1。

物探设备由项目部统一调配使用。

表5-2-1地质超前预测预报仪器设备表

设备名称

型号

单位

数量

生产厂家

TST探测仪

TST—G12

套

北京同度工程物探公司

地质罗盘

台

哈尔滨

数码相机

索尼

日本

6工作程序

地质预报主要流程为：

预报通知（筹建处相关科室）通知相关施工单位现场勘查、实施检测资料整理报告提交筹建处办公室

具体操作流程见图6-2-1所示。

7地质超前预报的内容和方法

7.1地质预报的要求

本段隧道主要采用TST探测仪进行长距离超前探测。

图6-2-1超前地质预报操作流程

探测必须以地质为中枢，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，优化组合，综合应用，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。

7.2地质超前预报的内容

1、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）地质调查；

（3）超前地质预测；

（4）综合超前预报和成灾警报等六项任务。

（1）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，必要时进行踏勘和补充恰当的地质工作。

（2）地质调查

施工地质最基础的工作，主要内容包括：

①地质观察

A.地层岩性：

岩性划分，岩体性态，切割程度，围岩等级等。

B.断层：

断层性质、位置、破碎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。

C.贯穿性节理：

产状、密度、宽度、延伸情况，节理面特征、力学性质。

分析判断组合特征、岩体完整性程度，控制局部坍方的构造内因。

D.地应力：

高地应力显示性标志（岩爆、软弱夹层挤出，探孔饼状岩心等现象）及其发生部位。

E.特殊地层：

煤层、含膏盐层和含黄铁矿等地层单独素描。

（3）超前地质预测

①预测方法

超前物探预测法：

TST-G12。

②预测有效距离

长距离超前地质预测：

其预报距离为100～150m，具体预报距离为（隧道开挖宽度+4）*10米。

以TST、断层参数法等为手段结合地面地质工作综合预报。

（4）综合超前预报和成灾警报

①综合超前预报内容

地层、完整性情况；

断层情况；

大型岩溶情况。

②超前地质灾害警报内容

塌方；

突水突泥；

岩爆。

7.3地质超前预报的方法

本管段隧道地质超前预报的主要方法为TST-G12。

采用TST-G12探测仪根据地震泼的回波原理，通过人工制造一系列规则布置的轻微震源，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遭遇不良地质体（如地层层面、节理面、岩溶面，特别是断层破碎带等）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紧密相关的，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，从而形成预测预报结果。

TST测量原理见下图所示：

1）钻孔要求：

一般将检波器与炮点布置在隧道两侧，检波器尽量靠近掌子面，炮点远离掌子面。

详细观测系统的布置如下图3、图4：

①检波器12个，均匀布置于两侧壁内，靠近掌子面处，间距4.0m，埋深1.5m，图中为S1-S12。

接收器与孔壁的藕合必须紧密，施测时隧道中应没有其它振动源。

每次预报有效检波器个数不少于10个，否则该次预报作废。

②爆炸震源点6个，均匀布置于两侧壁内，远离掌子面处，间距24.0m，埋深2.5m，图中为P1-P6。

检波器与震源点布置详见图3、图4。

每次预报的有效炮数不少于4个，否则该次预报作废。

爆炸震源点若布置在有横洞和停车道的一侧，则应舍去该爆破点，并在报告中注明。

爆炸震源点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TST试验，此时应加强地质雷达和水平钻孔进行超前探测。

钻孔完成后应注意保护，防止塌孔。

孔位技术要求：

①孔径≥50mm，便于放入检波器；

深度必须达到要求。

②孔道角度要求近似水平，但与水平夹角不得大于5°

；

孔道顺直，孔道中不得有碎石等杂物，尽量将水清除干净。

③S6和S7两个孔尽量贴近掌子面，距离掌子面的不得超过20米。

④所有孔位的高度一致，在同一水平面上，孔位间距按布置图要求设定。

当遇钢拱架或其他障碍物时可在20cm范围内适当调整左右高低位置。

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，炸药量应大于200m探测距离要求，一般P2-P5使用II号岩石硝铵炸药300g左右，P1和P6使用450g。

应保证炸药与炮孔严密藕合，所有炮孔必须采取堵孔措施。

3）资料的处理和整理：

数据采集时应对每一炮的波幅进行调节，记录不好或存在干扰时应重新放炮。

对采集的数据及时进行三维波场处理，提取反射界面。

④提交以下资料：

A.现场数据记录表（如表7-3-6）；

B.X、Y、Z三个分量的原始记录；

C.预报段偏移成像图（横坐标为里程）；

D.岩石VP波速分布图（横坐标为里程）；

E.岩石VP波速曲线图（横坐标为里程）；

表7-3-6TSP现场数据记录表

掌子面里程

参考点坐标

X：

Y：

Z：

桩号

名称

X坐标

X里程

Y坐标

Z坐标

高程

P1

P2

P3

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

12

S9

13

S10

14

S11

15

S12

16

P4

17

P5

18

P6

记录文件名

参加人员：

记录员：

实施日期：

8预报成果

预测预报的成果在3天之内由检测基地办公室进行汇总后将报告报筹建处办公室。

报告内容包括：

不良地质体的位置、性质和规模；

围岩类别及相关参数；

提出相应的技术措施及可行性建议。

综合确定围岩级别，对不连续界面、层面进行细化，着重查清地质构造、岩溶、断层破碎带。

同时查明地下水循环规律、水流动特征及地下水化学成分等。

若发现有重大地质变化时，可先电话通知筹建处和施工单位。

成果由检测科进行再次分析，对可能出现的地质问题提出必要的安全措施，以指导现场施工。

并根据预报结果，及时反馈监理和设计单位，调整设计，改变施工方案。