超前地質(zhì)預(yù)報實施方案

1、黃延高速大路擴能工程試驗段 LJ-4 合同段王村隧道監(jiān)控量測和地質(zhì)超前預(yù)報實施方案年月日1、適用范圍本實施方案適用于黃延高速大路擴能工程試驗段LJ-4控量測和地質(zhì)超前預(yù)報作業(yè)，對隧道監(jiān)控量測和超前地質(zhì)勘探進展過程把握，保證監(jiān)控量測和超前地質(zhì)勘探滿足施工要求。2、工程概況概況王村隧道起點位于黃陵縣橋山鎮(zhèn)王家溝四周，穿越黃土殘塬溝壑區(qū)，終點位于黃陵縣橋山鎮(zhèn)上王村四周，設(shè)計為曲線型分別式隧道，技術(shù)標準為雙右洞起訖樁號為YK11+510YK12+6451135m，為長隧道，左右兩隧道底95m149m。地質(zhì)巖性1隧址區(qū)屬于黃土殘塬溝壑地貌，塬頂寬約180300林立，受水流沖刷侵蝕，形成“V”型葉脈狀溝谷

2、。蘋果樹等植被發(fā)育；隧道近南北走向；隧道進出口段地形變化較大，邊坡坡度較陡。(2) 隧址區(qū)揭露地層由老至依次有第四系下更統(tǒng)午城組黃土Q1eo、中更統(tǒng)離石組黃土Q2eo和上更統(tǒng)馬蘭組黃土Q3eo3546；依據(jù)工程類比，自然邊坡整體穩(wěn)定性好；邊坡土體主要為午城黃土，黃土富含鈣質(zhì)結(jié)核，開挖隧道時，洞口斜坡薄層松散層易發(fā)生滑塌。地震根本烈度對飲地震根本烈度為度。水文特征隧址區(qū)調(diào)繪期間未覺察地下水露頭，該區(qū)地下水以孔隙裂隙水為主，主要受大氣降水、第四系松散積存層孔隙水補給，富水較弱，依據(jù)鉆孔觀測，地下水位埋深局部高于洞室，隧址區(qū)地下水總體不豐富，在第四系黃土中有含水層，處于該段的洞室開挖時會有突水或少量

3、集中涌水現(xiàn)象；地下水對鋼筋、砼、鋼構(gòu)造無腐蝕性。734.8m/d880.9 m/d。3、編制依據(jù)123、隧道的施工圖設(shè)計文件4、監(jiān)控量測和地質(zhì)超前預(yù)報的目的、監(jiān)控量測的目的通過監(jiān)控量測，可準確把握圍巖和支護的動態(tài)信息并準時反響，指導(dǎo)施工作業(yè)，預(yù)報險情，確保安全，同時可以把握圍巖和支護的位移、應(yīng)力狀況， 可準時修改設(shè)計支護參數(shù)。、超前地質(zhì)預(yù)報目的通過超前地質(zhì)預(yù)報可以了解和推斷掌子面確定距離內(nèi)不良地質(zhì)的性質(zhì)、位臵、寬度和影響隧道的長度，由此推斷地下水狀況、圍巖的級別和對施工的影響。降低地質(zhì)災(zāi)難發(fā)生的風險及幾率，進而到達以下目的：為制定施工方案和措施供給牢靠參數(shù)。為隧道安全施工，避開或最大限度的降低

4、施工過程中突泥、涌水、塌方等災(zāi)難，從而不受或者少受損失奠定根底。為隧道在安全條件下快速施工、削減事故發(fā)生率，削減不必要的安全措施，從而降低工程投資。5、監(jiān)控量測和超前地質(zhì)預(yù)報的主要內(nèi)容和方法監(jiān)控量測的主要內(nèi)容地表沉降觀測：水平收斂及拱頂下沉量測仰拱隆起量測超前地質(zhì)預(yù)報的主要內(nèi)容地層巖性，如脆弱夾層、裂開地層、特別巖土。地質(zhì)構(gòu)造，特別對斷層、節(jié)理密集帶、褶皺構(gòu)造等。不良地質(zhì)，特別是人為坑洞、有害氣體、高地應(yīng)力、高地溫、高巖溫等發(fā)育狀況。地下水，特別是巖溶管道水、富水斷層、富水褶皺軸及富水地層地帶等。監(jiān)控量測和超前預(yù)報的主要方法TSP地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)或地質(zhì)雷達、紅外線探水儀、地質(zhì)素描、超前水平鉆孔

5、等綜合勘探的方法進展探測，超前地質(zhì)預(yù)報是制定施工方案和工程措施的主要依據(jù)，也是隧道施工的一道重要工序。本隧道施工中，在重點地段,上述各種預(yù)報手段并用。一般地段以地質(zhì)素描為主，特別和不良地質(zhì)地段則承受物探、鉆探相結(jié)合的方式。實行動態(tài)監(jiān)控，信息化施工。加強對圍巖監(jiān)測，進一步把握圍巖的特性，為施工供給牢靠的技術(shù)依據(jù)。主要實施方法、監(jiān)控量測主要實施方法控量測的分類：地表沉降觀測、水平收斂觀測及拱頂下沉量測、仰拱隆起量測。、地表沉降觀測：1、監(jiān)控點位布設(shè)及量測器具：V15m時，必需按要求進展地表沉降觀測，觀測斷面縱向距離為2030m，且每端洞口至少設(shè)臵一個觀測斷面，觀測器具承受周密水準儀協(xié)作水準尺完成，

6、并對斷面進展水平位移量測，觀測器具承受全站儀協(xié)作覘標完成，并對觀測數(shù)據(jù)進展分析整理，把分析推想信息準時傳遞給施工技術(shù)人員。2、檢測頻率：30m：1/230m：2/130m80m：1/280m：1/73、監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理：繪制每一橫斷面沉降量隨時間的變化關(guān)系圖；：繪制每一橫斷面最大沉降量隨時間的變化關(guān)系圖；：繪制每一橫斷面沉最大沉降量與開挖距離關(guān)系圖。、水平收斂及拱頂下沉量測、監(jiān)控點埋設(shè)要求與量測器具：隧道施工班組在圍巖初襯后應(yīng)馬上安裝水平收斂計掛鉤或帶有球頭的膨脹螺栓，在分臺階開挖時上臺階初襯后應(yīng)馬上安裝三個測點，下臺階開挖后再安裝兩個測點，共組成六條量測線，在全斷面開挖段初襯后應(yīng)馬上安裝 5安

7、裝一個量測斷面。測點安裝必需結(jié)實，不允許有松動或脫落，在測點安裝完畢后應(yīng)馬上通知工程部測量隊進展初測。量測器具由液顯收斂計完成。、監(jiān)測頻率：018m：2/天； 1836m：1/天； 3690m：1/290m：1/7、量測數(shù)據(jù)的分析與整理：當隧道水平位移收斂速度為 0.10.2mm/天，拱頂下沉位移速度為0.1mm/天，可以認為圍巖已根本穩(wěn)定，如在監(jiān)測過程中假設(shè)覺察凈空位移量過大或收斂速度無穩(wěn)定趨勢時，應(yīng)準時供給分析信息，以便對構(gòu)造實行補強措施。、繪制位移量隨時間變化的曲線；、繪制位移速度隨時間變化的曲線；、繪制位移量與開挖面距離關(guān)系曲線。、仰拱隆起量測、監(jiān)控點埋設(shè)要求與量測器具隧道隊測量組在仰

8、拱開挖后應(yīng)馬上埋設(shè)監(jiān)測點，級圍巖段15m觀測點，在監(jiān)測點埋設(shè)完畢后應(yīng)馬上通知工程部測量隊進展初測。量測器具由周密水準儀協(xié)作水準尺完成。、監(jiān)測頻率：115m：1/11611/213：1/13：1/1、量測數(shù)據(jù)的分析與整理;0.51mm/天，即可認為仰拱已趨于穩(wěn)定，如仰拱隆起速度過快或無穩(wěn)定趨勢時，應(yīng)準時供給分析信息，便于對構(gòu)造實行補強措施。、填寫仰拱量測數(shù)據(jù)及相鄰量測時間較差表、地質(zhì)超前預(yù)報實施方法結(jié)合各隧道不同的地質(zhì)條件，超前地質(zhì)工作依據(jù)長短結(jié)合、上下比照、定性與定量相結(jié)合的方法來保證預(yù)報的準確性。依據(jù)各種探測方法的特點， 可分為長距離把握預(yù)報、中距離預(yù)報、短距離驗證預(yù)報。長距離、中距離預(yù)報主

9、要承受TSP、地質(zhì)雷達、瞬變電磁儀法等方法進展；短距離預(yù)報主要利用地質(zhì)素描和超前錨桿、探坑的方式進展。綜合地質(zhì)預(yù)報主要措施見下表“綜綜合超前地質(zhì)預(yù)報主要措施表代號代號超前地質(zhì)預(yù)報方案組合適用段落C1TSP遠距離200m較宏觀長期預(yù)報C2TSP+TEMC3TSP+TEM+超前水平鉆孔適用于可能發(fā)生涌突水段落地質(zhì)風化層交替變化段適用于斷層裂開帶和構(gòu)造帶段落地質(zhì)巖性變化段C4TSP+TEM+超前水平鉆取芯適用于可能發(fā)生大變形段落1、遠距離宏觀把握預(yù)報55mTSP200m較宏觀長期預(yù)報。2、中距離預(yù)報2030m 承受TEM瞬變電磁儀法探測地下水狀況。3、短距離預(yù)報依據(jù)遠距離宏觀把握預(yù)報和中距離預(yù)報結(jié)果

10、確定是否需要打超前探孔以及探孔位臵和數(shù)量3為宜壓、水溫及出水狀態(tài)等作具體記錄，必要時應(yīng)作水質(zhì)分析推斷地下水的腐蝕性等。鉆機鉆孔時要固定結(jié)實，并安設(shè)孔口管及高壓閘閥，確保超前鉆孔涌出高壓地下水時，能夠有效地把握。利用工作面地質(zhì)素描預(yù)報地質(zhì)素描在隧道施工中全段進展。地質(zhì)素描內(nèi)容為：對開挖掌子面和洞身周邊綜合分析圍巖的巖性、構(gòu)造、構(gòu)造和地下水狀況，分析推斷開挖面前方圍巖的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征，并依此提出工程措施建議和進一步預(yù)報的方案。依據(jù)開挖段圍巖的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征進展預(yù)報結(jié)果的驗證，提出是否修改預(yù)報方法及參數(shù)的意見。4、其它地質(zhì)工作內(nèi)容及方法地表監(jiān)測依據(jù)供給的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)圖，巖溶隧道

11、中線兩側(cè)各確定范圍內(nèi)與居民生活、生產(chǎn)關(guān)系親熱的泉水、井水等進展監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容主要為水量、水溫、水壓、水質(zhì)的變化以及當?shù)氐臍庀笈c降水。必要時承受超前導(dǎo)坑法進開放挖提示地質(zhì)狀況。依據(jù)幾種探測手段的探測結(jié)果進展綜合分析，相互驗證，提出推想預(yù)報意見和工程措施建議，準時反響，以調(diào)整優(yōu)化設(shè)計，進一步改進和完善施工工藝和方法，實施信息化動態(tài)施工治理。66.1、TSP203TSP203200m右范圍內(nèi)的斷層裂開帶、富水帶、不同巖層接觸帶等不良地質(zhì)體的界面位臵。TSP203以對開挖過程中未覺察的隧道隱蔽病害如隧底巖溶等進展檢測，和檢測隧道圍巖的彈性波速度、劃分隧道圍巖類別，以及檢查混凝土襯砌與圍巖之間是否存在脫

12、空缺陷等。TSP203特性來預(yù)報隧道掘進面前方及四周接近區(qū)域地質(zhì)狀況的。它是在掌子面前方 邊墻上確定范圍內(nèi)布臵一排爆破點，依此進展微弱爆破，產(chǎn)生的地震波信號 在隧道四周巖體內(nèi)傳播，當巖石強度發(fā)生變化，比方有斷層或巖層變化時， 會造成一局部信號返回，界面兩側(cè)巖石的強度差異越大，反射回來的信號也 就越強。返回的信號被經(jīng)過特別設(shè)計的接收器接收轉(zhuǎn)化成電信號并進展放大，依據(jù)信號返回的時間和方向，通過專用數(shù)據(jù)處理軟件處理，可以得到巖體強 度變化界面的方位。TSP為保證隧道的安全正常順當施工，有效地實行針對性措施，確定并選擇 有效的施工方案，為動態(tài)設(shè)計供給理論性指導(dǎo)，本合同段隧道實行綜合超前 地質(zhì)推想預(yù)報系

13、統(tǒng)，以確保推想預(yù)報結(jié)果的準確性，并將綜合超前地質(zhì)推想 預(yù)報系統(tǒng)必需作為一道工序，貫徹于隧道施工掘進全過程，以確保隧道安全、順當施工。TSP1。7、掌子面地質(zhì)素描隧道開挖后通過地質(zhì)素描手段，準時查看掌子面地質(zhì)狀況，通過和設(shè)計 資料比照，為隧道掘進供給地質(zhì)狀況預(yù)報。掌子面地質(zhì)素描應(yīng)在隧道作業(yè)每 一開挖循環(huán)后馬上進展，依據(jù)掌子面暴露巖層的層理、節(jié)理、裂隙構(gòu)造狀況，巖體軟硬程度，出水量大小推斷開挖前方地質(zhì)狀況。觀看中應(yīng)具體記錄以下各項，并描繪掌子面地質(zhì)素描圖：、地質(zhì)狀況及其分布、性質(zhì)和掌子面自穩(wěn)性；、圍巖的軟硬、裂隙間距及方向等圍巖狀態(tài)；、斷層的分布、走向、粘土化程度等、出水地點、涌水量及其狀態(tài)；8、

14、水平超前鉆孔水平超前鉆孔是最直觀、最牢靠的超前探測手段。通過洞內(nèi)外觀看與地 質(zhì)描述、TSP203平地質(zhì)鉆探加以驗證。通過超前水平鉆孔巖芯的分析，進一步探明掌子面前 方的隧道圍巖地質(zhì)狀況與水文地質(zhì)的具體狀況，依據(jù)探孔鉆進的時間、速度、壓力、成分以及卡鉆力、鉆芯和巖性構(gòu)造性質(zhì)及地下水狀況，把握隧道前方 的地質(zhì)條件與水文條件。9、地質(zhì)推想、預(yù)報工藝流程地質(zhì)預(yù)報工作必需在地質(zhì)工作小組的統(tǒng)一治理下嚴格按流程進展，其具體的工藝流程框圖如下：體的工藝流程框圖如下：掌子面超前探測地質(zhì)觀測、編錄、分析信息綜合處理注：依據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)勘測資料，本合同段隧道地質(zhì)較簡潔，無大的構(gòu)造帶等，暫不布臵地質(zhì)雷達及超前鉆孔。主要承

15、受TSP203質(zhì)素描來保證施工的安全進展，必要時做水平超前探孔。10、地質(zhì)信息收集與處理通過超前地質(zhì)預(yù)報建立一個地質(zhì)信息系統(tǒng)，通過各種方法收集地質(zhì)信息，進展綜合分析、推斷，編制信息預(yù)報成果，由主管技術(shù)人員予以復(fù)核，并報 設(shè)計、監(jiān)理，為變更設(shè)計和施工供給決策依據(jù)，準時調(diào)整施工方法和支護參 數(shù)。經(jīng)分析、整理的地質(zhì)資料作為施工技術(shù)資料存檔。承受的施工方法和支護參數(shù)后，又從施工過程中獵取的地質(zhì)信息，更地質(zhì)信息系統(tǒng)，經(jīng)處理后，再一次反響給施工，如此往復(fù)，形成地質(zhì)信息系統(tǒng)化。11、針對預(yù)報可能消滅特別地段的處理方法業(yè)主匯報現(xiàn)場實際狀況、組織人員對前方的地質(zhì)狀況作進一步的勘測。當確定前方地質(zhì)狀況后針對具體狀

16、況按以下方法進展處理。涌水消滅處理方法1、承受超前鉆孔將水排解法2、承受超前小導(dǎo)管注漿堵水法。3、承受井點降水或深井降水、對于滲透水較少時，也可承受洞內(nèi)降水法降低地下水。同時做好抽水后的地面排水工作。在此施工中，必需高度重視并做好防排水工作，務(wù)必將涌水或裂縫水引致洞外的排水系統(tǒng)中。涌水突泥地質(zhì)現(xiàn)象的處理方法1、承受了注漿加固塌體，長管棚超前支護，等施工措施。2、對于不同的突水方式分別承受裂縫出水注漿與溶洞涌水注漿的施工方法。3、在突水點設(shè)臵止?jié){墻，然后在對前方圍巖進展全斷面深孔預(yù)注漿進展堵水，承受排堵結(jié)合的方案。12、地質(zhì)工作組織機構(gòu)隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報工作是保證安全施工的重要前提，為了更好地

17、完成施工階段的地質(zhì)超前預(yù)報工作，應(yīng)成立特地的地質(zhì)工作機構(gòu)，設(shè)臵特地人員負責地質(zhì)超前預(yù)報工作，確保各種地質(zhì)超前預(yù)報措施的落實，保證地質(zhì)超地質(zhì)工作組織機構(gòu)圖工程部工程部地質(zhì)組地質(zhì)雷達地質(zhì)復(fù)查洞內(nèi)監(jiān)地表監(jiān)TSP紅外探超前探13超前地質(zhì)預(yù)報的各項資料治理由專人負責，內(nèi)容填寫必需準時、標準，數(shù)據(jù)真實、牢靠，嚴禁有涂改、造假的現(xiàn)象。各項數(shù)據(jù)應(yīng)準時整理，進展分析，準確判定前方的地質(zhì)狀況，指導(dǎo)現(xiàn)場，準時調(diào)整開挖和支護參數(shù)，防止地質(zhì)災(zāi)難事故發(fā)生。14、人員與設(shè)備配臵TSPTSP33141要孔探打要3需料否資是質(zhì)定地確關(guān)果有結(jié)??；報獲；況預(yù)并況預(yù)孔測9 狀預(yù)地3達徑質(zhì)地；孔雷直良；1質(zhì)量，不探地的前與數(shù)3 方超置 最 面超確、明12 3明探說層斷面掌子報掌統(tǒng)挖預(yù)報靠情系報開況；報靠情預(yù)質(zhì)可況地可；質(zhì)對。預(yù)情前；質(zhì)對。作小質(zhì)地超相作小地圍論結(jié)前周工；擾結(jié)前，超面?zhèn)溏姼?，超層準分工?施長T可 小 ， 長T預(yù)3測操器 點、明收 破1 2 3 明接 爆說：圖附觀測系統(tǒng)要求接 收(檢波)器 孔示意圖2接收器孔觀測系統(tǒng)要求接 收(檢波)器 孔示意圖2接收器孔510(1m接收器孔5101020炮孔隧道軸(1m)10炮孔20接收器孔TSP橫截面炮孔20 米接收孔1炮孔304kg，采集數(shù)據(jù)時作震源之用。