新建铁路隧道
超前地质预报实施方案
目录
第一章编制依据 (1)
第二章工程概况 (1)
1.地理位置与工程范围 (1)
2.地形地貌 (1)
第三章工程地质及水文地质 (1)
1.工程地质 (1)
2.水文地质 (3)
第四章隧道主要地质问题 (5)
1. 不良地质与特殊岩土 (5)
1.1特殊岩土 (5)
1.2危岩、落石 (5)
1.3炭质页岩 (5)
1.4岩溶 (5)
2. 隧道工程地质条件评价 (6)
2.1隧道地质条件分析与评价 (6)
2.2隧道辅助工程工程地质条件分析与评价 (7)
2.3围岩分级 (7)
第五章施工超前地质预报实施方案 (10)
1.施工超前预报目的 (10)
2.施工超前地质预报工作执行的规程、规范、指南 (10)
3.施工超前地质预报工作原则及方案 (10)
4.施工超前地质预报工作流程 (12)
5.隧道施工超前地质预报关键技术问题的对策 (14)
第六章施工超前地质预报方法 (17)
1.地面调查 (17)
2.地质素描 (17)
3.TSP超前地质预报 (19)
4.地质雷达 (25)
5.红外线探水 (26)
6.超前地质探孔 (27)
7.综合地质预报 (30)
8.成果资料 (31)
第七章隧道预计工作量 (32)
第八章施工超前地质预报资源配置 (35)
1.组织机构 (35)
2.人员配置 (35)
3.投入的仪器设备 (36)
第九章质量管理体系及质量、安全、进度保证措施 (36)
1.建立超前地质预报的质量管理体系 (36)
2.思想保证措施 (37)
3.制度保证措施 (37)
4.超前地质预报的质量保证措施 (38)
5.超前地质预报的安全保证措施 (38)
6.超前地质预报的进度保证措施 (39)
第十章超前地质预报与隧道施工方案的衔接与配合 (39)
1.正常施工进度的衔接和配合 (39)
2.施工方案调整时的衔接和配合 (39)
第一章编制依据
（1）xx铁路设计文件；
（2）《铁路隧道施工地质超前预报技术指南》。
第二章工程概况
1.地理位置与工程范围
xx隧道位于xx省xx县，隧道起讫DK268+821.6～DK273+669,全长4847.4m,为双线单洞隧道，进口位于辽叶溪，出口位于阙家峪水库附近。隧道进口交通条件极差，出口交通条件稍好，但大型车辆难以通行。隧道进口DK268+821.6～DK269+270.621位于R=5500的曲线和缓和曲线上；但DK271+016.265～DK272+395.579位于R=7000的曲线和缓和曲线上；其余段落位于直线上。隧道为单面坡，坡度-15‰/4847.4m.二分部负责出口隧道，施工里程DK271+245.3～DK272+669。
2.地形地貌
xx隧道位于湖南省桃源县,阙家峪水库附近，地处武陵山低山区，海拔高程160～637m,最大埋深434m,河沟处最小埋深约20m。隧址洞身地表起伏较大，地表自然坡度一般30°～50°；工点区域山高坡陡，基岩裸露，沟壑纵横，地形复杂，植被茂密。
第三章工程地质及水文地质
1.工程地质
1.1地层岩性
隧道范围内出露岩性主要有第四系全新统地层和元古界、震旦系、白垩系中的砂岩夹泥岩、白云岩夹灰岩夹页岩及断层带内的构造岩等，现分析如下：（1）第四系新统（Q
4
）
粉质粘土（Q
4a11 Q
4
d11 Q
4
p11）:分布于隧道出口、山梁顶部及各冲沟冲内，厚度
0.5m～2m不等，灰黄色，夹有砾石，砾石成分以砂岩、页岩等为主，结构松散，软塑-硬塑，II普通土，δ
0=
80～120kPa.
（2）白垩系下统（K
1
）
砂岩夹泥岩（K
1
Ss+Ms）:出露于龙潭镇花水坪村一带。紫红色、粉砂质结构，
薄层-中厚层状构造，泥质胶结，层间结合力一般，局部夹薄层泥岩，节理较发
育，岩体较完整，强风化，锤击声门，IV级软石，δ
0=
400kPa；弱风化，IV级软
石，δ
0=
550kPa。
（3）震旦系上统陡山沱组（Z
bd
）
白云岩夹灰岩夹页岩（Z
bd
Dm+LS+Sh）:分布于花水坪村附近。灰白、深灰色中厚层致密-中细粒结晶白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩，结晶粒状结构，薄层-中厚层状构造，局部夹黑色页岩、碳质页岩等，岩体较完整-岩体较破碎。强风
化，IV级软石，δ
0=500kPa，弱风化，V级次坚石，δ
0=
800kPa.
(4) 震旦系下统南沱岩组（Z
ann
）
砂岩夹砾岩（Z
ann
Ss+Cg）:分布于花坪村附近。灰绿色，青绿色，砂岩，层状构造，砂质结构，岩质较硬；砾岩、砂砾岩，砾状结构，中厚层状构造，钙质、
硅质胶结，岩体较破碎-岩体完整。强风化，IV级软石，δ
0=
500kPa，弱风化，V
级次坚石，δ
0=
1000kPa.
(5) 远古界五强溪组（P
tbnbw
）
砂岩（P
tbnbw
Ss）:为隧道洞身穿越的主要岩层。灰白色，内红色，砂质结构，中厚-厚层状构造，节理较发育，岩体较完整，岩质坚硬，锤击反弹。强风化，
IV级软石，δ
0=500kPa，弱风化，V级次坚石，δ
0=
1200kPa.
(6) 构造岩类
碎裂岩（Cru）:主要分布于F20及f9断层破碎带内，断层组成物质主要由原岩为砂岩、白云岩、页岩等组成，IV级软石，δ
0=
500kPa。
1.2地质构造
隧工点所经区域主要隶属华夏和新华夏构造体系，大地构造单元上隶属扬子地台，二级构造单元武陵山东端江南台背斜。沿线无区域性深大断裂、活动断裂分布，主要发育褶皱过程中伴生的北东向或北东向压性或压扭性断裂为主。
根据区域资料分析及沿线实际调查、物探、钻探资料、xx隧道洞身穿过以下断层：F20,均为逆断层，延伸数公里，断裂带物质主要为碎裂岩。特征如下： F20：分布于DK273+045～DK273+160 逆断层，断层产状：N41°E/65°N,断裂影响带宽约115m.断层上盘为震旦系上统陡山陀组白云岩夹灰岩夹页岩、震旦系下统南沱冰渍岩组砂岩夹砾岩，下盘均为白垩系下统砂岩夹泥岩，断带物质
主要为碎裂岩，局部呈角砾状，IV级软石，δ
0=
500kPa。
褶皱构造:本段褶皱构造主要是田坪界背斜。核部位元古界马底驿组砂岩，两翼为元古界五强溪组砂岩、震旦系地层组成，轴向为北东向，局部伴有小型褶皱构造发育，xx隧道位于该背斜南东翼，南东翼地层倾角较陡，约30°～50°。
2.水文地质
2.1 地下水的类型
隧址区位于低山区，穿越地段山峦重叠、沟壑纵横、植被茂盛、降水充沛。隧道区水系发育，以岭脊牛耳界为分水岭，西侧为辽叶溪水系，东侧为龙潭镇水系，最终均汇入沅江。进口段辽叶溪支流及出口竹园湾组沟流量较大，为常年流水，其余隧道洞身沟谷为季沟谷节性。
隧址区地下水的形成、布受地形地貌、地层岩性、地质构造、植被、降水量等多种因素控制和影响。隧道区地下水赋存类型可分为第四系松散层孔隙潜水、基岩裂隙水、碳酸岩类溶水及构造裂隙水
( 1)第四系松散层孔隙潜水：主要分布于洞身沟谷，坡洪积，坡残积、冲洪积物中，地下水位埋深一般较浅，对基岩裂隙水具有积极的补水作用。
(2)基岩裂隙水：主要赋存于元古代五强溪组凝灰质长石石英砂岩、震旦系下统南沱砂组砂岩夹砾岩、白垩系下统砂岩夹泥岩的风化裂隙、构造裂隙及层间裂隙中。节理裂隙密集带为地下水的主要富集场所，主要补给来源为大气降水，水量一般较小。
(3)碳酸岩类岩溶水：主要赋存于震旦系上统陡山沱组白云岩夹灰岩夹页岩中，水量一般较大。岩溶水动态变化较大，与地表水关系密切，能快速的实现相互转化。由于岩性特征、岩层组合和所处地质构造及地貌环境的不同，水文地质特征差异颇大，水文地质条件极为复杂。
(4)构造裂隙水：主要赋存于f9、F20断层碎裂岩中，水量一般较大。与地表水关系密切，能快速的实现互相转化。由于岩性特征、岩层组合和所处地质构造及地貌环境的不同、水文地质特征差异颇大，水文地质条件极为复杂。
2.2 分段水文地质评价
根据水文地质计算的分段涌水量，对隧道工程水文地质条件作如下评价:
1.中等富水区：分布于隧道洞身DK272+840～DK273+215。本段岩性
主要为元古代五强溪组凝灰质长石石英砂岩、震旦系下统南沱岩组砂岩组砂岩夹砾岩、震旦系上统陡山沱组白云岩夹灰岩及碎裂岩中。隧道施工在断层带、节理裂隙密集带、岩性接触带、白云岩夹灰岩地段及浅埋段有可能发生突涌水，应做好地质超前预报工作，提高防排水意识。
2.弱富水区：分布于隧道出口DK273+215～DK273+669及隧道洞身
DK271+475～DK272+840,单位正常涌水流量为930m3/d2km。岩性主要为远古代五强溪组凝灰质长石石英砂岩、震旦系下统南沱砂岩组砂岩夹砾岩、白垩系下统砂岩夹泥岩。该段岩体节理裂隙较发育、岩体较破碎，节理裂隙连通性一般，隧道开挖过程中在节理裂隙密集带可能产生一定量涌水。
第四章隧道主要地质问题
1. 不良地质与特殊岩土
1.1 特殊岩土
工点区域特殊岩土主要为松软土及软土，松软土主要分布在山顶及各种沟表层0~2 m的冲洪积及坡集粉质粘土。软土主要分布在工点范围内的水塘及稻田表层，对隧道无影响。
1.2 危岩、落石
隧道自然坡度陡峭，砂岩垂直节理发育、岸坡陡峻，岩风化节理裂隙发育危岩、线路位置附近沟谷均有滚落块石，一般粒径1-2m，最大粒径可达5m。
1.3 岩溶
（1）根据现场调查，在DK272+910~DK273+135段花水坪村竹园湾组附近，震旦系白云岩夹灰岩发育有溶蚀现象，调查及钻探中未见溶洞发育，综合
分析本段岩溶弱发育。施工中可能遇到溶洞及岩溶水，需采取地质超前
预报工作。
1.5 人为坑洞
花香坪铅锌矿,位于DK272+500~DK273+000线路左侧约300米处。民国时间开采，现已废弃坍塌。人为坑洞洞口宽2m，高2m，该矿洞倾斜向下开采，开采深度未知。洞口可见延伸方向为S500W（靠近隧道方向），洞口似拱形，宽2m，高2m，洞口有积水，矿洞对隧道可能有一定影响，本次物探该段未见异常。
2.隧道工程地质条件评价
2.1 隧道地质条件分析与评价
根据隧道通过区地形地貌、地层岩性、地质构造及水文地质特征，结合计算的分段隧道涌水量及富水性分区，对隧道工程水文地质条件作如下评价。
xx隧道地处武陵山脉低山区，隧道主要行走在基岩中，岩性主要为元古界五强溪组石英砂岩、震旦系下统南沱砂岩组砂岩夹砾岩、震旦系上统陡山沱组白云岩夹灰岩夹页岩和白垩系下统砂岩夹泥岩。隧道洞身发育两条断层，穿越数条岩性接触带。洞身通过大部分岩性为石英砂岩，岩质较坚硬，但该地层节理较发育，存在崩塌可能，在白云岩夹灰岩地层存在岩溶发育可能。工点所在区域雨季时间长，雨量大，地表容易下渗。
隧道出口附近地形较缓，地表植被发育，表层第四系覆盖物较薄，下伏白垩系砂岩、泥岩岩质较软，风化层较厚，边坡稳定性较差。
隧道出口洞身的白垩系砂岩、泥岩岩质较软，遇水极易软化和抗剪强度的降低，易造成围岩的失稳。
根据隧道通过区地形地貌、地层岩性、地质构造及水文地质特征，结合计算的分段隧道涌水量及富水性分区，对隧道工程水文地质条件作如下评价。
（1）DK271+475~DK272+840为弱富水区，本段岩性为远古代五强溪组凝灰质长石石英砂岩及震旦系下统南沱砂岩组砂岩夹砾岩。地下水主要为节理裂隙、风化裂隙水，隧道施工在节理裂隙密集带可能产生突涌水。预测本段隧道正常涌水量936 m3/d，最大涌水量为2809 m3/d。
（2）DK272+840~DK273+215为中等富水区，本段岩性为震旦系上统陡山沱组白云岩夹灰岩及震旦系下统南沱砂岩组砂岩夹砾岩及碎裂岩，地下水主要为基岩裂隙水及碳酸盐类岩溶水。隧道开挖该段及F20断层带（DK273+045~DK273+160）既有可能会发生突涌水。预测本段隧道正常涌水量1263 m3/d，最大涌水量为6317 m3/d。
（3）DK273+215~DK273+669为弱富水区，本段岩性为白垩系下统砂岩夹泥岩，地下水主要为节理裂隙、风化裂隙水，预测本段隧道正常涌水量190 m3/d，最大涌水量为570 m3/d。
第五章施工超前地质预报实施方案
1.施工超前预报目的
（1）进一步查明前期没有探明的、隐伏的重大地质问题，进而指导隧道施工的顺利进行；
（2）降低地质灾害发生的机率，保证隧道施工安全；
（3）为隧道动态设计和信息化施工提供基础资料，使隧道设计施工更科学、安全和快捷；
（4）为编制竣工文件提供地质资料、为隧道长期安全运营提供基础资料。2.施工超前地质预报工作执行的规程、规范、指南
(1)《铁路隧道施工地质超前预报技术指南》铁建设[2008]105号
(2)《铁路工程地质勘察规范》 TB10012-2007 J126-2007
(3)《铁路工程不良地质勘察规程》TB10027-2001 J125-2001
(4)《铁路工程特殊岩土勘察规程》TB10038-2001 J126-2001
(5)《铁路工程水文地质勘察规程》TB10049-2004 J339-2004
(6)《铁路工程物理勘探规程》 TB10015-2004 J340-2004
(7)《铁路工程地质钻探规程》 TB10016-98