隧道超前地质预报(加深炮孔法、超前钻探)施工作业指导书

隧道地质超前预报作业指导书13.1 编制依据及目的13.1.1目的为确保XX高速铁路隧道施工安全质量，根据设计提供的工程及水文地质资料，结合地质超前预报，进行分析研究，制定完整的施工技术方案。

做好技术、物质、机械设备的储备，避免地质灾害的发生。

使之达到施工设计及施工规范的要求，确保工期目标的实现，特制订本作业指导书。

沿线部分隧道穿越地段工程地质条件复杂主要为粉质粘土、岩溶洞段、浅埋洞段及断层破碎带，隧道安全问题为隧道工程施工的重点。

为此成立专门的地质预报小组，工程施工中采用超前TSP-203型地质预报仪及BK2000型地质雷达进行探测预报不良地质，严格按新奥法原则进行施工，采用双侧壁导坑法、台阶法进行施工，并建立完善的安全控制体系，确保施工安全。

13.1.2编制依据13.2.1XX高速铁路隧道施工设计文件13.2.2《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》13.2适用范围本指导书适用于高速铁路隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩、岩溶地段及隧道断层破碎带洞身段开挖施工。

13.3 综合地质超前预报中各种方法的特点综合地质超前预报中各种方法的特点：TSP203作业快，测距长，干扰相对少，可以与多种预测法结合应用，但精度不高，解释难度大，适于做长距离预测；地质雷达可以准确测定短距离内隧道四周和低部的空洞、水体情况，可补充TSP203的不足；红外线探水仪适于判断地下水情况，作业快，干扰少，较准确，但水量水压无法测定；超前水平钻孔基本可以100%的揭示地下水及围岩物理力学性能，但干扰大，用时长，费用高。

在施工中，根据各种方法的特点确定地质超前预报的原则是：以常规地质综合分析法为基础，TSP地质超前预报系统做长距离宏观控制，地质雷达做近距离判断，红外线探水仪做连续地下水探测，水平钻孔为必做项目，形成综合地质超前预报系统。

并组成专业预报小组，建立健全隧道地质超前预报工作制度，配备先进的仪器设备，开展地质超前预报工作。

工作程序见“综合超前预报系统程序图”，“超前地质预报方式工作范围及作业方式表”。

TSP隧道地质超前预报现场工作指导书一、预报测量的钻孔要求1、观测布置的设计接受隧道地震波超前预报任务后，首先要认真仔细地学习并掌握该隧道勘察报告，主要的工程地质和水文地质问题、岩性与分布条件、隧道埋深与地形条件、隧道轴线方向与本区主要地质构造方向的关系、以及隧道功能设计的变径段分布等。

预报观测系统的布置设计以针对该隧道主要地质问题为核心，不断分析和总结主要地质问题的预报资料的反应和表现，做到有的放矢。

在具体的布置方面：在隧道轴线与主要地质构造方向不正交条件下，激发炮孔应选择在夹角小的一侧洞壁为宜；对存在充水构造和易溶岩地区的隧道预报中，要加密预报测量的次数，做到预报段具有重复资料能够进行动态的对比分析，并提醒其他预报手段复查核对，因为目前的物理方法尚无法预报水头压力，所以在接近病害地段施工要提醒施工单位，采取打一定数量的分布式深风钻孔作为探孔，和采取浅爆破施工相结合的方法度过病害地段，严防突水突泥事故的发生；预报的测量段应避开隧道的变径段，具体方法是要掌握变径段的设计位置，通过预报距离调节可以避开。

2、组织安排要有预报检测人员进洞布置接收和激发的孔位，用红色油漆毛笔准确标注在隧道的洞壁上。

对于接收孔标明里程桩号，对于激发孔（放炮孔）的起始孔标明里程桩号。

而后通知施工单位打孔。

打孔完毕后，预报人员要先进洞对孔深、孔径、和孔数进行验收，对于不合格的孔要进行补钻。

预报工作尽量少占用隧道作业时间，提高速度的重要环节之一，是预报检测人员要进行现场布孔和检测钻孔的质量两个环节。

TGP 隧道地质超前预报的接收孔与激发孔深度为2m，钻孔完毕进行检查时，用大于2m 长度的木杆或者塑料管检查钻孔是否满足深度和倾斜要求。

准备工作做好了，可以大大缩短占用隧道的时间，一般现场预报测量应该控制在不大于1 个小时以内的时间完成。

如果忽视准备和检查工作，进洞安置接收探头和安装炸药时才发现问题，再进行补钻等将会延长占用隧道的时间和影响施工。

铁路隧道工程超前地质预报作业指导书1、适用范围适用于新建标段站前工程双线隧道超前地质预测预报的实施。

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，澄清有关技术问题，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技术培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业技术准备施工作业层所涉及的各种外部技术数据收集已完成。

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，经过检校并在使用有效期内。

3、技术要求针对本线隧道地质特点，拟采用地质素描法(常规地质法)、超前水平钻孔法、物探法（TSP）相结合的预报方法。

综合监测结果，即时提出对不良地质的处理措施，以降低施工风险，确保工程质量和运营安全。

4 常规地质调查法常规地质预测法是工程地质技术人员根据设计地质图纸、现场地质纪录，运用工程经验和地质知识进行分析、预报地质的一种方法。

此法的关键在于工程地质工程师的经验丰富和现场详细的地质纪录和物探资料。

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。

施工常规地质法预报：主要完成开挖面的地质素描，地质展开图，超前钻孔资料进行地质分析预报，是综合地质预报的中枢。

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。

地质素描采用图表形式形象纪录。

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。

隧道超前地质预报作业指导书隧道地质超前XXXX隧道工程编号：10 隧道超前地质预报作业指导书编制：XXX 审核：XXX 批准：XXXXXXX工程项目经理部目录1.适用范围12.作业准备1 3.技术要求1 4.施工程序与工艺流程1 5.施工要求 3 6.实施方案 7 7.数据处理 8 8.劳动组织 8 9.材料要求 810.设备机具配置 911.质量保证措施 912.安全保证措施10 超前地质预报施工作业指导书1.适用范围 XXXX隧道超前地质预报作业施工。

2.作业准备2.1 内业技术准备组建地质超前预报专业小组，认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，掌握隧道工程地质情况，编制超前地质预报计划，采用先进科技手段进行超前地质探测预报，将超前地质预报纳入隧道施工工序中，作为隧道“信息化”施工的重要组成部分，并形成制度，做好预测记录和分析总结。

2.2 外业技术准备根据隧道地质情况，采用不同的超前地质预报方法，现场收集隧道地质情况的各种技术数据，进行分析、解译、对比后得出结论，指导隧道施工。

3.技术要求隧道开挖前，采用 LTD-2100 型地质雷达每隔20-30m 探测一次，进一步查明前方是否存在不良地质位置。

地质雷达在超前地质预报中可用于探测断层、溶洞和空洞等不良地质体，具有无损、低成本和工作效率高等特点，并广泛应用于工程地质勘察、建筑结构调查、公路工程质量检测、地下管线探测等众多领域。

4.施工程序与工艺流程 4.1 施工程序施工程序为：地质分析预测→判断地质情况→确定预报手段→收集数据→分析、解译、对比数据→反馈设计→变更调整设计参数→根据变更设计施工。

超前地质预报工程地质分析预测 4.2 工艺流程 30 米红外线、雷达补充物探30 米内红外线补充探水反馈设计反馈设计根据设计施工超前地质预报仪探测判断前方无不良地质隧道周壁雷达、红外线补探隧道周壁雷达、红外线补探判断前方有大断层破碎带判断前方有小型断层破碎带50～80 米超前钻孔 8～30 米超前钻孔有不良形态施工施工有不良形态无其他情况无其他情况结束 5.施工要求 5.1 地质调查法地质调查法是根据隧道已有勘察资料，进行地表补充地质调査和隧道洞内地质素描，通过地层层序对比、地层分界线及构造线、地下水和地表水相关性分析，岩层层面、结构面、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、地质作图法和趋势分析等，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。

渝万铁路隧道工程隧道超前地质预报施工作业指导书1．适用范围适用于新建重庆至万州客运专线土建4标中交第二航务工程局有限公司管段内DK117+762.4～DK166+177.35管段内隧道工程施工。

2．作业准备根据隧道区域地质资料和工程图，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，以达到即预报准确又节省有限预报资源的目的。

3．技术要求（1）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010；（2）《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设[2010]241号。

4．施工程序及工艺流程在隧道开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。

施工工艺见图1。

5．施工要求一、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：根据对超前地质预报结果，对开挖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，判断开挖面前方围岩的工作地质、水文地质特征，并依此提出工程措施建议和进一步预报方案。

根据开挖段围岩的工程地质情况，提出针对性工程方案建议。

二、TSP 超前地质预报系统超前探测是否需要钻探制定钻探方案，准备钻探设备实施钻探钻探成果处理及分析综合分析判断确定工程方案 施工中地质验证 结束实施物探物探成果处理及分析开始地质调查地质素描地质分析是否需要物探制定物探方案，准备设备仪器隧道掘进过程中，没开挖10～150cm通过TSP203对开挖前进方向进行中长距离预报，对一定规模的断层破碎带和岩溶带进行预报。

三、工作面超前地质钻孔探测预报（1）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在钻探。

（2）在可溶岩地段、可溶岩于非可溶岩过渡接触带，以及断层破碎带施工中运用钻具进行长时间5m的超前钻孔，对超前探测在异常段，需增加钻探。

×××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。

隧道超前地质预报施工作业指导书1 适用范围适应于新建铁路福州至平潭铁路站前二标大象山隧道工程。

2 作业准备2.1 作业现场调查（1）调查洞内外的常规作业环境及特殊作业环境；（2）调查地质、水文气象、地形地貌等对施工的要求或限制，并制定相应的应急处理措施。

2.2 技术方案超前地质预报目前常用的方法有物理勘探法、地质调查法、超前钻探法、超前导坑预报法等，施工中应将这几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证。

3 技术要求（1）、进行超前地质预报前，应研究既有区域地质、工程地质资料，必要时进行地表补充测绘，全面了解隧址区地质情况，分析和把握存在的主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程等，核实与领会设计文件中关于地质复杂程度分级、超前地质预报方案的内容。

（2）、认真分析地质状况，选择适合的超前预报方法，提高超前预报工作效率（3）、在多项预测预报工作基础上，将多种预测预报手段所获得的资料进行综合分析与判断，相互印证，得出最终的预报结论，并提出施工措施建议及下步预报工作计划等。

（4）、施工过程中应将实际开挖的地质情况与预报结果进行对比分析，及时总结经验教训，指导和改进地质预报工作。

（5）、设计预报方案和根据实际地质情况调整后的实施预报方案；（6）、统计各预报方法工作量，与设计工作量进行对比，分析增减的原因；（7）、预报与施工验证对比情况，包括预报准确率统计结果，对预报绩效进行评价；（8）、设计与施工地质资料对比情况，对勘察资料进行评价；（9）、采用新技术、新设备、新方法的情况及推广应用的建议；4 施工程序与工艺流程1、本隧道超前地质预报工作实施按如下图进行正常正常深孔水平钻探TSP或HSP或陆地声纳风钻、凿岩台车超前探测超前水平钻探地质分析法短距离预报隧道施工施工方案决策部门地质综合判析异常异常中长距离预报长距离预报研究既有资料进行预报分级制定预报方案地质雷达红外探测地质素描信息反馈预报成果技术建议验证预报成果提出修正意见 超前地质预报工作流程图5 施工要求5.1地质素描地质素描是超前地质预报的一项基础工作，通过对掌子面及周边开挖揭示的地层岩性、地质构造（岩层、结构面、断层等）、岩溶及其充填物、地下水等情况的描述并绘制成图表，运用地质分析法、作图法等定性分析方法，推测掌子面前方地质情况及可能存在的风险，地质素描的主要内容如下：（1）地层岩性：地层时代、层厚、物质组成、岩层产状、岩体切割程度、风化程度等的描述；（2）节理：节理产状、宽度、延伸程度、性质、节理面特征（光滑、粗糙）、充填物等的描述，通过绘制结构面平剖面分布图，节理玫瑰花图推断出节理面与断层、褶皱的关系；（3）断层：断层带位置、物质组成、产状、延伸方向、宽度、导水性、破碎程度，与其他断层关系，次生断层及派生节理产状的描述。

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。

隧道超前地质预报（加深炮孔法、超前钻探）施工作业指导书超前地质预报（加深炮孔法、超前钻探）施工作业指导书1.适用范围本作业指导书适用于隧道超前地质预报（加深炮孔法、超前钻探）施工。

2.作业准备2.1施工前熟悉施工图及工程地质、水文资料，完成相关图纸的会审工作。

2.2熟悉各相关的设计文件。

并组织施工人员学习和掌握施工工艺、技术要求、质量标准及检测方法等。

2.3按照要求完成三级技术交底，即项目总工程师对项目部各部室及技术人员、技术主管对作业队技术负责人、作业队技术负责人对班组长及全体作业人员的交底。

2.4检查传感器杆，连接线是否符合相关要求，根据围岩情况准备钻孔及注水机具。

3.技术要求3.1 技术指标3.1.1海尾隧道海尾隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

表1 海尾隧道地质超前预报工作量表山头寺隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

表2 山头寺隧道地质超前预报工作量表西坝隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

表3 西坝隧道地质超前预报工作量表3.1.4埔姜山隧道埔姜山隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

表4 埔姜山隧道地质超前预报工作量表下江村隧道超前预报在地质调查法的基础上，采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合、地面与地下相结合、超前导洞与主洞相结合的方法进行预报，具体工作工作方法见下表。

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XXX至XX高速公路X合同段标隧道工程施工,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，澄清有关技术问题，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技术培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业技术准备施工作业层所涉及的各种外部技术数据收集已完成。

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。

所以仪器已经到位，经过检校并在使用有效期内。

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，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响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、人为坑洞、瓦斯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、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。

4.2预报方法（1）隧道工程超前预报采用地质调查法、地震波反射法、加深炮孔探测法、超前地质钻探法及地质雷达探测法进行综合预报。

在地质调查法的基础上,采用地震波反射法进行中长、长距离探测；采用超前地质钻探进行验证,钻探孔数2个,深度30〜50m；釆用加深炮孔探测法进行短距离预报；并采用地质雷达探测法及物探红外探测法对断层破碎带、软弱岩层变化带及可溶岩地段进行探测。

超前预报工作如下：(1)全隧道进行地质素描,隧道岩性变化点、构造发育部位等复杂、重点地段应每循环进行一次素描,其他地段不应超过10m进行一次素描（或每循环一次也可）;(2)地震波反射法探测：地震波反射法连续预报时前后两次应重叠10m以上,每次预报距离100〜150m。