標(biāo)麥積山隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案

1、目 錄 TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _Toc217562549 一、編制依據(jù) PAGEREF _Toc217562549 h 3 HYPERLINK l _Toc217562550 二、工程概述 PAGEREF _Toc217562550 h 3 HYPERLINK l _Toc217562551 三、地質(zhì)概況 PAGEREF _Toc217562551 h 3 HYPERLINK l _Toc217562552 四、地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí) PAGEREF _Toc217562552 h 4 HYPERLINK l _Toc217562553 五、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的目的 PA

2、GEREF _Toc217562553 h 4 HYPERLINK l _Toc217562554 六、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案、具體預(yù)報(bào)方法 PAGEREF _Toc217562554 h 5 HYPERLINK l _Toc217562555 七、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)信息處理15 HYPERLINK l _Toc217562556 八、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)組織機(jī)構(gòu)及投入的人力、設(shè)備資源 PAGEREF _Toc217562556 h 15 HYPERLINK l _Toc217562557 九、質(zhì)量要求 PAGEREF _Toc217562557 h 18 HYPERLINK l _Toc217562558 十、

3、安全措施 PAGEREF _Toc217562558 h 18 HYPERLINK l _Toc217562559 十一、資料要求 PAGEREF _Toc217562559 h 19 HYPERLINK l _Toc217562560 十二、工作制度 PAGEREF _Toc217562560 h 20 HYPERLINK l _Toc217562561 十三、地質(zhì)預(yù)報(bào)成果的驗(yàn)證及總結(jié) PAGEREF _Toc217562561 h 20 HYPERLINK l _Toc217562562 十四、其他需要說明的問題 PAGEREF _Toc217562562 h 21麥積山隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方

4、案一、編制依據(jù)1、鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)指南(鐵建設(shè)2008105號(hào))；2、新建鐵路寶雞至蘭州客運(yùn)專線麥積山隧道設(shè)計(jì)圖（寶蘭客專施隧20）；二、工程概述麥積山隧道地處渭河南岸南隴山與西秦嶺北緣過渡帶的中山區(qū)，工程位于天水市麥積區(qū)元龍鎮(zhèn)。隧道起訖里程為DK716+213IDK740+145,全長(zhǎng)13932m,雙線隧道，最大埋深約675m。洞身出口段IDK737+551.366IDK738+820.071位于半徑為R-8004.6m的曲線上，其余段落位于直線上。洞身縱坡依次為16.1/10587m、5.9/3250m、0/95m的單面下坡。本工區(qū)承建麥積山隧道DK730+600-IDK740+1

5、45出口段及2#、3#斜井，斜井長(zhǎng)度分別為1493.95m、478.77m。三、地質(zhì)概況1、工程地質(zhì)特征隧道工程范圍涉及主要巖性為主要為燕山期花崗巖，奧陶系上統(tǒng)變質(zhì)砂巖，壓碎變砂巖，隧道進(jìn)出口覆蓋第四系地層。2、地質(zhì)構(gòu)造隧道在大地構(gòu)造上屬秦嶺褶皺系北秦嶺加里東褶皺帶隴山褶皺束，區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，并經(jīng)受多期變質(zhì)和褶皺變形、斷裂活動(dòng)的強(qiáng)烈改造。隧道范圍內(nèi)通過的斷裂構(gòu)造主要有F1、f4、f5及f6四條斷層，F(xiàn)1斷層：渭河大斷裂，該斷層在IDK+739+890-DK740+140段與隧道小角度斜交通過，對(duì)隧道工程影響較大；f6斷層主要在IDK+739+400-IDK739+475段與隧道洞身大角度斜交

6、，對(duì)隧道影響較大。3、水文麥積山隧道通過區(qū)溝谷十分發(fā)育，呈樹枝狀分布，溝谷中地表水發(fā)育，基本為常年流水。隧道區(qū)范圍地表水體約為10多條，其中有三條溝谷流域較長(zhǎng)，水量較大，溝中心里程分別為DK729+370、DK730+275、DK732+850，埋深分別約為270m、203m、138m。溝谷中地表水基本為坡積層、風(fēng)化層出露的泉水和沿途基巖裂隙中滲出的地下水，該隧道區(qū)地下水相對(duì)較發(fā)育。4、地下水麥積山隧道區(qū)地下水以松散巖層孔隙水和基巖裂隙水為主，松散巖層空隙水主要賦存于溝谷第四系全新統(tǒng)砂、卵石、漂石土中，基巖裂隙水賦存于燕山期侵入的花崗巖中。隧道洞身通過區(qū)嶺脊段落地下水主要為構(gòu)造裂隙水，地下水質(zhì)

7、較好。四、地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)隧道在大地構(gòu)造上屬秦嶺褶皺系北秦嶺加里東褶皺帶隴山褶皺束，區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，并經(jīng)受多期變質(zhì)和褶皺變形、斷裂活動(dòng)的強(qiáng)烈改造。隧道范圍內(nèi)底面高程10301790m，相對(duì)高差約760m；洞身地表起伏較大，地勢(shì)陡峭，地表自然坡度20-50。隧道通過的地層有燕山期花崗巖，奧陶系上統(tǒng)變質(zhì)砂巖，壓碎變砂巖，隧道進(jìn)出口覆蓋第四系地層等，屬于中等復(fù)雜地質(zhì)。五、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的目的了解和判斷掌子面前方一定距離內(nèi)不良地質(zhì)的性質(zhì)、位置、寬度和影響隧道的長(zhǎng)度，由此判斷地下水情況、圍巖級(jí)別和對(duì)施工的影響，達(dá)到：1、為在施工中調(diào)整施工方案和措施提供可靠的參數(shù)；2、避免或最大限度的降低施工過程中突泥、

8、涌水、塌方等災(zāi)害，從而不受或少受損失奠定基礎(chǔ)； 3、為隧道在安全條件下實(shí)現(xiàn)快速施工、減小風(fēng)險(xiǎn)創(chuàng)造條件；4、減少施工中的盲目性，減少事故發(fā)生率。六、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案、具體預(yù)報(bào)方法6.1、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案根據(jù)本隧道地質(zhì)情況，采用綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)辦法進(jìn)行。首先熟悉隧道施工設(shè)計(jì)圖（特別是提供的地質(zhì)資料），然后開展地質(zhì)調(diào)查，最后在洞內(nèi)進(jìn)行綜合物探及驗(yàn)證。2、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的范圍：全隧道及斜井采用地震波法貫通預(yù)報(bào)，對(duì)重點(diǎn)地段和地震波法探測(cè)異常地段，采用超前鉆孔等方法加強(qiáng)探測(cè)和驗(yàn)證，異常地段詳見下表：隧道超前預(yù)報(bào)范圍表隧道名 稱里程范圍長(zhǎng)度（m）可能的異常麥積山隧 道DK732+820DK732+975155

9、f4斷層影響帶IDK737+695IDK737+865170巖層接觸帶IDK738+230IDK738+900670f5斷層影響帶IDK739+100IDK739+890790f6斷層影響帶IDK739+890IDK740+086196F1斷裂邊緣、洞口淺埋6.2. 地質(zhì)預(yù)方法隧道區(qū)域調(diào)查隧道區(qū)域進(jìn)行一次地面地質(zhì)調(diào)查，在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上做好宏觀預(yù)報(bào)。隧道所在地區(qū)不良地質(zhì)宏觀預(yù)報(bào)，是以深入的地面地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ)，通過區(qū)域不良地質(zhì)分析方法，宏觀預(yù)報(bào)洞體施工可能遇到的不良地質(zhì)類型、規(guī)模、大約位置和方向，宏觀預(yù)報(bào)施工地質(zhì)災(zāi)害的類型和發(fā)生的可能性。其主要包括：.隧道地面地質(zhì)調(diào)查它是區(qū)域不良地質(zhì)分析的基礎(chǔ)主

10、要包括：地層地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查、巖漿巖侵入體調(diào)查、水文地質(zhì)調(diào)查。.隧道區(qū)域不良地質(zhì)分析它是隧道所在地區(qū)不良地質(zhì)宏觀預(yù)報(bào)的依據(jù)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)隧道不良地質(zhì)體本身就是區(qū)域地層、地質(zhì)構(gòu)造的一部分。包括：地層層序和特殊巖層分析，構(gòu)造體系、構(gòu)造型式和構(gòu)造分布規(guī)律分析，地應(yīng)力狀態(tài)分析，巖漿巖侵入體成因、產(chǎn)狀分析等。 .隧道洞身不良地質(zhì)體超前地質(zhì)預(yù)報(bào)本方案擬采用長(zhǎng)期預(yù)報(bào)和短期預(yù)報(bào)相結(jié)合的預(yù)報(bào)形式。即首先采用長(zhǎng)期預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)前方相當(dāng)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的地質(zhì)情況，如果發(fā)現(xiàn)異常，在施工進(jìn)行至異常范圍時(shí)采用短期預(yù)報(bào)方法進(jìn)行精確預(yù)報(bào)。長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)精度低，但費(fèi)用低；短距離預(yù)報(bào)費(fèi)工費(fèi)時(shí)，但精度高。具體內(nèi)容如下：.1.TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

11、.、級(jí)圍巖地段、級(jí)圍巖距級(jí)圍巖50m外地段，實(shí)施TSP-203探測(cè)（隧道進(jìn)出口各扣除50m），配合斷層參數(shù)預(yù)測(cè)法和地面地質(zhì)體投射法。.TSP-203主要用于超前預(yù)報(bào)隧道掌子面前方不良地質(zhì)的性質(zhì)、位置和規(guī)模，最大探測(cè)距離約為掌子面前方150200m（具體由地質(zhì)條件、震源能量等決定）。具體施工工藝及原理及TSP203隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作流程圖8-2。.預(yù)報(bào)方法原理通常根據(jù)隧道圍巖巖性及其破碎程度、含水豐富程度等情況確定預(yù)報(bào)頻率。為了準(zhǔn)確指導(dǎo)隧道的安全施工，確保超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，一般每座隧道每掘進(jìn)150200m預(yù)報(bào)一次。其洞內(nèi)測(cè)試方法簡(jiǎn)述如下：通常情況下，TSP測(cè)量剖面是在隧道的左壁或者右壁

12、上布置一系列的微型爆破，測(cè)量剖面的選擇主要取決于巖層結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)方位。盡管巖層內(nèi)部的大體情況未知，但在隧道壁左右兩側(cè)上安裝一對(duì)接收器可提供一些附加信息。簡(jiǎn)而言之，使用一個(gè)爆破剖面和兩個(gè)接收器也是出于經(jīng)濟(jì)目的而考慮。.對(duì)地質(zhì)狀況非常復(fù)雜的情況，建議使用兩壁爆破剖面測(cè)量。上述布置的好處是可將所獲得的地質(zhì)數(shù)據(jù)加以對(duì)比和相互校證。.施工隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案.TSP203超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，必要時(shí)輔以地質(zhì)雷達(dá)方法作詳細(xì)、高分辨率探測(cè)。.隧道進(jìn)洞50米左右便開展預(yù)報(bào)工作。TSP203測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量組件的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方式如圖6-1所示。圖6-1 TSP203系統(tǒng)組件標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量圖示.為了保證超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，按隧

13、道每掘進(jìn)150200米預(yù)報(bào)一次。.采用TSP203探測(cè)系統(tǒng)預(yù)報(bào)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)工作布置如下：.接收器鉆孔布置方法：接收器鉆孔數(shù)量：2個(gè)，隧道左、右壁各一個(gè)。接收器鉆孔直徑：43-45mm/孔深2m。接收器鉆孔布置：沿軸徑向，向上傾斜5-10度；布置高度：離地面約1米；布置位置：離掌子面大約55米位置。.爆破鉆孔布置方法：爆破鉆孔數(shù)量：在隧道左或右壁面布置24個(gè)（根據(jù)巖層走向確定在左或右），根據(jù)實(shí)際情況可以選擇18-24個(gè)。爆破鉆孔直徑：38mm（20-45mm）/孔深1.5m（最小0.8m.最大2.0m）。爆破鉆孔布置：沿軸徑向，向下傾斜10-20度(水封填炮泥)，相對(duì)于隧道壁面傾斜10度；布置高度：

14、離地面約1米；布置位置：第一個(gè)鉆孔離接收器約20米，其余炮眼間距1.5米（最遠(yuǎn)2米）。TSP203探測(cè)系統(tǒng)可預(yù)報(bào)施工隧道掌子面前方以下不良（或特殊）地質(zhì)問題：1）軟弱巖層的分布;2）斷層及其破碎帶;3）節(jié)理裂隙發(fā)育帶;4）含水情況;5）空洞;6）圍巖類別，即可以預(yù)測(cè)即將開挖隧道相關(guān)地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其周圍地質(zhì)狀況，同時(shí)也可以對(duì)力學(xué)參數(shù)（動(dòng)態(tài)彈性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、彈性縱波速度、彈性橫波速度等）進(jìn)行評(píng)估，有利于及時(shí)預(yù)報(bào)隧道掌子面前方的地質(zhì)狀況，以便正確指導(dǎo)隧道施工。TSP探測(cè)技術(shù)配合斷層參數(shù)預(yù)測(cè)法和地面地質(zhì)體投射法，各種方法之間相互驗(yàn)證，預(yù)報(bào)精度、質(zhì)量較好。6.2.2.2短期預(yù)報(bào)方法全隧道實(shí)施

15、全斷面地質(zhì)素描，斷層區(qū)段配合應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探水儀探測(cè)。圖6-2 TSP203隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作流程圖上述方法為短期預(yù)報(bào)方法，短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)在長(zhǎng)期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，預(yù)報(bào)距離為掌子面前方1530m。.地質(zhì)素描法用于短期地質(zhì)預(yù)報(bào)，方法簡(jiǎn)單，但作用重大。本方法在掌子面和隧道兩壁出露的巖層與地表某段巖層證為同一和確認(rèn)標(biāo)志層的前提下，用地表巖層的層序預(yù)報(bào)掌子面前方將要出現(xiàn)的巖層；依據(jù)掌子面已揭露的不良地質(zhì)體的產(chǎn)狀和單壁始見的位置，求得條帶狀不良地質(zhì)體在隧道掌子面前方消失的位置。.地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)屬于電磁波物探技術(shù)。電磁波通過天線向地下發(fā)射，遇到不同阻抗界面時(shí)，將產(chǎn)生反射波和透射波。接

16、收機(jī)利用分時(shí)采樣原理和數(shù)據(jù)組合方式，把天線接收的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，主機(jī)系統(tǒng)再將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)或彩色線跡信號(hào)，并以時(shí)間剖面的形式顯示出來，供解譯人員分析不良地質(zhì)體的確切位置和規(guī)模。.紅外線探水法通過探測(cè)曲線的變化可探測(cè)出掌子面前方災(zāi)害源的存在，如含水?dāng)鄬蛹捌淦扑閹У?。?dāng)隧道外圍某一空間存在災(zāi)害源時(shí)（含水裂隙、含水構(gòu)造和含水體），災(zāi)害源自身的紅外輻射場(chǎng)就要疊加在正常場(chǎng)上，使獲得的探測(cè)曲線上某一段發(fā)生畸變，其畸變段稱為紅外異常場(chǎng)，由于到場(chǎng)源的距離不同，畸變后的場(chǎng)強(qiáng)亦不同，其物理意義是隧道外圍存在災(zāi)害源。6.2.2.3.超前鉆探確定的斷層破碎帶，可能的大涌水區(qū)段實(shí)施不少于20m的超前鉆探。超

17、前鉆探是超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)體系主要組成部分，占有重要的地位，具有不可替代的作用。超前鉆探在隧道洞身長(zhǎng)期、短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，側(cè)重長(zhǎng)期、短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)已經(jīng)基本認(rèn)定的主要不良地質(zhì)區(qū)段。為充分利用鉆孔信息，可利用鉆孔做跨孔聲波探測(cè)和聲波CT。超前鉆探的布孔數(shù)量，視不良地質(zhì)的性質(zhì)和可能發(fā)生施工地質(zhì)災(zāi)害的嚴(yán)重程度來決定。對(duì)于較大的斷層破碎帶，布置1孔至多23孔即可達(dá)到目的布孔的位置。6.2.2.3.1.實(shí)施超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的一般程序總結(jié)前述方案，依據(jù)隧道的具體地質(zhì)情況，確定隧道實(shí)施超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的一般程序如下圖8-3：第一步：隧道所在地區(qū)地質(zhì)分析與宏觀預(yù)報(bào)這是超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的第一步重要工作程序。對(duì)于隧

18、道來說，主要包括區(qū)域地質(zhì)資料的收集、分析和少量隧道臨近地區(qū)的地表地質(zhì)調(diào)查、分析。在地質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行宏觀預(yù)報(bào)。第二步：隧道施工過程中的長(zhǎng)期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在宏觀預(yù)報(bào)的指導(dǎo)下，主要應(yīng)用TSP-203、瞬變電磁儀，配合斷層參數(shù)預(yù)測(cè)法和地面地質(zhì)體投射法，進(jìn)行掌子面前方100m150m的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。第三步：隧道施工過程中的短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在隧道長(zhǎng)期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，對(duì)長(zhǎng)期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)確定的異常區(qū)段，不良地質(zhì)分布區(qū)段，主要應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探水儀和聲波探測(cè)儀等儀器設(shè)備、掌子面編錄預(yù)測(cè)法和地質(zhì)前兆預(yù)測(cè)法等方法實(shí)施掌子面前方1530m的短期超前預(yù)報(bào)。區(qū)域地質(zhì)資料收集地面地質(zhì)調(diào)查隧道設(shè)計(jì)說明書研究地質(zhì)

19、分析隧道不良地質(zhì)宏觀預(yù)報(bào)隧道洞身不良地質(zhì)長(zhǎng)期超前預(yù)報(bào)斷層參數(shù)預(yù)測(cè)法TSP-203探測(cè)隧道施工過程中的短期地質(zhì)超前預(yù)報(bào)不良地質(zhì)前兆預(yù)測(cè)法隧道洞身不良地質(zhì)掌子面編錄預(yù)測(cè)法法雷達(dá)、紅外、聲波儀探測(cè)超前鉆探隧道施工地質(zhì)災(zāi)害臨近警報(bào)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的前兆研究地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的環(huán)境分析地面不良地質(zhì)投射法圖6-3 隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)程序框圖第四步：超前鉆探在隧道長(zhǎng)期、短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，對(duì)已經(jīng)確定的斷層破碎帶、可能的大涌水區(qū)段實(shí)施不少于20m的超前鉆探，以進(jìn)一步確定斷層破碎帶的性質(zhì)、寬度和破碎程度；再通過鉆孔水柱的噴距或流速確定賦水地質(zhì)體的涌水量。第五步：隧道施工地質(zhì)災(zāi)害臨近警報(bào)6.3. 補(bǔ)充說明上述方案是在目

20、前已掌握地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上完成的，考慮隧道工程地質(zhì)的特殊性和復(fù)雜性，施工過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際開挖地質(zhì)情況適時(shí)調(diào)整超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。七.超前地質(zhì)預(yù)報(bào)信息處理為將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)認(rèn)真實(shí)施，防止隧道災(zāi)害的發(fā)生，施工過程中建立完善的地質(zhì)預(yù)報(bào)信息處理系統(tǒng)，以保證超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提供準(zhǔn)確可靠的反饋信息，保證隧道施工安全。通過各種方法采集的地質(zhì)預(yù)報(bào)信息，經(jīng)地質(zhì)工程師、專家組綜合分析后，制定施工方案，并將處理結(jié)果反饋給施工人員，施工人員及時(shí)變更設(shè)計(jì)、調(diào)整施工方法和支護(hù)參數(shù)。附圖A：隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)信息處理流程。圖A 隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)信息處理流程圖施工準(zhǔn)備制定預(yù)報(bào)方案項(xiàng)目技術(shù)決策地質(zhì)預(yù)報(bào)報(bào)告長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)地質(zhì)綜合判

21、斷施工方案選擇施工建議地質(zhì)分析預(yù)報(bào)驗(yàn)證反饋預(yù)報(bào)分級(jí)隧道施工研究地質(zhì)資料物探法深孔水平鉆探法地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)加深炮孔探測(cè)紅外探測(cè)超前水平鉆探中長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)地質(zhì)素描下循環(huán)預(yù)報(bào)短距離預(yù)報(bào)異常段異常段正常段八、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)組織機(jī)構(gòu)及投入的人力、設(shè)備資源8.1.組織機(jī)構(gòu)為保證超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作正常有序開展，工區(qū)建立總工程師負(fù)責(zé)的管理體系，工程部和安質(zhì)部負(fù)責(zé)對(duì)地質(zhì)預(yù)報(bào)隊(duì)的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)進(jìn)行日常檢查、指導(dǎo)和重大問題上報(bào)工作。總負(fù)責(zé)人：工區(qū)總工程師，負(fù)責(zé)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作組織安排和重大問題的處理，檢測(cè)成果審核，制度下一步施工方案。主管部門：工區(qū)工程部、質(zhì)檢部，負(fù)責(zé)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)全面管理，日常檢查、指導(dǎo)和重大問題上報(bào)工作，并

22、參與重大問題的處理和下一步施工方案的制定。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)隊(duì)負(fù)責(zé)人：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)隊(duì)負(fù)責(zé)主管超前地質(zhì)預(yù)報(bào)組工作，掌握超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作狀態(tài)，分析和上報(bào)有關(guān)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和情況，制定處理措施，下達(dá)技術(shù)交底資料。及時(shí)組織相關(guān)人員開展超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，并對(duì)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果負(fù)責(zé)，分析超前地質(zhì)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和上報(bào)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)動(dòng)態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成員：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成員（操作人員和資料員），操作人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)具體實(shí)施，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)報(bào)操作，及時(shí)取得超前地質(zhì)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)；資料員負(fù)責(zé)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)資料的收集、整理、簽認(rèn)、匯總和歸檔等資料管理工作。8.2.超前地質(zhì)預(yù)報(bào)人員配備及分工工區(qū)施工隊(duì)設(shè)地質(zhì)預(yù)報(bào)隊(duì)，隊(duì)長(zhǎng)綜合素質(zhì)必須能

23、達(dá)到獨(dú)立勝任隧道工程的控制超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和隧道放樣的水平。實(shí)行隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)制度。實(shí)行三級(jí)復(fù)核制度。本工區(qū)共有2個(gè)作業(yè)面，計(jì)劃配備1個(gè)超前地質(zhì)預(yù)隊(duì)，2個(gè)地質(zhì)預(yù)報(bào)小組。工區(qū)設(shè)監(jiān)測(cè)隊(duì)長(zhǎng)1名，地質(zhì)工程師2名，在工程部的配合下積極做好所有隧道的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。地質(zhì)預(yù)報(bào)管理組織機(jī)構(gòu)圖見8-1。圖8-1 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)管理組織機(jī)構(gòu)框圖局指揮部專家顧問審定復(fù)核項(xiàng)目總工程師地質(zhì)預(yù)報(bào)隊(duì)長(zhǎng)生產(chǎn)及施工保證質(zhì)量監(jiān)督、檢查、資料整理、報(bào)告編寫地質(zhì)工程師地質(zhì)預(yù)報(bào)組架子隊(duì)長(zhǎng)8.3.隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)儀器配置隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)儀器為TSP超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)、超前水平地質(zhì)鉆機(jī)和地質(zhì)雷達(dá)組成超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)作業(yè)線，科學(xué)管理，合理安排滿足全

24、標(biāo)段隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。表8-1 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)主要設(shè)備配置計(jì)劃表序號(hào)設(shè)備名稱型 號(hào)數(shù) 量備 注1隧道超前預(yù)報(bào)儀TSP203 plus1套瑞士2地質(zhì)雷達(dá)SIR-201臺(tái)美國(guó)3紅外探水儀HY3032臺(tái)唐山煤科院4智能聲波儀（視情況選用）RSM-SY51臺(tái)武漢巖土所5瞬變電磁儀（視情況選用）PROTEM571臺(tái)加拿大6水平鉆機(jī)XY1002套中國(guó)7高密度電法儀（視情況選）用）WDJD11套中國(guó)8地質(zhì)羅盤、地質(zhì)錘6套北京9數(shù)碼相機(jī)CANNON2部日本九、質(zhì)量要求1、為了保證地質(zhì)測(cè)試與超前預(yù)報(bào)質(zhì)量，成立QC小組，實(shí)行全面質(zhì)量管理，按ISO9001質(zhì)量體系的要求，建立內(nèi)部質(zhì)量管理機(jī)制，制定崗位責(zé)任制，保證

25、測(cè)試預(yù)報(bào)工作按計(jì)劃運(yùn)行，全部地質(zhì)資料實(shí)行計(jì)算機(jī)管理，保證資料的完整性和連續(xù)性。測(cè)試預(yù)報(bào)人員要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際每天或經(jīng)常、主動(dòng)地深入施工現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)了解2、進(jìn)行施工動(dòng)態(tài)地質(zhì)測(cè)繪與編錄，同時(shí)對(duì)一些地質(zhì)條件復(fù)雜的地段，設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)，進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)試預(yù)報(bào)，確保地質(zhì)測(cè)試與超前預(yù)報(bào)工作的質(zhì)量。十、安全措施1、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)、執(zhí)行隧道施工安全規(guī)程，超前水平鉆探人員還必須認(rèn)真學(xué)習(xí)、執(zhí)行鉆探安全技術(shù)操作規(guī)程。新技術(shù)人員和工人（含臨時(shí)工）上崗前，必須經(jīng)過安全生產(chǎn)教育，具有安全生產(chǎn)的基本知識(shí)，并在班長(zhǎng)或技術(shù)熟練人員的指導(dǎo)下工作。2、進(jìn)入隧道工作必須穿戴合體的工作服（油氣、瓦斯隧道必須穿戴純棉工作服）、防護(hù)靴、安全

26、帽和防塵口罩等防護(hù)用品。3、地質(zhì)預(yù)報(bào)工作必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行找頂作業(yè)完后進(jìn)行，開始工作前應(yīng)觀察操作空間上方、周圍有無安全隱患，特別是鉆探掌子面附近是否還有危石存在，確保預(yù)報(bào)人員的安全。4、嚴(yán)禁上班前和工作中飲酒。5、高空作業(yè)平臺(tái)架一定要牢固，平臺(tái)周圍設(shè)置防護(hù)欄，人員在鉆架上作業(yè)時(shí)系安全帶。凡患有高血壓、心臟病等不得上架作業(yè)。6、若巖體中含有煤層瓦斯、石油天然氣等易燃易爆物，采用水循環(huán)鉆，且勿干鉆，電機(jī)、照明設(shè)備、開關(guān)及其他機(jī)械設(shè)備也應(yīng)采用防爆型，且不得攜帶煙火進(jìn)洞，嚴(yán)格按照鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范、煤礦安全規(guī)程執(zhí)行。7、鉆機(jī)使用高壓風(fēng)、高壓水，各連接部件均采用符合要求的高壓配件，管路應(yīng)連接安設(shè)牢固，并應(yīng)

27、經(jīng)常檢查，防止管接頭脫落、管路爆裂，高壓風(fēng)水傷人；高壓電路接線由專業(yè)電工操作，一般人員不得操作。8、鉆孔時(shí)，鉆機(jī)前方安設(shè)擋板，嚴(yán)禁在鉆具的軸向后方站人，以防鉆具和高壓沖出的巖屑、泥沙等傷人。9、孔口安設(shè)孔口管和閘閥，但孔口管必須安設(shè)牢固，防止水壓將孔口管沖出傷人。10、地震波反射法所需炸藥和雷管由持有爆破證的專人領(lǐng)用，由專業(yè)爆破工操作，非專業(yè)人員嚴(yán)禁從事爆破作業(yè)。十一、資料要求1、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員每天將現(xiàn)場(chǎng)采集的資料進(jìn)行分析和匯總。 2、每200m分段提供報(bào)告，分段地質(zhì)測(cè)試預(yù)報(bào)完成后，在3天內(nèi)向設(shè)計(jì)單位和業(yè)主提供說明和圖件，5天之內(nèi)提供分段成果報(bào)告。3、編制各預(yù)報(bào)方法預(yù)測(cè)報(bào)告、地質(zhì)綜合分析報(bào)告、月

28、報(bào)、年報(bào)、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)竣工總報(bào)告。4、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)采用的各種預(yù)報(bào)手段均應(yīng)提交預(yù)測(cè)報(bào)告。十二、工作制度1、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員每天將現(xiàn)場(chǎng)采集的資料進(jìn)行分析和匯總，并向現(xiàn)場(chǎng)施工和技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行匯報(bào)；每周進(jìn)行一次歸納匯總。在出現(xiàn)異常情況，立即向分部總工程師報(bào)告，分部總工立即向項(xiàng)目部工程部和總工程師匯報(bào)。2、項(xiàng)目部總工程師立即組織召開各專業(yè)技術(shù)人員分析及提出臨時(shí)應(yīng)對(duì)措施，對(duì)地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)變化較大、影響隧道施工安全，可能產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的重點(diǎn)地段（富水地帶、不同巖性接觸帶、節(jié)理密集帶等）所做的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，及時(shí)交付業(yè)主、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)；情況緊急時(shí)，先及時(shí)采取防范措施，然后邀請(qǐng)有關(guān)方進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)會(huì)勘，以保證施工安全

29、。3、為確保超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的順利進(jìn)行，實(shí)行定期會(huì)議制度，每天進(jìn)行一次調(diào)度會(huì)，每周召開周例會(huì)，每月進(jìn)行一次匯總和分析，若遇特殊情況，根據(jù)需要隨時(shí)召開，適時(shí)邀請(qǐng)業(yè)主和設(shè)計(jì)單位參加，及時(shí)解決存在的問題，保證地質(zhì)測(cè)試與超前預(yù)報(bào)和施工的順利進(jìn)行。十三、地質(zhì)預(yù)報(bào)成果的驗(yàn)證及總結(jié)在TRT6000地質(zhì)探測(cè)儀中長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)異常地段，采用SIR-20地質(zhì)雷達(dá)和超前水平鉆孔短距離預(yù)報(bào)，在開挖過程中，每輪掌子面爆破后，立即進(jìn)行地質(zhì)素描（掌子面和側(cè)壁）對(duì)已預(yù)報(bào)地段的地質(zhì)進(jìn)行對(duì)比總結(jié)，以提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。十四、其他需要說明的問題各種預(yù)報(bào)手段的原理及適用的地質(zhì)條件根據(jù)本隧道圍巖地質(zhì)情況采用以長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)為主短距離為輔，長(zhǎng)短互

30、補(bǔ)的預(yù)報(bào)原則。計(jì)劃采用：TSP203和TRT6000、地質(zhì)雷達(dá)、遠(yuǎn)紅外線探水、超前水平鉆孔、地質(zhì)素描。將以上方法有機(jī)結(jié)合、綜合應(yīng)用，從不同方面發(fā)現(xiàn)異常、揭示異常，組成地質(zhì)超前預(yù)報(bào)完整的技術(shù)體系，將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)合理納入工序進(jìn)行組織管理。所采用的設(shè)備為：中長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)采用TSP203和TRT6000地質(zhì)探測(cè)儀（探測(cè)距離約120m），短距離預(yù)報(bào)采用地質(zhì)素描和超前水平鉆孔的方法，進(jìn)行綜合預(yù)報(bào)，以便相互補(bǔ)充、驗(yàn)證，提高準(zhǔn)確率。TRT6000預(yù)報(bào)系統(tǒng)：該系統(tǒng)是目前最先進(jìn)的地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，準(zhǔn)確率高，適用范圍廣，適用于任何地質(zhì)情況；預(yù)報(bào)距離長(zhǎng)，能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)掌子面前方100200m的地質(zhì)情況。地質(zhì)雷達(dá)：用于隧道底部、

31、邊墻、隧頂外或其它出水部位可能隱伏巖溶洞穴的探測(cè)，效果較好。遠(yuǎn)紅外探水：遇到斷層和涌水量較大的地段時(shí)，可以準(zhǔn)確判斷其含水量和水壓，為防止出現(xiàn)涌水突泥地質(zhì)災(zāi)害提供可靠依據(jù)。超前水平鉆孔：在地質(zhì)較差段采用。地質(zhì)素描：操作簡(jiǎn)便，可以作為其他方式的補(bǔ)充和驗(yàn)證。1、超前水平鉆孔超前鉆孔是隧道施工期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法中最直接的方法，是隧道施工中的重要工序，是對(duì)其他探測(cè)手段成果的驗(yàn)證和補(bǔ)充。超前鉆孔能最直接地揭示掌子面前方的地質(zhì)特征，準(zhǔn)確率很高。其通過鉆孔鉆進(jìn)速度測(cè)試和所采取的鉆孔巖芯的觀察及相關(guān)試驗(yàn)獲取隧道掌子面前方巖石的強(qiáng)度指標(biāo)、可鉆性指標(biāo)、地層巖性資料、巖體完整程度及地下水狀況等諸多方面的資料。本隧道采

32、用不取芯加長(zhǎng)鉆桿鉆孔法。主要利用鉆機(jī)的沖擊力、推力及扭力的變化，配合回水顏色及巖屑的觀察，記錄鉆進(jìn)時(shí)間、鉆進(jìn)速率，并據(jù)此來推斷前方的地質(zhì)狀況。具體要求如下：（1）、根據(jù)需要采取1-5孔超前水平鉆探，其終孔位置一般超出開挖輪廓線3-5米，長(zhǎng)度在30-50米之間，孔徑滿足要求；探孔布置如圖2所示。圖2 探孔布置示意圖（2）、采用高效鉆機(jī)，提高鉆進(jìn)速度，減少超前水平鉆探占用掌子面的時(shí)間；（3）、兩次循環(huán)的超前水平鉆探搭接長(zhǎng)度不小于5米；（4）、鉆進(jìn)過程中，對(duì)斷層、溶洞充填物應(yīng)干鉆取樣，對(duì)不同巖層代表性取樣；（5）、超前水平鉆探資料應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)記錄描述；（6）、24h內(nèi)提交完整的鉆孔探測(cè)報(bào)告。2、地質(zhì)素描地

33、質(zhì)素描是將地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、地下水出露點(diǎn)位置及出水狀態(tài)、出水量等準(zhǔn)確記錄下來并繪制成圖表，結(jié)合已有勘測(cè)資料，進(jìn)行隧道開挖面前方地質(zhì)條件的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。主要內(nèi)容如下：（1）、巖性（基本的地質(zhì)資料）：主要描述巖石名稱、顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物成分、風(fēng)化程度等。（2）、斷層：對(duì)隧道施工影響極大，是開挖時(shí)發(fā)生塌方的主要地質(zhì)原因之一。主要描述斷層位置、產(chǎn)狀、斷層破碎帶寬度及構(gòu)造類型、斷層性質(zhì)及其與其它斷層的關(guān)系、派生節(jié)理產(chǎn)狀、密度及充填物等。（3）、貫穿性節(jié)理：主要描述節(jié)理產(chǎn)狀、密度、寬度、延伸情況、節(jié)理面特征(光滑、粗糙、起伏不平)、出露位置等。（4）、巖脈：主要描述巖脈的巖性，出露位置、寬度、接觸關(guān)系、破碎情況、風(fēng)化程度等。（5）、地下水：主要描述出水點(diǎn)位置、出水狀態(tài)(滴、流、涌)、水量、出水點(diǎn)附近有無沉淀物等。同時(shí)了解水對(duì)混凝土的侵蝕性。3、TSP203地質(zhì)探測(cè)儀TSP203超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)是利用地震波在不均勻地質(zhì)中產(chǎn)生的反射波特性來預(yù)報(bào)隧道掘進(jìn)面前方及周圍臨近區(qū)域的地質(zhì)狀況。它是在掌子面后方邊墻一定范圍內(nèi)布置一排爆破點(diǎn)，進(jìn)行微弱爆破，產(chǎn)生的地震波信號(hào)在隧道周圍巖體內(nèi)傳播，當(dāng)巖石強(qiáng)度發(fā)生變化，界面兩側(cè)巖石的強(qiáng)度差別越大，反射回來的信號(hào)、返回的時(shí)間和方向，通過專用數(shù)據(jù)處理軟件處理得到巖體強(qiáng)度變化界面的信號(hào)也就越強(qiáng)。返回信號(hào)被經(jīng)過特