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隧道超前地质预测预报方案

隧道超前地质预测预报方案
隧道超前地质预测预报方案

目录

1. 编制原则 (1)

2. 编制依据 (1)

3. 工程概况 (2)

4. 组织机构及职责 (2)

4.1.项目部职责 (3)

4.2.项目工区职责 (4)

4.3.专业超前预报单位职责 (4)

4.4.架子队职责 (5)

4.5.超前预报钻探小组职责 (5)

5. 超前地质预报工作程序及有关要求 (5)

5.1.隧道超前地质预报工作流程 (5)

5.2.超前地质预报工作有关要求 (5)

6. 超前地质预测预报主要内容 (6)

6.1.主要内容 (6)

6.2.总体方案及工艺流程 (7)

6.3.地质复杂程度分级 (7)

6.4.超前地质预报的方法 (8)

6.4.1. 长距离超前地质预报 (8)

6.4.2. 短距离超前地质预报 (11)

6.5.重点预报的内容 (14)

6.5.1. 断层预报 (14)

6.5.2. 岩溶预报 (15)

6.5.3. 涌水突泥预报 (18)

6.5.4. 煤层瓦斯探测 (19)

7. 施工超前地质预报技术要求 (20)

7.1.TSP超前预报的技术要求 (20)

7.1.1. 每次TSP数据采集 (20)

7.1.2. TSP报告内容 (21)

7.2.掌子面地质素描技术要求 (21)

8. 隧道超前地质预报成果资料编制 (21)

9. 隧道超前地质预报资料提交及报送 (22)

9.1.隧道超前地质预报提交的资料 (22)

9.2.隧道超前地质预报资料报送 (22)

10. 隧道超前地质预报竣工总结报告 (23)

11. 质量保证措施 (23)

11.1.建立超前地质预报的质量管理体系 (24)

11.2.超前地质预报的质量保证措施 (25)

12. 安全保证措施 (27)

13. 成果反馈 (28)

1.编制原则

隧道超前地质预报是保证隧道施工安全的重要管理环节和技术手段,通过超前地质预报工作,可以及时掌握和反馈隧道地质信息,为进一步修正、完善隧道设计参数、施工工法、防护措施,优化施工组织、超前制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据,最大限度的规避安全风险。

超前地质预报主要用于隧道开挖过程,探测掌子面前方一定距离的岩溶、暗河、人为坑洞、煤层瓦斯等易燃、易爆气体、瓦斯、断层破碎带、节理密集带、褶皱轴、软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土等灾害性地质条件。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,并根据地质预报成果,提出相应的技术措施与可行性建议,降低地质灾害发生几率,确保隧道施工人员和设备安全,进而提高经济效益。在隧道开工前应根据隧道区域地质资料和施工图设计,结合现场实际情况,制定预报方案,针对不同地段的工程地质情况进行地质预报重要性分级,不同级别的地段采取不同的预报手段,以达到既预报准确又节省有限预报资源的目的。

2.编制依据

《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设[2010]120号);

《关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知》(建技[2010]352号);

《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[2008]105号);

《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号);

铁路隧道施工安全技术规程(TB10304-2009);

渝黔公司《隧道超前地质预报管理细则》。

设计文件、图纸和现场调查的相关地质资料。

3.工程概况

标段内隧道长,地质构造复杂,其中松岗隧道、安稳隧道为低瓦斯隧道,老周岩隧道为高瓦斯隧道,羊角一号隧道为岩溶发育隧道。

本工区隧道位于隧道位于重庆市綦江区,属中低山丘陵地貌,地形起伏较大,坡面植被较发育,工程地质复杂。主要特点:1、地质条件差、地形复杂,浅埋偏压段、明挖段、顺层、断层破碎带、危岩落石、煤层、瓦斯及采空区、浅层天然气、岩溶和膨胀岩、突水、突泥、高地应力等不良地质,隧道易发生岩爆及地层变形、滑坡、岩堆。2、开挖断面大,隧道防水要求高,Ⅲ、Ⅳ级围岩占有比例大,存在坍塌冒顶风险。

隧道穿越区地表水发育,主要以季节性水流为主,雨季时沟内水量增加明显,局部具有承压性。地下水类型主要松散土层孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水、库存水。

为统一和规范本标段隧道超前预测预报工作,进一步探明隐伏的重大地质隐患,及时掌握、反馈隧道地质条件信息,调整隧道设计参数、防护措施,为优化隧道施工组织设计、制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据,制定本实施细则。

隧道超前地质预测预报是确保施工安全和结构安全可靠的重要手段,是隧道施工作业中关键的重要作业环节,是施工中不可缺少的关键工序。

承担隧道施工方应具有超前地质预报专业能力,缺乏超前地质预报专业技术人员的施工方,应委托具备相关资质的有经验的单位或专业化队伍实施。必要时,按施工承包合同约定,由渝黔公司委托专业队伍,费用由施工方承担。

4.组织机构及职责

中铁十二局集团有限公司渝黔铁路土建5标项目经理部成立超前地质

预测预报领导小组。

组长: 陈卫雄

副组长: 代刚杨建辉

组员: 工程管理部、安全质量部、专业超前预测预报单位负责人及隧道现场负责人

超前地质超前预测预报领导小组负责管段内隧道超前预测预报组织管理工作。领导小组下设办公室,办公室设在项目部综合办公室,归口管理超前预测预报工作。领导小组人员分工见下表4.1:

表4.1超前地质预报领导小组成员表

成立以项目经理为组长,总工为副组长,工程管理部、隧道主管工程师为组员的超前地质预报现场小组,负责具体实施超前地质预测预报实施工作。

隧道超前地质预测预报管理实行项目部、项目管区(或专业超前预报单位)、架子队三级管理制度。

4.1.项目部职责

(1)项目部负责管理、组织开展地质超前预测预报工作,并对超前地质预测预报资料的真实性、准确性监督管理。

(2)管理项目管区、专业超前预测预报单位、超前预报工作组织管

理。

图4.1 超前地质预报领导小组组织机构图

4.2.项目工区职责

(1)项目工区对管内隧道的超前地质预测预报负责管理,并对地质素描、超前水平钻孔和加深炮孔真实性、准确性负责。

(2)负责按要求提交超前预测预报水平钻探部分的原始资料和成果分析、判释意见,做好原始记录和资料整理,建立管理台账。

(3)负责制定隧道施工安全应急预案,积极运用超前地质预测预报成果。

4.3.专业超前预报单位职责

(1)负责隧道超前预测预报物探部分的实施,负责超前地质预测预报物探成果的分析和运用,对结论的真实性、准确性负责。

(2)负责隧道超前地质预测预报的技术指导工作。

(3)参与审查超前地质预测预报设计方案和超前地质预测预报实施

细则编写。

(4)对项目工区的地质素描和钻探资料进行检查指导。

4.4.架子队职责

(1)负责对管内隧道的地质素描和加深炮孔的具体实施,并对地质素描和加深炮孔的真实性、准确性负责。

(2)负责按要求提交超前预测预报地质素描和加深炮孔部分的原始资料和成果分析、判释意见,做好原始记录和资料整理,建立管理台账。

4.5.超前预报小组职责

(1)根据设计要求现场实施预报工作,现场施做时专业技术人员必须跟班作业,操作人员相对固定。

(2)负责管段内隧道的超前预报的具体实施,及时向工区提交超前地质预报详细描述,并对其的真实性负责。

(3)负责按要求提交超前预报的原始资料和成果分析、判释意见,做好原始记录和资料整理,建立管理台账。

5.超前地质预报工作程序及有关要求

5.1.隧道超前地质预报工作流程

(1)在实施预报工作时,应提前6小时将预报的时间、手段书面通知监理单位(地质编录及特殊紧急情况除外)。

(2)物理探测(除红外探水外)按次报送成果资料。在现场数据采集完成后,一般应在72小时内向监理提交正式成果报告,高风险隧道探测报告还需报预报咨询单位,出现重大异常时探测报告还需报渝黔公司。

探测报告的有关记录采用附件上传。

5.2.超前地质预报工作有关要求

(1)应根据勘察设计单位制定的预报方案,编制超前地质预报实施大纲,实施大纲应明确隧道超前地质预报的方法、预报内容、预报频次、

实施计划、组织机构、资源配置、仪器设备操作要求、信息判识原理、数据采集与处理过程、预报成果报告编制、施工建议和注意事项等技术要求。

(2)超前地质预报实施大纲必须满足设计单位超前预报方案的要求,所采用的手段、方法不能缺项,频次不能减少,可以根据工程实际需要和单位技术水平丰富预报手段和方法,积极应用新技术、新手段。

(3)应根据超前地质预报实施大纲要求,配备专业的预报技术人员和预报仪器设备。预报技术人员应包括工程地质、水文地质、物探专业人员及钻探等专业技术工人;预报仪器设备应包括钻探、物探(类型满足预报方案要求)等设备,人员结构与数量以及仪器设备的性能、功效应能满足进度及探测需要。

(4)在施工的全过程中,应保证超前地质预报专业技术人员及设备的相对固定,未经许可,不得随意更换或减少数量。负责超前地质预报的专业技术人员应具备丰富的地质工作经验和隧道施工经验,熟练掌握物探仪器、设备的操作及分析方法,能够准确判识地质情况。

(5)超前地质预报方案在实施过程中,应根据现场地质条件变化及预报效果对超前地质预报方案进行实时调整与完善,调整完善的内容包括方法、手段的调整与预报频次的调整。

(6)超前地质预报方案的一般调整与完善,可由施工单位提出,监理审批;超前地质预报方案的重大调整由勘察设计单位提出,组织专家会审,报公司批准。

(7)在超前探查或掘进过程中发现有重大地质异常情况时,须停止掘进,并在第一时间向监理、设计、公司报告,以便共同会商,及时采取措施,使隧道掘进安全始终处于可控状态。

6.超前地质预测预报主要内容

6.1.主要内容

(1)地层岩性预测预报,特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报;

(2)地质构造预测预报,特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报;

(3)不良地质预测预报,特别是对岩溶、瓦斯等发育情况的预测预报;

(4)地下水预测预报,特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。

6.2.总体方案及工艺流程

(1)隧道施工超前地质预测预报方法主要有地质调查法、超前钻探法(超前地质钻探、加深炮孔探测)、物探法(TSP、地质雷达、红外探水等)。根据各工区管段的隧道工程地质、水文地质特征,并结合国内其他同类型隧道超前预报的经验,各工区隧道总的实施计划以洞内地质编录为主,结合隧道施工方法,采用正洞导坑观测预报,并于物探超前地质预报(TSP203)、超前水平钻探相结合的综合地质超前预报的方法。根据隧道地质的复杂性和多变性,施工中采取综合超前预测预报手段,即长短结合、上下对照、定量和定性相结合提高预测前方围岩的准确性。根据各种探测方法的特点分为长距离控制预测、中距离预测、短距离验证预测。

(2)超前地质预测预报工作程序见下图

6.1.地质复杂程度分级

根据《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[2008]105号)附录B的规定对隧道施工安全的危害程度,分为复杂、较复杂、中等复杂、简单四级,根据不同的地质复杂程度,开展超前地质预测预报工作。

超前地质预报工作流程

6.2.超前地质预报的方法

6.2.1.长距离超前地质预报

长距离地质预报主要采用隧洞内长距离TSP仪器探测,应用TSP202预测预报系统。进行在主要的断层破碎带、宽大节理密集带、喷出岩接触

带及其它接触带的前方100米、地下水变化情况的长距离测试,采用TSP202超前地质预报系统连续不少于2次探测,每次探测距离100m,每次搭接10米。

长距离地质预报实施步骤见图6.1。TSP202隧洞地震探测仪工作原理见图6.2:

图6.1 长距离超前地质预报的步骤框图

图6.2 TSP202 预报原理图

①首先在隧道内人工制造一系列有规则排列的轻微震源,震源发出的地震波逼到地层界面、特别是断层破碎带等不良地质体时产生的反射波,其传播速度、延迟时间、波形、强度和方向等均与相关地质体的性质密切相关,并通过不同的数据表现出来;

②通过震源反射波的数据采集系统(传感器和记录仪)进行数据采集,将数据输入带有处理软件的电脑,并经过计算机数学计算进行数据处理;

③将采集的数据资料转换为反应相关地质体反射能量的影视图像或

隧道平面、剖面图;

④进行室内数据资料处理、分析,由工程技术人员进行解译,对隧道掌子面前方不良地质的性质、位置和规模等予以超前地质预报。

⑤预报频率

在断层等特殊地段,预报频率为100m/次;其余地段150~250m/次。

TSP系统的预报测孔布置见图6.3。

图6.3 TSP203预报系统测孔布置示意图

为保证预报长度、预报精度,提高预报质量,在一切可能的情况下尽量减少环境噪音,爆破接收信号时隧洞内应停止一切施工作业,确定好采样间隔和采样数目。

安放接收器一定要与周围岩体很好地耦合,以保证采集信号的质量,采用早强膨胀水泥砂浆,使接收器与岩体粘贴好。

要优化作业程序,科学组织施工,尽量采取不停工采集数据,为隧道

掘进赢得时间。对于爆破炸药作震源对预报结果所带来的影响要引起重视。

6.2.2.短距离超前地质预报

短距离超前地质预报是在长距离超前地质预报的基础上进行的,对于短距离超前地质预报,主要是通过开挖石碴识别、掌子面地质素描,更重要的是采用超前钻孔进行探测。通过对不同地质体标志的确认,以及不良地质体出现前的前兆标志,对不良地质体可能出露的位置进行预测和判断,辅助进行超前地质钻探。

6.2.2.1.地质素描

地质素描主要是根据掌子面上岩层岩性、产状及层位、条带状不良地质体等进行预测和预报。编录时必须对掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、厚度、特征层序、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、不良气体浓度等情况详细记录。确保对前方地质的预报准确可靠。

利用地质理论和作图法,将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量等准确记录下来并绘制成图表,结合已有勘测资料,进行隧道开挖面前方地质条件的预测预报。

6.2.2.2.超前钻孔

超前钻孔是隧道施工期超前地质预报方法中最直接的方法,是隧道施工中必须实施的重要工序,是对其他探测手段成果的验证和补充。超前钻孔能最直接地揭示掌子面前方的地质特征,准确率很高。其通过钻孔钻进速度测试和所采取的钻孔岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水状况方面的资料,是中短距离超前地质预报必不可少的手段。一般在地质预报

段钻1~3孔,深度20m~30m米,每25m一循环,每孔长30m,钻孔是否取岩芯根据不同地质条件确定。若遇到异常需将孔数增加到5孔。超前地质预报钻探分类见表6.1。隧道超前地质探孔示意图见图6.4。超前地质钻孔预报流程见图6.5。

表6.1 超前地质预报钻探分类

人为影响,因此变数较大,造成判读岩体比较困难。不取芯探孔另一缺点是因无法得到完整岩芯,在地质解释方面,常存有其不确定因素。超前钻孔探测的记录方式有:

(1)不取芯钻探

主要系利用钻机的冲击力、推力及扭力的变化,配合回水颜色及岩屑的观察,记录钻进时间、钻进速率,并据此来推断前方的地质状況。

不取芯钻探的优点是施作时间较短、费用较低(与取芯钻探比较),若

图Array图6.5 超前地质钻孔预报流程

道前方有地下水层,可以通过不取芯钻孔探测并排水,缺点是不取芯探孔常会因坍孔而无法量得正确的水压及水量资料。

(2)取芯钻探

利用钻芯钻机取出完整岩芯供地质判别,取芯钻探可得到直接的地质资料,从而做出较正确的地质判别。岩芯取出后,可经由实验室施作该岩块的物理、化学试验进而得其相关力学参数,钻探完成后的孔洞也可以当成排水孔,对于穿越含高压地下水层的岩体而言,可利用此先行降低水压。但取芯钻探施作期间开挖面通常需配合暂停,且施作时间比不取芯钻用工进要长,费用也较高。

6.2.2.3.加深炮孔探测

⑴加深炮孔探测是利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔

径浅孔获取地质信息的一种方法。

⑵加深炮孔探测适用于各种地质条件下隧道的超前地质探测,尤其适用于岩溶发育区。

⑶按下列要求加深炮孔探测:

①孔深应较爆破孔(或循环进尺)深3m以上;

②孔径宜与爆破孔相同;

③孔数、孔位应根据开挖断面大小和地质复杂程度确定;

④在富水岩溶发育区每循环必须按设计认真实施,发现异常情况应及时反馈信息,严禁盲目装药放炮;

⑤钻到溶洞和岩溶水时,应视情况采用超前地质钻探和其他探测手段,查明情况,确保施工安全,为变更设计提供依据;

⑥加深炮孔探测严禁在爆破残眼中实施;

⑦揭示异常情况的钻孔资料作为技术资料保存。

6.3.重点预报的内容

6.3.1.断层预报

(1)探明断层的性质、产状、富水情况、在隧道中的分布位置、断层破碎带的规模、物质组成等,并分析其对隧道的危害程度;

(2)断层预报以地质调查法为基础,以弹性波反射法探测为主,必要时采用红外探测、高分辨率直流电法探测断层带地下水发育情况及超前钻探法验证;

(3)当隧道施工接近规模较大的断层时,多具有明显的前兆,可通过地表补充地质调查、洞内地质调查、地表与地下构造相关性分析、断层趋势分析等手段预报断层的分布位置;临近断层破碎带的前兆标志有:节理组数急剧增加、岩层牵引褶曲的出现、岩石强度明显降低、压碎岩、碎裂岩、断层角砾岩等的出现、临近富水断层前断层下盘泥岩、页岩等隔水岩层明显湿化,或出现淋水及其他涌突水现象;

(4)断层破碎带与周围介质多存在明显的物性差异,可采用弹性波反射法探测破碎带的位置及分布范围;

(5)断层为面状结构面,可采用超前钻探法较为准确预报其位置、宽度、物质组成及地下水发育情况等;

(6)断层预报可按下列步骤进行:

①根据区域地质资料、工程地质平面图与纵断面图以及必要的地表补充地质调查,进一步核实断层的性质、产状、位置与规模等;

②采用弹性波反射法确定断层在隧道内大致位置和宽度;

③必要时采用红外探测、高分辨率直流电法探测断层带地下水的发育情况;

④必要时采用超前钻探预报断层的确切位置和规模、破碎带的物质组成及地下水的发育情况等;

⑤采用隧道内地质素描、断层趋势分析等手段预报断层分布位置;

⑥地质综合判析,提交地质综合分析成果报告。

6.3.2.岩溶预报

(1)岩溶是指可溶性岩石受水体以化学溶蚀为主、机械侵蚀和崩塌

为辅的地质应力综合作用,以及由此所产生的地质现象的统称。临近大型溶洞水体或暗河的前兆标志主要有:裂隙溶隙间出现较多的铁锈或粘土;岩层明显湿化、软化,或出现淋水现象;小溶洞出现的频率增加,且多有水流、河沙或水流痕迹;钻孔中用水量剧增,且夹有泥沙或小砾石;有哗哗的流水声;钻孔中有凉风冒出;

(2)岩溶预报应探明岩溶在隧道内的分布位置、规模、充填情况及岩溶水的发育情况,分析其对隧道的危害程度;

(3)岩溶预报以地质调查法为基础,以超前钻探法为主,结合多种物探手段进行综合超前地质预报,并采用宏观预报指导微观预报、长距离预报指导中短距离预报的方法;

(4)岩溶预报可按下列步骤进行:

1)研究隧址区岩溶发育规律

充分收集、分析、利用已有区域地质和工程地质资料,辅以工程地质补充调绘,查明隧址区工程地质与水文地质条件,分析岩溶发育的规律,宏观掌握区域地质条件,指导超前地质预报工作。应着重查明和分析以下方面的内容:

①地层岩性:可溶性岩层与非可溶性岩层的分布与接触关系,可溶性岩层的成分、结构和溶解性,特别是强溶岩(质纯层厚的灰发达地区、盐岩)的地层层位和展布范围,及其与隧道线路中线的相互关系。

②地质构造:隧址区的构造类型,褶皱轴的位置、两翼岩层产状;断裂带的位置、规模、性质、产状,特别是两条或两条以上断层交汇的位置(侵蚀性地下水的有利通道);主要节理裂的性质、宽度、间距、延伸方向、贯通性及充填情况等;新构造运动的性质、特点等。分析上述构造与岩溶发育的关系及不同构造部位岩溶发育特征和发育程度的差异性,划分岩溶发育带;分析上述构造与隧道线路中线的相互关系。

③岩溶地下水:地下水的埋藏、补给、径流和排泄情况、水位动态及水力连通情况,分析隧道受岩溶地下水影响的程度。

④隧道处于岩溶垂直分带的部位:根据隧道线路高程、穿越山区地形、地表岩溶发育情况、区域和隧址区侵蚀基准面等,判断隧道处于岩溶垂直分带的部位。

⑤岩溶发育的层数:根据岩溶、新构造运动和水文地质条件,结合地表测绘,查明岩溶发育的层数及隧道的关系。

⑥依据岩溶发育的垂直分带性、隧道高程和地下水季节的变化,判断那些可能与隧道相遇的溶洞、暗河的含水量,或分析那些不与隧道相遇的有水溶洞或暗河对隧道施工的影响程度。

⑦岩溶形态:岩溶形态的类型、位置、大小、分布规律、形成原因及与地表水、地下水的联系,以及地表岩溶形成和地下水岩溶形态的联系。

⑧结合有利于岩溶发育的岩层层位和构造位置,在大小封闭的洼地内、当地河流岸边或其他部位,查明大型溶洞或暗河的入口、出口的位置及高程,并结合可能成为暗可通道的较大断层或较紧闭背斜褶皱的核部位置、产状,推断暗河大致通道,确定能否与隧道相遇或与隧道的大概空间位置关系。

2)根据褶皱、断层、节理密集带、可溶岩与非可溶岩接触带、陡倾角可溶性岩、质纯层厚可溶性岩层的位置与产状,用地表与地下相关性分析法,分析隧道内可能出现大型溶洞、暗河的位置。

3)核查、领会设计中地质复杂程度分级和超前地质预报方案设计

根据区域地质和工程地质资料,结合本条第A款中的调查和分析,核查、领会设计文件中地质复杂程度分级和超前地质预报方案。

4)隧道内地质素描

根据隧道内地素描结果,验证、调整地质复杂程度分级和超前地质预

报方案。

5)物探探测

根据地质条件,可采用弹性波反射法进行长、中长距离探测,以探明断层等结构面和规模较大、可足以被探测的岩溶形态;采用高分辨直流电法、红外探测进行中长、短距离探测,可定性探测岩溶水;采用地质雷达进行短距离探测,以查明岩溶位置、规模和形态。

6)超前地质钻探

根据地质复杂程度分级、隧道内地质素描、物探异常带进行超前地质钻探预报和验证,对富水岩溶发育地段,超前地质钻探必须连续重叠式进行。超前钻探揭示岩溶后,应适当加密,必要时采用地质雷达及其他物探手段进行短距离的精细探测,配合钻探查清岩溶规模及发育特征。

7)加深炮孔探测

岩溶发育区必须进行加深炮孔探测。

8)地质综合判析,提交地质综合分析成果报告。

各种预报手段的组合不是一成不变的,根据地质条件和各种预报手段的优缺点灵活运用,以达到预报目的和解决实际问题为宗旨。

9)岩溶地区应开展岩溶重点发育地段隧道周边隐伏岩溶探测工作。

10)岩溶地区隧底应进行隐伏岩溶洞洞穴的探测,并应符合下列要求:

①采用综合物探查明隧底隐伏岩溶洞洞穴的位置、规模;

②根据物探资料布置验证钻孔;

③根据钻探验证结果修订物探异常成果图,作出预测隐伏岩溶图;

④隐伏岩溶图,比例为1:100~1:500,标明隐伏岩溶位置、规模、埋藏深度、类型和验证钻孔。

6.3.3.涌水突泥预报

(1)隧道涌水、突泥预报探明可能发生涌水、突泥地段的位置、规

隧道超前地质预报管理实施细则

隧道超前地质预报管理实施细则 第一章总则 第一条隧道超前地质预报是保证隧道施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础。通过超前地质预报工作,可以进一步查清隐伏的重大地质问题,及时掌握和反馈隧道地质条件信息,调整隧道设计参数、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。 第二条抓好隧道超前地质预报工作,可以预防各类突发性地质灾害,有效规避工程建设风险,实现铁路工程“六位一体”管理目标。超前地质预报是确保施工安全和结构安全的重要可靠手段,是铁路隧道设计文件的重要组成部分,也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节,是施工中不可缺少的关键工序,施工单位必须纳入工序管理。 第三条本细则依据《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设〔2008〕105号),结合银西铁路甘宁段实际制定。 第二章管理机构和职责划分 第四条管理机构 银西铁路有限公司建设指挥部成立隧道超前地质预报管理领导小组。

组长:指挥部总工 副组长:工程分部负责人 组员:专业主管工程师,各标段参建单位项目分管领导 指挥部管理领导小组负责银西铁路甘宁段隧道施工超前地质预报组织领导工作。领导小组下设办公室,办公室设在工程管理分部,负责组织对重大地质情况的施工方案进行研究。 第五条职责分工 铁路隧道地质按复杂程度分为四级:复杂(A),较复杂(B),中等复杂(C),简单复杂(D)。(详见铁建设〔2008〕105号《铁路隧道超前地质预报技术指南》附录B)。 超前地质预报工作涉及建设、设计、施工(含专业超前地质预报单位)、监理等单位,参建各方既要明确分工又要协调配合。 (一)指挥部职责 1.负责制订超前地质预报管理细则,明确各单位职责分工和工作流程,负责管理超前地质预报各参建单位并协调处理各单位之间的关系。 2.组织相关参建单位对超前地质预报设计文件进行技术及安全交底,负责审查施工单位上报的超前地质预报实施大纲或方案,审查监理单位编制的超前地质预报监理实施细则,审核超前地质预报分析成果。

隧道超前地质预报方案

目录 1、工程概况及地质情况 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2工程地质特征 (1) 1.3水文地质特征 (2) 1.4 不良地址及特殊岩土 (2) 1.5隧道工程地质条件的分析评价 (2) 1.6隧道工程地质围岩分级 (2) 1.7隧道工程地质条件评价 (3) 1.8不良地质及特殊地质采取措施 (3) 1.9 超前地质预测、预报的重要性 (3) 2、超前地质预测、预报总体方案 (4) 2.1预测、预报原则 (4) 2.2预测、预报总体方案 (4) 3、地质超前预报时间安排 (4) 4、地质预报主要设备 (6) 5、超前地质预报方法和手段 (6) 5.1地质分析方法 (6) 5.2超前探测 (7) 5.3洞内涌突水的实时监测 (11) 5.4洞外实时监测 (12) 6.超前地质预报成果整理 (12) 6.1分段地质预报成果表 (12) 6.2隧道贯通后提供的资料 (12) 7.其它 (12)

1、工程概况及地质情况 1.1工程概况 新建山西中南部铁路通道小水头1号隧道位于山西省古县并侯村附近,隧道起止里程DK384+125-DK385+075,全长950米,为单洞双线有碴隧道,隧道处于黄土台垣与太岳中低山交界地段,地形起伏较大,地形复杂,沟壑发育,坡度较陡,坡角约40°~50°。隧道进出口及洞身为第四系覆盖层,沿山梁顶部及一侧山坡覆盖第四系土层,地表多为荒地,生长灌木,隧道最大埋深38米。 1.2工程地质特征 1.2.1地层岩性 小水头1号隧道地址位于临汾~运城新裂陷九原山~塔儿山陷隆,毗邻浮山大断裂,隧道表覆为第四系上更新统(Q3al)砂质黄土、第四系中更新统洪积(Q2pl)黏质黄土,三叠系下统刘家沟组(T11)砂岩。洞身部位为中更新统黏质黄土和三叠系刘家沟组砂岩,各层具体描述如下: ①砂质黄土(Q3al):褐黄色,稍湿,稍密,土质较均匀,粘性较差,孔隙发育,局部含砂量较大,厚度3~5m。 ②黏质黄土(Q2pl):黄褐色、棕红色,硬塑,土质不均,粘性一般,孔隙不发育,可见少量针状孔隙,含铁锰质结核、钙质结核局部成层,夹有细圆砾土层和砂层,局部半胶结。厚度5.0~40.0m。 ③砂岩(T11):紫红色,成分以长石、石英为主,砂质结构,中-厚层状构造,节理裂隙发育,锤击易碎,强风化,岩芯多呈块状及短柱状,厚度3.0~5.0m。 ○4砂岩(T11):紫红色,成分以长石、石英为主,砂质结构,中-厚层状构造,节理裂隙发育,锤击易碎,强风化,岩芯多呈块状及短柱状,厚度大于20m。岩层产状:N65°W/22°S,三叠系刘家沟组砂岩主要发育两组节理,节理产状:155°∠85°、60°∠65°,均为微张节理,0.3m <S<0.8m,L>5m。

隧道地质超前预报

隧道地质超前预报 建立超前地质预报系统是进行隧道施工组织的重要前提,组建地质超前预报专业小组,进行超前地质预报,提前准备各种可能的不良地质条件的施工预案,超前处理不良地质,是实现长大隧道的安全施工和快速掘进的必要条件,地质预测预报体系见。 施工前预报:根据设计给出的隧道地质条件说明资料,认真分析隧道的地质断面图、平面图,掌握隧道的地质特点和水文特点。进行长距离宏观预报各段隧道可能出现的不良地质情况。 施工阶段地质资料记录:首先对已开挖地段进行地质调查,调查的主要依据为隧道开挖面地质素描、岩石结构面调查和涌水观测记录。 开挖面地质素描内容有:岩性、地质年代、岩层产状、软弱夹层、岩脉穿插情况;断层及破碎带的形态、产状、宽度、填充物特征;主要节理裂隙的形态、产状、规模及相互切割关系。围岩岩体结构类型、完整性、围岩的物理力学性能。 岩石结构面调查内容有:围岩的岩石结构产状、物理力学属性、节理的延伸性、粗糙起伏情况、张开程度。地下水出露情况、水量大小等;地下水的分布形态、大小、位置走向等;围岩节理内含水情况。地质素描采用图表形式形象纪录。地下水地质预测:现场技术人员根据以往施工经验对地下水作出经验性预报。 当隧道由弱可溶岩进入强可溶岩的边界部位时,可能发生涌水;

突水点的涌水特征:一般有渗、滴水段→线状渗水段→集中涌水段→高压喷水段;当隧洞由渗、滴水段进入线状渗水段时,应作好出现集中涌水的准备,进行超前预报的施工防治能取得较好效果;钻孔内出现浑水,前方可能有涌水;若浑水能喷射5m以上,则前方可能有大于30~50L/s的涌水存在;当超前钻孔能喷水较大时,则前方可能存在涌水;当地温测值出现比前一点低时,可能有涌水;掌子面附近出现铁锰质富集或泥质充填的裂隙,则表明前方有涌水的可能。 施工中将超前地质预报工作作为一道施工工序来进行安排,成立专业超前地质预报室,配置物探、地质及试验专业工程师、测试技工;配备先进的预测与预报设备和仪器,建立地质预报管理组织机构,由总工程师任组长,超前地质预报室主任任副组长,各专业工程师任成员的组织机构,并聘请国内知名地质预报和隧道施工专家组成专家组。 根据本标段隧道的工程地质特点,为保障施工安全,采用地面预报和洞内预报相结合的模式,主要以洞内预报为主。 为提前了解开挖地层的特性,在设计基础上,采用多种超前地质探测与预报手段,采集各种水文、地质、变形、应变等参数进行信息化管理,对未开挖地段进行地质预测和分析,以供设计单位及时提出是否需要修改设计的正确判断,并研究拟采用的支护类型,确定合理的结构支护参数,实行信息化管理信息化施工,以保证施工顺利进行。银洞坡隧道计划对ZK223+830-ZK223+960及YK223+850-YK224+000进 行超前地质预报。

隧道超前地质预报实施细则

渭源至武都建设项目WWSY1标 隧道测超前地质预报实施细则 1、编制依据 1)铁道部《铁路工程物理勘探规程》TB10013—98; 2)交通部《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004);3)交通部《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004); 4)交通部《公路隧道施工技术规范》(JTG F60—2009); 5)《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001); 6)《公路工程地质勘察规范》(JTJ064—98); 7)水利部《水利水电工程物探规程》(SL326—2005); 8)十天高速公路隧道工程施工图设计资料; 9)十天高速公路隧道工程地质勘察报告; 10)其它国家颁布、国家部门颁布、地方颁布的有关规范和规章。 2、工程概况 2.1隧道概况 烟坡里隧道位于甘肃省定西市漳县的油单沟与漳县三岔镇烟坡里村之间的厥头山西侧,隧道采用分离式,洞高7.5m;起止桩号为ZK173+070~ZK176+910 YK173+073~YK176+905,左线隧道长3840m,洞顶最大埋深250m,右线隧道长3832m,洞顶最大埋深248m;隧道进口平面线型为直线,出口段为圆曲线,左右线半径均为R-1400;左线纵面线型为1.38%(坡长637m)和-2.20%(坡长3195m)的人字坡。隧道进出口均采用削竹式洞门,设置10处行人横洞、4处行车横洞,左右线各设四处紧急

停车带。隧道围岩以IV、V级为主,两端洞口段均为V级围岩。 2.2隧道地质 2.2.1地形地貌 本隧道段位于甘肃省的东南部,处于西北黄土高原边缘与西秦岭山地交汇过渡地带,总体地形北低南高,隧道所经地段地面高程:2084.5~2273.2m,相对最大高差188.7m,隧道进口段,自然坡度38~40°,坡面呈阶梯状的田地,以构造剥蚀低中山地貌为主,山地海拔较高,主峰顶呈棱状,山坡高峻,河谷狭窄,多呈V字形。自白垩系以来,境内地层一直处于间歇性抬升之中,因此形成了多级不同时期、不同高程的剥夷面。 2.2.2地层岩性 根据区域地质资料及本阶段地勘资料,本勘察区隶属于华北区的陕甘宁盆地分区东南部。隧址区主要出露第四系全新统①-1耕植土(Q4pd)、第四系全新统冲洪积②-1粉质粘土(Q4al+pl)、第四系全新统崩滑堆积②-2碎石层(Q4del+c),下伏古近系④-3层强风化砾岩(E)、白垩系上统民和组⑤-1强风化泥质砂岩(K2m)及三叠系上统⑥-1强风化砂岩(T3)、⑥-2中风化砂岩(T3)、⑥-4中风化灰岩(T3)、⑥-4中风化泥质灰岩(T3)和⑥-2中风化钙质砂(T3)。第四系中上更新统黄土(Q2-3):黄褐色,中密-密实,土质较均,垂直节理少量发育,多分布于洞身段所在地的半山坡,覆盖厚度不大。 2.2.3地质构造与地震

隧道超前地质预报管理办法

中铁十一局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 隧道超前地质预报管理办法 长昆项目安质【2010】104号 第一章总则 第一条为规范中铁十一局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部建设项目的隧道超前地质预报工作,充分发挥超前地质预报对隧道施工的指导作用,确保隧道工程安全质量,依据《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设〔2008〕105号)、《加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》(铁建设〔2007〕102号)、《隧道超前地质预报管理办法》(沪昆湘工管〔2010〕116号)等有关规定,制定本法。 第二条超前地质预报的目的是通过地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等综合手段,进一步查清隧道开挖工作面前方工程、水文及不良地质等信息,降低地质灾害发生的几率和危害程度,保证隧道工程质量安全。 第三条超前地质预报应结合超前地质预报设计,合理选择预报或监测手段,遵循科学、准确、及时、经济的原则。 第四条项目部工程管理部负责隧道超前地质预报归口管理工作,安质部负责检查督促超前预报措施的落实情况。 第二章职责分工 第五条项目分部职责及分工 (一)履行合同承诺,组织或委托符合铁路隧道超前地质预报要求的技术人员和仪器设备进场,对非高风险和极高风险隧道的软弱围岩及不良地质隧道的地质预报责任主体,由各分部组织实施。

(二)依据隧道风险评估和超前地质预报设计,编制实施大纲,并纳入施工组织设计;经审查批准后组织实施,对一般隧道超前地 - 1 - 质预报成果及数据的真实性负责。 (三)组织超前地质预报知识培训,确保设备操作和数据处理人员持证上岗。综合掌握物探与钻探、长短距离相结合验证方法。 (四)按照设计单位超前预报任务书的要求,做好超前预报工作。向建设、设计、监理及时上报隧道超前地质预报成果,反馈预报工作中发现的地质问题。 (五)发现实际地质情况与设计文件不相符合时,及时提出变更设计申请,并完善相关手续。 (六)归档隧道地质预报成果、变更设计文件、有关会议纪要等内容,纳入工程竣工文件移交。 (七)按照项目部《突发事件管理办法》和《突发事件应急预案》,做好突发事件应急准备工作。 (八)做好设计单位超前地质预报的配合工作,及时提供超前预报条件。 第三章超前地质预报管理 第六条实施预报前,提前将预报时间、手段书面通知监理单位,驻地监理在约定时间内到场旁站并做好记录。 第七条对于高度和极高风险隧道,物理探测结束后,设计单位应及时向监理单位提交正式报告,监理单位接到超前地质预报成果后,一般在6小时内完成审查程

超前地质预报指导书

隧道超前地质预报作业指导书 一、适用范围 适用于汕揭高速02项目部叶下桃隧道超前地质预报工作。 二、作业准备 1、内业准备 (1)、施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核图纸,熟悉技术标准。 (2)、统计设计图中超前地质预报方式和预报里程,建立超前地质预报台帐。 2、外业方面 (1)、由测量人员提供检测面的施工里程。 (2)、根据采用的超前地质预报方式做好现场打孔或机械、人员的配合工作。 三、技术要求 1、隧道爆破开挖后及时查看掌子面地质状况,描绘地质图,通过与设计的对比,提供地质情况预报。 2、隧道施工期的地质预测,应包含以下: (1)、断层及断面影响带的位置、规模及其性质。 (2)、软弱夹层的位置、规模及其性质。 (3)、岩溶的位置、规模及性质。 (4)、不同岩性、围岩级别变化界面的位置。 (5)、工程地质灾害可能发生的位置和规模。 (6)、含水构造的位置、规模及其性质。 四、施工程序和工艺流程

1、超前地质预报施作工艺流程见下图所示: ①采用TSP-203、超前钻探、地质雷达、地质素描法等进行综合探测; ②超前地质预报要对多种手段所得的资料进行综合分析与评判,相互印证,结合掌子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断。

2、施工工艺 隧道施工过程的地质超前预报,主要是根据地表和已经开挖的隧道的地质调查和各种探测方法取得的资料,以及地质推断法预测开挖工作面前方一定长度范围内围岩的工程地质条件。如:地面地质调查法、洞身地质素描法、钻速测试法、钻探孔法、涌水量观测、岩体结构面量测和围岩变形观测。物探测试主要有TSP法、地质雷达法。 预测时根据地质条件的不同,采用一种或几种方法组合综合预报,以工程地质法(包括图析法及地质素描法)进行超前宏观预报为前提,结合TSP203超前地质预报系统、地质雷达、超前探孔、经验法等综合手段,分长期预报、中期预报、短期预报三个阶段对隧道岩体特征、断层、涌水等不良工程地质进行超前预测预报: 采用TSP系统与地质分析法相结合进行长期(长距离)(>80m范围)地质预报; 采用仪器钻孔进行30~80m距离的中期地质预报; 利用台车钻孔和地质雷达相结合,进行距离小于30m的短期地质预报; 采用在钻爆循环中加深(4m)3~5个炮孔进行掌子面前方4m范围的下一循环的探测。结合掌子面地质素描预测法进行掌子面作业影响区域内的当前地质预报。 对物探异常区采用钻孔进行验证,以便指导施工。 五、施工要求 根据隧道地质复杂的特点,本着以“早预报、早预防”的原则组织施

隧道超前地质预报的概念及其研究的目的与意义

隧道超前地质预报的概念及其研究的目的与意义 一、隧道超前地质预报的定义 近年来,随着我国国民经济的迅速发展,以及高速铁路、高速公路、路、城市轨道交通等工程大规模建设,长大隧道数量也越来越多。但隧道施工进度经常成为制约整个整个工程进展的瓶颈,隧道快速掘进的主要难题是如何超前了解掌子面前方的地质情况和岩石力学参数,其中隧道轴线的地质界面可能会在施工掘进中发生严重的问题,如塌方、突泥、突涌等灾害,尤其是当这些灾害交叉发生时,问题会更加严重。隧道超前地质预报就是解决个难题行之有效的方法。 隧道超前地质预报是通过物探、钻探或导坑,并配合地质测绘或地质调查等手段收集的资料,对隧道的某个段落,或某个部位及其前方一定范围内的围岩地质特征、结构特征和完整状态、围岩级别及隧道开挖后的稳定性进行预测,并提出隧道前方开挖和支护建议的报告。力图在施工前掌握前方的岩土体结构、性质、状态,以及地下水、瓦斯等的赋存情况、地应力情况等地质信息,指导隧道施工,以避免施工及运营过程中发生涌水、瓦斯突出、岩爆、大变形等地质灾害,保证施工的安全。 二、隧道超前地质预报的目的与意义 隧道工程属于隐蔽工程,常常会受到各种不良地质体的影响,在隧道施工前或者施工过程中如果不能准确地对可能遇到的不良地质体进行预报或预测,就有可能影响施工的进度,甚至会引发灾难性事故。不良地质体本包括括施工地段岩件不同的岩体、断层裂隙构浩带、强富水诱水她层、岩溶等。不同岩性的岩体可能会对施工机械造成损害,也有可能发生冒落、塌方等事故,这不仅增加了建造及维护维修成本,还会影响工期,造成较大的损失;断层裂隙构造带对工程影响很大,破碎带可能将上下岩层的水系导通,在岩层间形成润滑层。断层裂隙面极易滑动,造成岩层失稳,引发山体滑坡及泥石流涌动。所以在断层裂隙构造带附近施工时,要随时观察构造的联系及导通情况,防止透水和由岩层失稳引起的事故发生;在强富水透水层以及岩溶区,主要是防止透水事故的发生,以及透水后園地层减压造成的岩层失稳。 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。通过超前地质预报,及时发现异常情况,预报掌子面前方不良地瓜体的位置、产状及其围岩

隧道超前地质预报作业指导书

×××标段隧道工程 隧道超前地质预报作业指导书 1、适用范围 本作业指导书适用于×××标段×××段范围内隧道及×××隧道洞口地段超前地质预报工作。具体内容包括:预报内容、预报分级、预报流程及要点。 2、作业准备 2.1内业技术准备 作业指导书编制后,在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,掌握有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前的技术培训,考试合格后持证上岗。 2.2外业技术准备 施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。 修建生活房屋,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。 所有仪器已经到位,经过校验并在使用有效期限内。 3、技术要求 明确隧道超前地质预报作业工艺流程、操作要点和重要性,指导、规范隧道超前地质预报,保障隧道安全掘进。施工过程中必须将超前地质预报纳入施工工序管理,做到先探测、后施工,不探测不施工。 所使用的仪器具有合格的出厂证明及使用期限,并按相关要求进行质

量验收,有验收记录,并在有效使用期内。 4、施工程序与工艺流程 4.1 预报内容 (1)地层岩性,特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊土的预测预报。 (2)地质构造,特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响山体完整性的构造发育情况的预测预报。 (3)不良地质,特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有气体及高地应力等发育情况的预测预报。 (4)地下水,特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴、富水地层等的预测预报。 4.2 预报方法 (1)超前地质预报方法按预报原理可分为地质分析法、钻探法、物探法和超前导坑法。 ①地质分析法,包括地层分界线、构造线,地下和地表相关全分析、地质作图等。 ②钻探法,包括深水水平钻探、5~8m加深炮孔探测及孔内摄影。 ③物探法,包括地震波反射法、声波反射法、电磁波反射法、红外探测法等。 ④超前导坑法,包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。 (2)超前地质预报按长度可分为长距离预报(大于200m)、中长距离预报(30~200m)和短距离预报(小于30m)。

隧道超前地质预报管理实施细则

附件一 隧道超前地质预报管理细则 第一章总则 第一条隧道超前地质预报是保证隧道施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础。通过超前地质预报工作,可以进一步查清隐伏的重大地质问题,及时掌握和反馈隧道地质条件信息,调整隧道设计参数、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。 第二条抓好隧道超前地质预报工作,可以预防各类突发性地质灾害,有效规避工程建设风险,实现铁路工程六位一体管理目标。超前地质预报是确保施工安全和结构安全可靠的重要手段,是铁路隧道设计文件的重要组成部分,也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节,是施工中不可缺少的关键工序,施工单位必须纳入工序管理。 第三条本细则依据《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设〔2008〕105号)、《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设〔2010〕120号),结合实际制定。 第二章管理机构和职责划分 第四条管理机构 云桂铁路、沪昆客专云南有限责任公司(以下简称公司)成立隧道超前地质预报管理领导小组。 组长:韩星俊

副组长:王景江霍宝虎 组员:工程管理部、安全质量部、现场指挥部、设计单位、专业预报单位、监理单位负责人。 公司管理领导小组负责云桂铁路、沪昆客专(云南段)隧道施工超前地质预报组织领导工作。领导小组下设办公室和专家组,办公室设在工程管理部,归口管理超前地质预报工作。专家组由公司工程部、安质部、现场指挥部负责人和专业超前地质预报单位技术负责人组成,组长由领导小组指定,负责对重大地质情况的施工方案进行研究。 第五条职责分工 铁路隧道超前地质预报实行施工单位、现场指挥部、公司三级管理制度。施工地质按复杂程度分为四级(A级:复杂,B级:较复杂,C级:中等复杂,D级:简单。详见铁建设〔2008〕105号《铁路隧道超前地质预报技术指南》附录B)。 超前地质预报工作涉及建设、设计、施工(含专业超前地质预报单位)、监理等单位,参建各方既要明确分工又要协调配合。 (一)公司职责 1.负责制订超前地质预报管理细则,明确各单位职责分工和工作流程,负责管理超前地质预报各参建单位并协调处理各单位之间的关系。公司工程部负责日常管理,现场指挥部负责现场管理。 2.负责审批A、B级施工地质超前地质预报设计方案、实施细则、预报成果和分析结论。A级由公司总工程师组织审核,B级由公司工程部组织审核并对A级进行预审,C级由现场指挥部组织审核并对A、B级进行预审,D级由施工单位审核,并报现场指挥部核备。

各种隧道超前地质预报方法优缺点分析

各种隧道超前地质预报方法优缺点分析 隧道超前地质预报就是在施工前期地质勘查成果的基础上,进一步查明掌子面前方一定范围内围岩的地质条件。超前探测地层岩性、软弱层的位置、岩体完整程度、断裂带位置及宽度、围岩富水性等不良地质以及隐伏的重大地质问题。为隧道信息化设计、支护参数变更及施工方案优化提供依据,指导施工顺利进行,精品文档,超值下载 确保施工安全。中交路桥科技有限公司专业从事隧道超前地质预报,小乔接下来将为您介绍目前工程上主要用到的超前地质预报方法:地质调查法、超前钻探法、物探法、超前导坑预报法、数码成像技术等。 1、地质调查法 地质调查法就是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料与隧道内地质素描,通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下与地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等,利用常规地质理论、地质作图与趋势分析等,推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。 优点:地质调查法不占用施工时间,该方法设备简单(地质罗盘)、操作方便、预报效率高、效果好、费用低,且能为整座隧道提供完整的地质资料。 缺点:对与隧道交角较大而又向前倾的结构面容易产生漏报,对操作人员地质知识水平要求较高,一般要求专业地质人员来完成。 2、物探法 2、1 电磁波反射法

电磁波反射法超前地质预报主要采用地质雷达法。中交路桥科技有限公司拥有多套地质雷达,地质雷达探测就是利用电磁波在隧道开挖工作面前方岩体中的传播及反射,根据传播速度、反射走时与波形特征进行超前地质预报的一种物探方法。 优点:将发射天线与接收天线集于一体,具有分辨率高、快速、无损、连续检测、实时显示等特点。在地表探测5~30m范围内的地下地层或地质异常体(溶洞、土洞、断裂、空隙等)反射信号还就是比较明显的,也就是一种比较理想的手段。 缺点:仪器密封性差,洞内不易防水、防潮、防尘,易造成仪器损坏,特别就是没有专门的天线,操作起来费时费力,且效果不好;探测距离太短,一次只能探测5~30m。 隧道内的环境条件与地质雷达的理论基础——半无限空间不吻合,加之洞内钢拱架、钢筋网、锚杆、钢轨等金属构件的影响,探测结果一般不太理想。 2、2 地震波反射法 利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧洞掌子面前方及 周围临近区域的地质情况,可以检测出掌子面前方岩性的变化,可以在钻爆法或TBM开挖的隧道中使用,而不必接近掌子面。该法有效预报距离100~200m。 优点:适用范围广,适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况。 预报距离长,能预报掌子面前方100~200m范围内的地质状况,围岩越硬越完整,预报长度就越大。 对隧道施工干扰小,它可在隧道施工间隙进行。

隧道超前地质预报 作业指导书..

超前地质预报施工作业指导书

1 适用范围 适用于对新建铁路西安至宝鸡客运专线XBZQ-2标段小村隧道施工掌子面前方和周边围岩情况的探测。 2 设计概况及编制依据 2.1 设计概况 2.1.1 工程概况 小村隧道,位于陕西省宝鸡市陈仓区,渭河南岸三级阶地,属秦岭山前黄土塬区;从310国道小村附近山坡进洞,下穿唐家塬,从马尾河右侧山坡出洞,隧道起讫里程DK627+747~DK628+650,全长903m,其中明挖52m,IV级围岩300m,V级围岩551m。最小埋深为16.0m最大埋深为46.0m,为双线黄土浅埋隧道;隧道位于R-8000m圆曲线上,洞内纵坡为11‰和3‰的人字坡。 隧道主体结构采用曲墙带仰拱复合式衬砌,衬砌采用C35钢筋混凝土结构。隧道初期支护由钢拱架,钢筋网、锚杆和喷射混凝土组成。隧道进口采用台阶式洞门,设置有20m 明洞,洞口段基础采用φ125cm钻孔桩加固地层,并设置钢筋混凝土承台。隧道出口采用斜切式洞门,设置有32m缓冲结构。洞口边仰坡采用拱形骨架护坡,拱形骨架的上缘设排水槽,在拱形骨架内植草绿化。 2.1.2工程地质 隧道通过地层为第四系上更新统风积黏质黄土及黏质黄土(古土壤),下部为第四系中更 新统风积黏质黄土夹黏质黄土(古土壤),底部为中更新统冲积砂及圆砾土等。无断裂构造。 2.1.3水文地质 隧道通过地段内地表水及地下水均不发育。 2.1.4方案设计 小村隧道属黄土浅埋隧道,其不良地质构造主要是软弱土层及断层,超前地质预报主要对上述隧道开挖面前方一定距离的浅埋段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。 2.2 编制依据 2.2.1 《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设【2010】241号); 2.2.2 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(铁建设【2010】240号);

隧道超前地质预报管理实施细则及表格一

隧道超前地质预报管理 第一章总则 第一条隧道超前地质预报是保证隧道施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础。通过超前地质预报工作,可以进一步查清隐伏的重大地质问题,及时掌握和反馈隧道地质条件信息,调整隧道设计参数、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。 第二条抓好隧道超前地质预报工作,可以预防各类突发性地质灾害,有效规避工程建设风险,实现铁路工程六位一体管理目标。超前地质预报是确保施工安全和结构安全可靠的重要手段,是铁路隧道设计文件的重要组成部分,也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节,是施工中不可缺少的关键工序,施工单位必须纳入工序管理。 第三条本细则依据《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设〔2008〕105号)、《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设〔2010〕120号),结合实际制定。 第二章管理机构和职责划分 第四条管理机构 贵阳市域林织铁路第三项目经理部一工区成立隧道超前地质预报管理领导小组。 组长:雷明深

副组长:陈力 组员:工程管理部、安全质量部、现场指挥部、设计单位、专业预报单位、监理单位负责人。 公司管理领导小组负责隧道施工超前地质预报组织领导工作。领导小组下设办公室和专家组,办公室设在工程管理部,归口管理超前地质预报工作。专家组由公司工程部、安质部、现场指挥部负责人和专业超前地质预报单位技术负责人组成,组长由领导小组指定,负责对重大地质情况的施工方案进行研究。 第五条职责分工 铁路隧道超前地质预报实行施工单位、现场指挥部、公司三级管理制度。施工地质按复杂程度分为四级(A级:复杂,B级:较复杂,C级:中等复杂,D级:简单。详见铁建设〔2008〕105号《铁路隧道超前地质预报技术指南》附录B)。 超前地质预报工作涉及建设、设计、施工(含专业超前地质预报单位)、监理等单位,参建各方既要明确分工又要协调配合。 (一)公司职责 1.负责制订超前地质预报管理细则,明确各单位职责分工和工作流程,负责管理超前地质预报各参建单位并协调处理各单位之间的关系。公司工程部负责日常管理,现场指挥部负责现场管理。 2.负责审批A、B级施工地质超前地质预报设计方案、实施细则、预报成果和分析结论。A级由公司总工程师组织审核,B级由公司工程部组织审核并对A级进行预审,C级由现场指挥部组织审核并对A、B级进行预审,D级由施工单位审核,并报现场指挥部核备。

2014超前地质预报技术在隧道中的应用-大工检测-试验人员继续教育网络平台

试题 第1题 弹性波法超前地质预报是以人工激发弹性波,弹性波以球面波形式在围岩中传播,当遇到() 差异界面时,弹性波就会产生回波,通过对回波信号进行分析,就可以计算出差异界面距离 震源的距离、位置、范围等。 A.波阻抗 B.介电常数 C.电性 D.红外 答案:A 您的答案:A 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第2题 地质雷达法超前地质预报是由雷达发射天线连续发射高频电磁波,电磁波在传播过程中遇到 ()差异界面时,回波信号被接收天线接收,通过对回波信号进行分析,可以推断介质的性 质与界面的位置 A.波阻抗 B.介电常数 C.电性 D.红外 答案:B 您的答案:B 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第3题 高直流电法超前地质预报是以岩石的()差异为基础,对开挖面前方储水、导水构造分布和 发育情况进行预报的一种直流电法探测技术。 A.波阻抗 B.介电常数 C.电性

D.红外 答案:C 您的答案:C 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第4题 ()能量团较均匀,能量按一定规律缓慢衰减,波形均一,同相轴连续,振幅较低。 A.完整岩体 B.断层破碎带 C.富水带 D.岩脉破碎带 答案:A 您的答案: 题目分数:6 此题得分:0.0 批注: 第5题 能量团不均匀,能量衰减快、规律性差,波形杂乱,同相轴不连续,振幅变化大。 A.超前普通钻法 B.地质雷达法 C.超前导洞法 D.地表查勘法 答案:A 您的答案:A 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第6题 _________一般用于可能有溶洞、暗河或其他较严重地质灾害的隧道段。 A.超前导洞法 B.超前地质钻法 C.加深炮孔法 D.超前普通钻法 答案:B 您的答案:B 题目分数:6 此题得分:6.0

隧道超前地质预报培训考试试卷及答案

铁路隧道超前地质预报培训考试试卷 部门姓名得分 一、单项选择题(共10题,每题5分, 共40分。每题的备选项中,只有1个最符合题意) 1、2010年7月28日铁道部文件《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧 道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设[2010]120号)中关于超前地质预报的规定:施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道,超前地质预报的责任主体单位为(B),其超前地质预报工作由()负责组织实施。 A.建设单位 B.设计单位 C.施工单位 D.监理单位 2、2010年7月28日铁道部文件《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设[2010]120号)中关于超前地质预报的规定:其他隧道超前地质预报的责任主体单位为(C),超前地质预报由()专业人员实施。 A.建设单位 B.设计单位 C.施工单位 D.监理单位 3、铁路隧道工程在各设计阶段均应进行相应的超前地质预报设计,预报方法的选择应与(D)相适应。 A.施工条件 B. 施工环境 C.现场环境 D.施工方法 4、按超前地质预报长度的不同分为(A) A、3B、4 C、2D、5 5、长距离预报的预报长度为(C) A.50~80m B.80~100m C. 100m以上 D.150m 6、地质复杂程度分级及超前地质预报方案地质复杂程度分级分为(B)级 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 7、按预报手段原理的不同分为(C) A.3种 B.5种 C. 4种 D. 6种 8、TSP每次预报有效长度100m左右,需连续预报时前后两次应重叠(B)以上, A.5m B. 10m C. 15m D. 20m 二、简答题(每题30分,共60分) 1. 超前地质预报的目的及任务是什么? 答:进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件,指导工程施工的顺利进行;降低地质灾害发生的机率和危害程度;为优化工程设计提供地质依据;为编制竣工文件提供地质资料。 2.超前地质预报方法的分类按预报手段原理的不同分为: 答: 1 地质调查法:包括隧道地表补充地质调查、洞内开挖工作面地质素

隧道工程超前地质预报管理办法

隧道工程超前地质预报管理办法 第一章总则 第一条为规范项目分部管段内隧道工程超前地质预报工作,充分发挥超前地质预报对隧道设计和施工的指导作用,确保隧道工程质量安全,依据《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设〔2008〕105号)、《关于进一步明确软弱围岩及不良地质隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设〔2010〕120号)、《关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知》(铁技〔2010〕352号)、《关于进一步加强铁路隧道施工超前地质预报工作的通知》(铁建设函〔2006〕340号)、《加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》(铁建设〔2007〕102号)、《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设〔2007〕200号)、《关于铁路高风险隧道安全管理工作的实施意见》(工管质〔2011〕36号)、《铁路建设工程风险管理技术规范》(铁总建设〔2014〕131号)及项目隧道施工现场实际情况,特制定本办法。 第二条超前地质预报的目的是通过地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等综合手段,进一步查清隧道开挖工作面前方工程、水文及不良地质等信息,降低地质灾害发生的几率和危害程度,保证隧道工程质量安全。 第三条超前地质预报应按照超前地质预报设计,合理选择预报或监控手段,遵循科学、准确、及时、经济的原则。 第四条隧道超前地质预报是保证隧道施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础。通过超前地质预报工作,可以进一步查清因前期地质勘察工作的局限而难以探查的、隐伏的重大地质问题,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。 第五条抓好隧道超前地质预报工作,可以预防各类突发性地质灾害,降低地质灾害发生机率,有效规避工程建设风险,实现铁路工程质量、安全、工期、环境和投资控制目标。 第六条本分部隧道地质条件复杂,隧道超前地质预报的重点内容主要有:不良地质、地质构造(特别是断层破碎带、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况)、地层岩性(特别是对软弱夹层、破碎地层及特殊岩土等)和地下水(特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层等)。 第七条本办法依据沪昆客专湖南有限责任公司标准化管理体系文件《隧道工程超前地质预报管理办法》(Xxxx安质〔2014〕XXX号)的文件结合中铁XXXXXXX铁路项目经理部第二分部实际情况制定。 第二章组织机构及职责分工 第八条中铁XXXXXXX铁路工程项目经理部第二分部成立Xxxx铁路隧道超前地质预报管理领导小组。 组长:项目分部经理:XXX 副组长:党工委副书记:XXX 项目副经理:Xxxx 安全总监:XXX 总工程师:XXX 组员:XXXXX XXX铁路隧道施工超前地质预报管理领导小组负责XXX铁路项目经理部第二项目分部铁路隧道施工超前地质预报组织领导工作。领导小组下设办公室,办公室设在安质环保部,归口管理超前地质预报工作。

隧道超前地质预报方案

新建山西中南部铁路通道瓦塘至汤阴(东)段 站前工程ZNTJ-5标 超前地质预报 专项施工方案 中铁十七局集团山西中南部铁路通道 ZNTJ-5标项目经理部 二〇一〇年六月

超前地质预报专项施工方案 编制: 审核: 批准: 中铁十七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-5标项目经理部

目录 1.编制说明 (1) 2.工程概况 (1) 3.超前地质预报的目的和目标 (3) 4.超前地质预报主要项目 (3) 5.超前地质预报的方法和手段 (3) 6.超前地质预报实施计划 (4) 7.超前地质预报方法 (8) 8.超前地质预报保证措施 (14) 9.正确处理地质预报与施工的关系 (16)

隧道超前地质预报专项施工方案 1.编制说明 1.1.编制依据 为保证山西中南部铁路通道ZNTJ-5标隧道工程施工安全,切实履行企业安全生产的责任主体,根据《建设工程安全生产管理条例》和《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的规定,结合本工程的特点,制订ZNTJ-5标隧道工程超前地质预报专项施工方案。 1.2.采用的标准规范、图纸 《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设【2008】105号); 《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》TB10108-2002; 《铁路隧道工程施工技术指南》 TZ202-2008; 《铁路隧道施工质量验收验收标准》TB10417-2003; 《铁路工程基本作业施工安全技术规程》 TB10301-2009; 《铁路隧道工程施工安全技术规程》 TB10304-2009; 隧道施工设计图纸。 2.工程概况 2.1.线路概况 中南铁路通道ZNTJ-5标段起讫里程为DK198+350~DK259+000,全长57.70km,全部位于山西省石楼县、隰县境内,线路起点位于石楼县沙塘沟,穿过沙塘2号隧道,跨越屈产河、柳石公路和县乡道路,到达石楼车站,然后在谭家庄东侧进入石楼隧道,从朱家峪出来后,沿山脚前行,终点止于隰县车站。

监理Ⅱ标隧道超前地质预报监理实施细则2

目录 1、工程特点及技术、质量标准 (1) 1.1工程特点 (1) 1.2工程技术质量标准 (4) 2、监理工作范围及重点 (5) 2.1监理工作范围 (5) 2.2监理工作重点 (7) 3、监理工作流程 (8) 4、监理工作控制要点及目标 (10) 4.1监理工作控制要点 (10) 4.2监理工作目标——主控项目 (10) 4.3监理工作目标——一般项目 (10) 5、超前地质预报管理 (11) 6、分级预报及方法 (12) 7、超前地质预报内容和方法 (12) 7.1超前地质预报内容 (12) 7.2超前地质预报方法 (13) 8、超前地质预报关键技术规定和要求 (15) 9、超前地质预报工作的实施 (16) 10、信息化管理 (17) 11、监理工作手段 (18)

1、工程特点及技术、质量标准 1.1工程特点 新建合肥至福州铁路(以下简称“合福铁路”)位于安徽省中南部、江西省东部、福建省东北部地区,线路自合肥引出,经长临河至巢湖市以南,经无为后与庐铜线共建长江大桥越江至铜陵,经南陵、泾县、旌德,绩溪、黄山至江西省,经婺源、上饶越武夷山山脉至福建省,经武夷山、建阳、建瓯、南平、宁德(古田)、闽清,引入福州枢纽福州站,正线全长809.919km。其中:江西省境内183.22公里,福建省境内283.605公里,包括上饶联络线、福州枢纽及配套工程;闽赣段项目投资总额562.27亿元。 监理Ⅱ标管段为闽赣省界至上饶段,主要为低山丘陵区,山势延绵,起伏较大,植被发育,相对高差150~300m,局部地段为中低山区、二级阶地垄岗区及孤峰河、青弋江、富资河、丰乐河、新安江、信江等河流一级阶地;中低山区山势陡峻,相对高差300~500m;二级阶地垄岗区岗地坳谷相间,地形较开阔,地势略有起伏,地面标高45~175m;一级阶地多呈狭长条带状,地势平缓,起伏不大,地面标高34~142m不等。 1.1.1 工程地质特点 (1)地层岩性 线路所经地区地层岩性复杂,出露下元古界~第三系沉积岩及变质岩、各时期的岩浆岩和第四系松散地层。主要沉积岩系有石英砂岩、泥质砂岩、页岩、泥岩和灰岩等,及火山—沉积岩系凝灰岩、凝灰熔岩和凝灰质砂岩等,以及变质岩系板岩、千枚岩、片岩和片麻岩等。岩浆岩主要为花岗岩和闪长岩等。第四系地层主要为全新统粘性土、粉土、砂类土及碎石类土等,淤泥及质土主要分布在河流阶地、谷地和闽江三角洲平原,厚5~50m;上、中更新统主要为黏土,具弱膨胀性。 (2)地质构造 沿线经历了多个构造旋回时期,横跨多个大地构造单元,合肥以南至上饶属扬子准地台,上饶至福州属华南褶皱系。本段沿线地质构造类型主要为断裂及褶皱。其中主要深、大断裂有:自北向南依次分布有丰城~婺源深断裂、遂川~德兴深断裂、葛源(横峰)~樟村(玉山)大断裂、港边(横峰)~双明(玉山)大断裂、萍乡~广丰深断裂等5条深大断裂;主要褶皱有:乐平~婺源复向斜、武夷山复式背斜、上饶复式向斜、龙村~中堡弧形构造带等(3)水文地质 本段线路所经地区的地下水主要为孔隙水和基岩裂隙水、岩溶水。 孔隙水赋存于各类松散岩类中,主要分布在河流阶地、丘间及山间谷地等,埋深较浅, 5-1

超前地质预报实施细则(经典版)

目录 1、适用围 (1) 2、工程概况 (1) 2.1狮子岩隧道概况 (1) 2.2白山同隧道概况 (1) 2.3地质岩性 (1) 2.4 地震基本烈度 (2) 2.5水文特征 (2) 3、编制依据 (2) 4、超前地质预报目的 (2) 5、超前地质预报的主要容和法 (2) 5.1 超前地质预报的主要容 (2) 5.2超前预报的主要法 (2) 5.3主要实施法 (3) 6、TSP203地质预报系统 (4) 7、掌子面地质素描 (5) 8、水平超前钻 (5) 9、地质预测、预报工艺流程 (6) 10、地质信息收集与处理 (6) 11、针对预报可能出现特殊地段的处理法 (7) 11.1涌水出现处理法 (7) 11.2涌水突泥地质现象的处理法 (7) 12、地质工作组织机构 (7) 13、资料管理 (8) 附图1 (9) 附表1................................................................................................................... (10)

1、适用围 本实施细则适用于莆永高速公路段A3合同段隧道地质超前预报作业,对超前地质勘探进行过程控制,保证超前地质勘探满足施工要求。 2、工程概况 2.1狮子岩隧道概况 狮子岩隧道属于构造剥蚀低山丘岭地貌,地形起伏大,局部地段地形较陡,进出口段坡度约25-30°,均与山间沟谷盆地相连,切割深达15-30m,线路经过山顶最高约687.9m,最低约121.4m。相对高差约566.5m。隧道出口段地表溪水发育,洞身山体表面多沟谷、盆地;隧址区地表多植被覆盖,多沟谷、陡坎,自然经济欠发达。隧道最大埋深560m,围岩主要为燕山早期花岗岩和侏罗系上统南园组中微风化凝灰岩、流纹岩及长林组凝灰质砂岩,厚层状、块体状构造,结构面结合较好或好。总体稳定。围岩级别为Ⅱ~Ⅴ级。隧道区地表水体不发育,局部低洼沟谷中发育有季节性溪流,雨季多水,旱季少水甚至无水;地下水主要有第四系松散土层隙潜水、基岩风化裂缝系水两种类型。 2.2白山同隧道概况 白山同隧道在省至永定高速公路段A3标段,左线里程为ZK20+040~ZK21+498.840;右线里程为K19+995~K21+500。属构造剥蚀低山丘陵地貌,地形起伏大,局部地段地形较陡,进口坡度较大,约40~45m。进口与山间沟谷盆地相连,切割深度达15~50米,线路经过山顶最高标高约659.6米,最低标高209.5米,相对高差约450米。隧道进口段地表水系较发育,隧址区地表多茶园种植区,多沟渠、小陡坎,自然经济较发达。根据工程地质调查、钻探及物探资料,本隧道进口地段围岩主要由粉质黏土及全-强风化凝灰岩组成,进口段围岩级别为Ⅴ级,工程性质差,浸水易软化,稳定性差。施工开挖洞顶极易塌,侧壁易垮塌。 2.3地质岩性 根据工程地质调查、钻探及物探资料,隧道进口地段围岩主要由粉质黏土及全-强风化凝灰岩组成,进口段围岩级别为Ⅴ级,工程性质差,浸水易软化,稳定性差。施工开挖洞顶极易塌,侧壁易垮塌。

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