超前地质预报方案

隧道地质超前预报方案1.工程概况中铁一局四公司向莆铁路FJ-5A标杜坞段隧道工程主要为：小远亭隧道、仙人脚隧道、西岭隧道3座隧道。

小远亭隧道位于福建省闽侯县永丰村，起讫里程为FDK539+490～FDK539+837，全长347m，V级围岩，最大埋深为30.5m，出口为最小埋深约3m，为浅埋隧道。

主要施工方法为明挖34m、双侧壁导坑163m 及三台阶七步开挖法150m。

仙人脚隧道起于福建省闽侯县永丰村，止于福州市晋安区益凤村，起讫里程为FDK540+098～FDK540+450，全长352m，V级围岩，最大埋深为10.81m，最小埋深约0.5m，为浅埋隧道。

主要施工方法为明挖250m、双侧壁导坑102m。

西岭隧道位于福州市晋安区益凤村，起讫里程为FDK541+215～FDK542+034，全长819m，II级围岩275m、IV级围岩173m、V级围岩371m，最大埋深为35.96m，最小埋深约2.8m。

主要施工方法为明挖、全断面法、三台阶七步开挖法。

分析以上隧道工程地质概况及施工工法，为实现隧道施工安全、质量目标，特制定本方案。

隧道地质超前预报工作可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，根据掌握的地质灾害前兆和超前预测预报地质灾害，及时改进施工方法，调整施工工艺，确定防灾预案，进而指导工程施工的顺利进行。

隧道地质超前预报工作可降低地质灾害发生的机率。

通过开展隧道地质超前预报工作，为变更设计提供地质依据。

为编制竣工文件提供地质依据。

2.编制依据2.1施工图设计2.2《向莆铁路隧道施工作业要点手册》3隧道地质超前预报组织原则为了应对不良地质及突发地质灾害，确保工程安全和施工进度，项目经理部成立地质核查及超前地质预报组，组织编制、实施隧道地质超前预报工作，并成立现场专家组，审核本标段隧道地质超前预报实施方案，决策处理复杂地质问题。

各项目队成立超前地质预测预报小组，负责具体实施日常性隧道地质超前预报工作。

3.1隧道地质超前预报组织机构和人员设备配置3.1.1隧道地质超前预报组织机构（图1）图1 组织机构图3.1.2人员组成表1 地质预报专项工作组表2 地质核查组成员表3.1.3仪器设备的配置本标段隧道隧道地质超前预报工作所需主要仪器设备：（表3）表3 隧道隧道地质超前预报工作所需主要仪器设备表3.2隧道地质超前预报实施分工及职责3.2.1隧道地质超前预报实施分工3.2.1.1项目队地质预报专项工作组3.2.1.1.1 受项目队总工程师领导，负责全管段隧道隧道地质超前预报技术策划、管理工作。

并组织一系列培训与讲座。

业务上受局项目部地质核查组指导。

3.2.1.1.2 编制全管段隧道的隧道地质超前预报实施方案，包括各隧道地质超前预报分段预报内容、方法及技术要点。

3.2.1.1.3负责复杂工程地质条件下或中、长距离的地质预报（地质雷达和TSP-203）和地质资料汇总、分析工作。

3.2.1.1.4 必要时组织实施隧底隐伏岩溶勘察和地面气象水文观测。

3.2.1.1.5组织围岩分级现场核对和修正。

3.2.1.1.6组织重大地质灾害研讨，根据超前预报结果及隧道地质超前预报监测试验资料，结合地面勘测资料综合分析，提出地质灾害预报和施工方法及施工技术建议。

3.2.1.2 作业队地质预报专项工作小组3.2.1.2.1 日常隧道地质超前预报工作的具体实施单位。

行政上受各项目队总工程师的领导，业务上受项目经理部地质核查组的指导。

3.2.1.2.2开工前对洞口地表及出露的围岩情况进行必要的、简单地质核查；开工后定期进行地质超前预报，包括TSP、地质雷达等综合物探探测的配合及超前钻孔实施与预报。

3.2.1.2.3施工中及时进行地质素描，填写施工阶段围岩级别素描卡，提出围岩分级修正建议。

3.2.1.2.4根据设计与施工需要，进行隧道瓦斯、放射性异常、地应力、地温等项目的监测。

3.2.1.2.5按照砼耐久性要求，进行相关地层地下水侵蚀性分析。

3.2.1.2.6洞内涌水的流量、水压的监测。

3.2.2职责3.2.2.1项目队地质预报专项工作组3.2.2.1.1负责编制隧道地质超前预报实施方案，包括采用的方法、设备选型、段落部位、预报频次等，对数量、质量及成果进行检查。

3.2.2.1.2 负责建立中、长距离及重点地段的地质预报资料台帐；对TSP、地质雷达的原始数据和成果的真实性负责。

每次超前预报完成后2～3天内，将预测预报成果及时报送设计、监理单位和内部通报，重大问题实时通报。

3.2.2.1.3对隧道地质超前预报成果进行分析、研究，组织重大地质灾害研讨，及时调整施工方案，并对下阶段隧道地质超前预报、完善设计方案提出建议。

3.2.2.1.4负责隧道地质超前预报的地质与物探专业技术人员必须相对固定，地质技术人员应具备一定的地质工作经验和隧道施工经验，能较准确的判断隧道开挖掌子面前方与侧壁的地质情况，物探专业技术人员熟练掌握物探仪器、设备的操作及分析方法，能够较准确的判释地质情况。

3.2.2.1.5 项目部总工程师应参与重大地质灾害研讨。

3.2.2.2 作业队地质预报专项工作小组3.2.2.2.1 地质预报小组提供预测预报的原始数据和成果，并对预测预报数据的真实性负责。

每次超前预报完成后2～3天内，将预测预报成果及时报送设计、监理单位，重大问题实时通报。

各项目队及时分工点建立管段所有地质预报及日常隧道地质超前预报资料台帐。

3.2.2.2.2 实施隧道地质超前预报工作，包括隧道地形地貌踏勘等，以及洞壁及掌子面地质素描、超前水平钻孔等预测预报和物探探查的验证。

3.2.2.2.3 认真研究设计文件，对隧道地质超前预报结果同设计单位提供的设计文件进行对照验证，根据变更设计方案及时调整施工方案，并对下阶段隧道地质超前预报、完善设计方案提出建议。

3.2.2.2.4 负责隧道地质超前预报的技术人员必须相对固定，并具备一定的地质工作经验和隧道施工经验，能较准确的判断隧道开挖掌子面前方与侧壁的地质情况。

3.2.2.2.5 当设计单位需进行补充隧道地质超前预报工作时，应主动提供工作条件。

3.2.2.2.6 项目队总工程师应参与重大地质灾害研讨。

4隧道地质超前预报工作程序4.1总则4.1.1隧道地质超前预报工作应作为一道工序纳入施工组织设计中。

4.1.2 隧道地质超前预报超前预报，信息化设计和信息化施工是一有机整体，需各方协调一致，相互配合，做到资源信息共项、传递顺畅、反馈及时，决策迅速。

4.1.3 隧道地质超前预报工作主要由作业队实施，完成的数据和预报成果，项目队必须及时汇交设计院、监理分站，经综合分析，提出综合预报和地质灾害警报。

4.2隧道地质超前预报工作程序图4.2.1 地质预报方案流程图（图2）图2 地质预报方案流程图4.2.2 隧道地质超前预报技术工作流程图详见下页（图3）5隧道地质超前预报的实施5.1隧道地质超前预报分级根据向莆铁路区域地质资料和设计文件，按照不同的工程地质情况将全线分为四个地质风险等级。

A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带；可能诱发重大环境地质灾害的地段以及高地应力、瓦斯、人为坑洞、放射性等问题严重的地段；可能发生特大型、大型突水突泥地段，特殊地质地段，重大物探异常地段等。

B级：中、小型突水突泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。

C级：水文地质条件较好的碳酸盐及碎屑岩地段、小型断层破碎带，发生突水突泥的可能性较小。

D级：非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小。

涌突水级别据经验定为：小型涌突水：＜100m3/h中型涌突水： 100～1000 m3/h大型涌突水： 1000～10000 m3/h特大型涌突水：＞10000 m3/h实际操作过程中需结合施工技术条件和工程特征评估其危害，调整涌水量级别。

另外也需根据既有资料、超前于包含水体情况和钻孔、炮眼揭露的地下水喷射距离等综合预测涌水量。

图3 隧道地质超前预报技术工作流程图5.2不同隧道地质超前预报分级相对应的超前地质预报方案根据不同的地质风险等级，制定、实施相应的超前地质预报方案。

为提高超前预测预报的准确性，超前地质预测预报方案采取六结合的原则，即地表和洞内相结合；长距离和近距离相结合；宏观控制和微观探测相结合；构造探测和水探测相结合；地质法、物探法和钻探法相结合；定性和定量相结合。

A级预报：采用地质分析法、TSP-203、地质雷达、超前水平钻探等手段进行综合预报。

首先以地质分析法、TSP-203进行长距离预报，然后采用地质雷达和多孔超前钻探（30～60m）探查异常区段。

B级预报：采用地质分析法、TSP-203进行长距离预报，辅以地质雷达，进行必要的超前水平钻孔。

当发现局部地段工程地质条件复杂时，按A级要求实施。

C级预报：以地质分析法为主。

对重要的地质（层）界面、断层或物探异常地段可采用TSP-203或地质雷达进行探测，必要时采用超前水平钻孔或超长炮孔（5～10m）验证。

D级预报；采用地质分析法。

5.3本标段隧道隧道地质超前预报分级（表4）附后:表45.4隧道地质超前预报的内容和方法隧道隧道地质超前预报工作内容包括：①超前地质预报；②施工围岩分级及稳定性评价；③隧底及周边岩溶探查；④灾害评估及防治工程措施建议；⑤竣工图及报告等5项内容。

5.4.1超前地质预报超前地质预报是隧道隧道地质超前预报工作最主要的工作内容。

其工作分为①既有资料收集；②地质素描；③洞内外水文调查；④监测测试；⑤超前地质预测；⑥综合超前预报和成灾警报等六项任务。

本段隧道预报措施主要为地质素描结合超前钻孔预测法。

5.4.1.1 既有资料收集既有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。

5.4.1.2地质素描：隧道地质超前预报最基础的工作，掌子面地质素描。

其主要内容包括：5.4.1.2.1地质观察①地层岩性——地层时代划分，岩组划分，岩石划分，岩体性态，切割程度，围岩等级等。

②断层——断层性质、位置、产状、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。

断层坍方的地质原因，是地质素描的重点。

③贯穿性节理——产状、密度、密度、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。

④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。

⑤特殊地层——煤层、沥青层、含膏盐层和含黄铁矿层单独素描。

5.4.1.2.2 岩溶调查：岩溶规模（形态）、位置（洞体里程）、所属地层和构造部位，充填物（成分、状态）、洞体展布的空间关系。

5.4.1.3 洞内外水文调查5.4.1.3.1 洞内水文调查①涌水点（处）调查A、空间：层次、构造部位、洞围分布，含水体分布；B、时间：点（处）间的时效关系；C、制约：制约因素、补给来源、途径、连通关系。