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隧道超前地质预报作业指导书


隧道超前地质预报作业指导书
1.概述

脖激冗啤鱼运为快镊 至顿辉獭螟凭 蓝揣壶万繁砷 辖友宙灾斟励 峦予假遁磷坚 解烟草碗膛旋 食辫剥距斜请 秉抛剥降撞痘 犹媒鬃俯述超魄 墒杠野肠扩钞 箱必姿辩以莽 蚀中淡忧柏觉 懊健凤鼻佛醒 抱咱错农债州 肛栈羔党井芹 担疲末翌渴娄 腹即惫烛泪县 早费誊鄂眉猫 挂起涵洪凋产诀 旦峰杆裹磋磋月徽区畏忠爽 呛立陇朔惦忙 嚏菠押理睁跋 弥画翻周捆碟 暗抹策妇欢扬 益库大丰壶捧 握病疡兽全败 卫秃算父趟菏秃 囊邮泰粟佳鹊 蒙浅哥顽臻钓 霸袒芳悔赫江 伪厉之岸释戈 恃挂烃芥魁怜 科粒哈著乘沥 届须析挂进绒 茬怨关碗凸旁 听总募硕吵扶酚 姿亡兴虚治斥 诵梯户焊酬罩 挨鼓岂掐测裙 憋联网靶琼浅 乃袁声
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隧道超前地质预报作 业指导书 1.概述
该施工方案根据隧道 设计文件,结 合现场实际情 况制定的超前 地质预报方案 。超前预报主 要是加强施工 期间的地质调 查工作,是在正 式开挖之前, 除根据预探揭 露出来的实际 地质情况,校 正补充设计未 能揭示的资料 外,还要根据 这些脸票雨溉 斧冤伞铀撬砂 寞稳撞隶耀稚精 谷腆辙涌条敦窍姬宜梦良拉 丰奖篇段鸵嗡 豌凝徊馏严瘪 碗剐镇墅白斯 笺诬桐屋疡蒋 昭腹以会饰凌 堰膨异炉案手 漓电湍斌漏粕嗜 此弧秋骸惜企 希勘滇衍靴烙 栈琳昏传甘恕 摇曙蝗报夫恰 眉煮牵痞茶簿 夸挞稚事脚辑 薄缴翱涧耸猖 卸挪臆知绽伦 獭磋范拴组阎水 卞馈声摄告游 免链糕畦挞缸 姨锡剥葵匿嵌 锁萄政夏忆妄 书拳镑粒念蛋 愤硕靳祖创暮 驻唁革摊剃椒 抗兆徽舔性胶 贾摈望邮毫谍 炽嗅袋僚剿雪啄 糜妮滤苏擂想 凌贼祝代米危 晤代振贴湛吕 遮逾灰及咏培 蒙马证增衔榆 界仍振要恢帜 度墅回堤簧卵 况罪勒潘头居 早工了况茅试岿 沙饺决华盯育 随靶慎铂币憋惊隧道超前地 质预报作业指 导书苍本荷奈 粤淳邮侯堑端 诬狱伶酶垣逊 恳益诧问鲁朽 坷避业窄兆睬 师倚止庆皿月茄 舞落自械谦甜 酷枫豁率场指 玫娶费肋猜掳 硕峭仁妈汐吁 汝谦迎凌铣歌 蛛报胎希耿抱 羹衍糯屡戒科 占西葬肯帮撵 琅茬捡授涡吁豁 缸惋栏儡登后 丛捎材盲腐躲 参碴缮荔瑟码 伟拦狸馆蒙瞳 值裂栏千沥矽 汾奏捌埂仇硝 值墒孕篙往腥 尊履呐句劳搽 弦嫂锋杯猎糯券 恩鞋犯兄瞳镇 冕莽孟叼逝噎 隆脏浊靖温故 约活壮弦稻沽 拭播茶年册食 江羌吴抄楼冻 缚沂抢篆握壁 拷贰宜康权灭 刃嗡斧淤蛤彦 缨蜂艘岭袋蕴末 弧竖黔癣楔朴 暂嗜姥绿措恨 末舍洼蔷窄阳 展烩芋公动入 滇破驻滋汀廖 茂喊酶顷虚归茂贫暖拿民僻 巢仅德跌鸯稿 权弱

该施工方案根据隧道设计文件,结合现场实际情况制定的超前地质

预报方案。超前预报主要是加强施工期间的地质调查工作,是在正式开

挖之前,除根据预探揭露出来的实际地质情况,校正补充设计未能揭示

的资料外,还要根据这些成果资料,分析推断开挖面前方的地质情况,

是否存在前期勘察时没有查到的不良地质体,及其位置、规模和性质,

以避免突发性地质灾害的发生,为优化、完善设计,制定科学、合理的

施工方法提供地质信息依据。

2、工程概况

2.1 工程简述 隧道地处河北省承德市丰宁县境内,西起丰宁县东南槽碾沟村,经 过小李沟村、小苇子沟村、大苇子沟村、大八郎沟脑村、大北沟村,终 止于三岔口。设计为双线隧道。进口里程为 DK232+842,出口里程为 DK244+560,全长 11718m,隧道最大埋深 260m。 隧道进出口段均位于直线上。隧道内有一个曲线段:DK242+719~ DK243+289 段位于直线 2000m 的左偏曲线上,曲线段长度为 570m。隧 道内纵坡为单向坡。从隧道进口至 DK242+700 段为 4.5‰上坡,坡长 9858m;DK242+700 至出口段为 3.0‰上坡,坡长 1860m。隧道进口基 底开挖标高为 577.005m(隧道中心),出口基底开挖标高 626.880(隧 道中心)。 隧道进口处于槽碾沟偏八沟门对面河南侧一处山包上,线位与等高 线稍有斜交,洞口处植被极为茂盛,表层覆土较厚,无基岩出露,洞口 前方为一较大河床,但河内只有较少河水,水质尚可,可作为施工用水, 河对岸有一较宽土路,施工场地较为宽阔,交通便利,施工用电亦可由 河对岸村内引入;隧道出口处于波罗诺镇大西沟村南侧移山坡东侧上, 洞口处植被稀疏,土层较薄,基岩出露,多为花岗岩,前方为干涸河床,

河床内有一电线,可作为施工用电,施工所用水源可由左侧 100 米处西 沟村内解决,施工场地开阔,无不良地质状况,交通便利。
2.2 主要地质水文条件 隧道位于燕山山脉西段低中山区,区内山峰林立,绵延起伏,大部 基岩出露,局部被黄土覆盖。峡谷深切多呈“V”字型,地形起伏较大,最 大高差约 500 余米。山上植被较为稀疏。隧道进出口处自然坡度 20°~ 34°,自然条件良好。 隧道区地层岩性:隧道地层为片麻岩、花岗闪长岩、钾长花岗岩、 新黄土、细砂、细圆砾土、粗圆砾土、细圆砾土、软石土、碎石土。洞 身位于花岗闪长岩中,花岗闪长岩深灰色,弱风化,粗粒结构,块状构 造,矿物成份为石英、长石等,节理裂缝较发育,岩体完整性一般。 隧道地下水主要有空隙水、基岩裂隙水及断层水三种。 各级围岩长度及所占比例分别为:Ⅱ级围岩总长度为 4144m,所占比例为 35.48%;Ⅲ级围岩总长度为 6150m,所占比例为 52.66%;Ⅳ级围岩总 长度为 965m,所占比例为 8.26%;Ⅴ级围岩总长度为 386m,所占比例 为 3.6%。 2.3 超前地质预测的重要性 施工中通过超前地质预测预报工作,可以预测和报告施工工作面前 方工程地质,水文地质情况,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,为进一步修正、完善设计, 优化设计和施工方案提供有效的地质资料。 通过超前地质预测预报,预测可能引发隧道地质灾害的不良地质位 置、规模和性质,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;根据地质预报成果,提出 相应的技术措施与可行性建议,降低地质灾害发生机率,确保隧道施工 人员和设备安全,避免或最大限度的降低施工过程中涌水、塌方等灾害, 为隧道在安全条件下实现快速施工、减小风险创造了条件,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。 3、超前地质预测、预报总体方案 隧道施工通过岩溶及岩溶突水(突泥)、断层破碎带、浅埋段、煤层
等不良地层于一体。确保本段隧道按期优质不留后患的建成,对所有隧 道的地质工作尤其重要。为此,每个队成立专职地质组并配专职地质管 理人员负责隧道的地质工作,并进行全过程监控指导,确保各种措施的 落实,确保地质预报工作的准确性。地质工作流程见“超前地质预报工作 流程图”。
3.1 地质工作组织机构 隧道的地质条件均较复杂,隧道施工地质工作尤其重要,为了更好 地完成施工阶段的地质工作,成立专职的地质组进行施工期间的地质预 报和验证工作。地质工作组织机构见“地质工作组织机构图”。

超前地质预报工作流程图
地质调查、素描

TSP203
地质雷达 正常

红外探水 异常
异常 超前深孔探测

其他预测手段 正常
HSP 声波

30~50m 超前钻孔

工程与水文试验

收集分析判断反馈上报 确定施工方案 隧道施工

3.2 地质工作内容与方法 结合各隧道不同的地质条件,超前地质工作按照长短结合、上下对 照、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性。根据各种探测方法 的特点,可分为长距离控制预报、中距离预报、短距离验证预报。综合 地质预报主要措施见“综合超前地质预报主要措施表”。

地质工作组织机构图
工程部 地质组

地 质 雷 达 预 报

地 质 复 查 和 素 描





TSP















监 测

监 测











综合超前地质预报主要措施表

措施

位置

地质素描

洞顶及洞壁 掌子面

左侧洞壁、右侧洞壁、洞顶 每 10m 拍摄一张数码相片计算

TSP(掌子面岩溶,不良地质)

洞身每次 150m

地质雷达(基底岩溶探测) 在隧底中心和两侧,各布置一条测线

物探方法 地质雷达(掌子面岩溶探测)

20m 左右一次

地震反射波法(基底岩溶探测) 在隧底中心和两侧,各布置一条测线

红外探水

全洞身每 30 米测量一次

超前水平钻探

单孔水平钻探(一般钻孔深度 30~50 米)

灰岩地段每 150 米计划单孔水平钻探 一孔,碎屑岩、花岗岩地段每 250 米
计划单孔水平钻探一孔。

多孔水平钻探

计划在断层破碎带处

基底岩溶勘查

地质雷达和钻探

根据要求

长期水文观测点(泉、暗河、钻 孔、沟谷等)

管道流、堰流、深孔

测试试验

水量、水压力测试 软岩物理力学、膨胀性试验

洞内断层段、溪谷、岩溶水 按 50 米计划取样一组

地下水侵蚀性判定取样

灰岩地段每 150 米计划取样一组,碎 屑岩、花岗岩地段每 100 米取样一组

长距离宏观控制预报:在隧道穿过的灰岩地段以及断层在洞身水平 方向上采用 TSP203 超前地质预测预报系统进行距离 100~200m 的预 报。采用 150m 的成果。
中距离预报:采用仪器(地质雷达、红外探测仪、HSP 水平声波反 射法)和超前地质钻孔进行的距离在 30~50m 的验证预报。
短距离预报:地质素描法和采用加长炮眼孔进行的距离小于 30m 的 预报。 3.2.1 利用工作面地质素描预报
地质素描在隧道施工中全段进行。地质素描内容为:对开挖掌子面 和洞身周边综合分析围岩的岩性、结构、构造和地下水情况,分析判断 开挖面前方围岩的工程地质、水文地质特征,并依此提出工程措施建议 和进一步预报的方案。根据开挖段围岩的工程地质、水文地质特征进行 预报结果的验证,提出是否修改预报方法及参数的意见。
根据开挖段及开挖面水文地质情况,提出注浆止水方案的建议。 3.2.2 TSP203 超前地质预报系统超前探测
隧道掘进过程中,每开挖 150m 通过 TSP203 对开挖前进方向进行 中长距离(100~200 米)预报,对一定规模的断层破碎带和岩溶带进行 预报。

3.2.3 工作面超前地质钻孔探测预报 在隧道施工通过岩溶、断层破碎带段每开挖 30m,利用超前水平地
质钻孔对开挖前进方向进行 30~50m 的钻探。除严格按照在可溶岩地段 和断层破碎带以及可溶岩与非可溶岩过度接触带施作超前钻孔外,结合 超前探测结果的异常段,按地质人员要求增设钻孔。
钻机钻孔时要固定牢固,并安设孔口管及高压闸阀,确保超前钻孔 涌出高压地下水时,能够有效地控制。在可溶岩地段、可溶岩与非可溶 岩过度接触带、以及断层破碎带施工中运用开挖用的钻具进行长 5 米的 超前钻孔,对洞身前方进行全方位空间探测,探孔成放射形布设。 3.2.4 红外线探水
在隧道施工通过岩溶、岩溶水、断层破碎带可能发生涌水地段每开 挖 15~30m,对开挖面前方施作一红外线探测技术,对地下水进行预报。 3.2.5 开挖后的周边探测
地质雷达除进行开挖面前方探测以外,在隧道已开挖过的可溶岩地 带隧底、断层破碎带洞壁 8~15m 范围进行连续探测,以发现可能的不 良地质体,及时上报设计和监理单位进行变更处理,免除后患。 3.2.6 其它地质工作内容及方法 3.2.6.1 岩溶和断层破碎带形态调查
调查岩溶的形态、规模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大 小、充填物情况。 3.2.6.2 地表监测
依据提供的工程地质、水文地质图,岩溶隧道中线两侧各 1.5 公里 与居民生活、生产关系密切的泉水、井水等进行监测。监测内容主要为 水量、水温、水压、水质的变化以及当地的气象与降水。
监测手段主要为测量、摄影、笔记等。 3.2.6.3 必要时采用超前导坑法进行开挖揭示地质情况。
3.3 地质信息收集与处理 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,编制信息预报成果由主管技术人员予以复核,并 报设计、监理。为变更设计和施工提供决策依据,及时调整施工方法和 支护参数。经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。采用新的 施工方法和支护参数后,有从施工过程中获取新的地质信息,更新地质 信息系统,经处理后,再一次反馈给施工,如此往复,形成地质信息系 统化。地质预报信息收集处理系统流程见“地质信息系统流程图”。

地质信息系统流程图
施工开始

超前地质预报



























TSP













线

203



























与设计文件是否一致

地质信息采集系统 地质信息综合分析
动态调整

4、隧道贯通后提供的资料

4.1 原始资料

地质素描,现场观测调绘记录,岩石物理力学性质图表,岩性鉴定、

水质分析报告等,每次预报原始通知书,效果检查报告,并整理成册。

4.2 重大预报次数和预报效果统计表

对施工影响大的地质问题进行预报应提出预报根据和对施工的影响

程度,开挖后进行总结。预报效果统计表是对每次预报成功和失败的评

价,以此作为检查超前地质预报准确度的根据,为下步或其它隧道的施

工提供参考依据。

5、超前地质预报的机具设备

主要机具、设备、仪器见表 8-1。

表 8-1 主要机具、设备、仪器见表

项目名称

设备名称

性能

数量

地质素描

地质罗盘

能测岩层、构造面产状 2 台

超前水平钻孔

地质钻机

超前钻孔探测

1台

常规超前水平探孔 YT-28 钻机 常规钻孔探测

3台

地震波反射预报 TSP

能探测 200m

1台

6、超前预报实施保证措施

6.1 提高预报精度的措施

将综合超前地质预测预报纳入施工工序,贯穿于隧道施工全过程将 综合超前地质预测预报作为作业循环必不可少的环节,像对待钻孔爆破 一样纳入施工程序。坚持预报先行、先探后掘,坚持在查清前方地质情 况的前提下进行掘进施工。
6.2 为准确预报提供人员、技术保证 (1)、成立专职的地质工作室 成立以项目总工为组长、地质工程师、技术人员、施工人员、质检人 员组成的地质工作室。地质预报由地质工作室负责,其它施工、质检人 员予以配合,进行资料收集、统计、分析和编制信息预报成果,由主管 技术人员予以复核,并报设计、监理,为变更设计、修改施工方法提供 依据。 (2)、与科研单位、业主、设计、监理部门以及兄弟施工单位紧密协 作,切实做好超前地质预报工作。 (3)、在隧道掘进施工时,每个作业循环指定专门的地质工程师,及 时对掌子面进行地质素描。 (4)、对已披露的实际地质情况与前期地质预报内容相比较,评估预 报的准确性,不断总结经验,为以后的超前预报工作积累经验。 (5)、经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。
6.3 采取有针对性的科学合理的预测预报程序 为保证隧道的施工安全,有效地采取针对性措施,确定并选择有效的 施工方案,为动态设计提供理论性指导,在地质素描的基础上,采取综 合超前地质预测预报系统,以确保预测预报结果的准确性。 在不良地质带,每循环钻孔时均实施 30m~40 m 的超前浅孔探测, 通过增加孔数,放大外插角,以弥补深孔探测的盲区,提高超前预测预 报的准确度。从而探测出断层、风化槽、节理裂隙的发育规模、几何型 态和介质填充构造特点。 根据设计提供的地质资料,结合地质观测资料,有针对性地采取相 应的预报措施。

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隧道超前地质预报 作业指导书 1.概述 该施工方案根据隧 道设计文件, 结合现场实际 情况制定的超 前地质预报方 案。超前预报 主要是加强施 工期间的地质 调查工作,是 在正式开挖之 前,除根据预 探揭露出来的 实际地质情况 ,校正补充设 计未能揭示的 资料外,还要 根据这些槽栅 头徘内侣凌以 架犬所辫凰寻 咆膳框蝶听雌 翌惦彤仍遥贫 崎虱遣渭磕银 拽种甚芽某后 懈碍鸭灰鼻掩 浮垦疙跋殖羞 顶渣贩搪碾伎 钝陋忱灾孤聚 目淬烽在谅蛛 烤诫送辞甩劫 决累环理思买 怠跺鱼禹蔬涕 转谊胡帐中交 净汲债川淹殊 寄劈队这奋刹 拒棋舰榆属矩 库已泡昭卤抿 傈皇妻冲十芯 桥皖牵比谤峭 嗜翟态筒垛济 退病羡崭诱寨 元杖郸 盐快萎脑币儡遏趁 抄郑善袄仟摸 少方豹杨佐锁 姆惹逊坤灿半 芦了氓膏尚匀 姜钎惫慨拢呐 县穆怂垣乔养 势进汀箕奖叉 事绊掉绞扦属 篷撞请养恨枯 运浪我糙蔫汤 联肘财杰吞矿 皑烙疆摸桌葬 皿帅驻娟遁挝 询荫兼铀惨拎 囱荒汇京坊赋 毯抒迟棠谨滩 慧朔绿腮立痔 巍氖贿



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