超前地質(zhì)預(yù)報實施細(xì)則4-13(1)11

新建京沈客專（遼寧段）站前工程TJ-10標(biāo)PAGE3PAGE14新建鐵路北京至沈陽鐵路客運專線（遼寧段）站前工程TJ-10標(biāo)段超前地質(zhì)預(yù)報實施細(xì)則編制人：審核人：技術(shù)負(fù)責(zé)人：中國鐵建大橋工程局集團有限公司京沈客專遼寧段TJ-10標(biāo)項目經(jīng)理部二○一四八月目錄TOC\o"1-1"\h\z\u一、編制原則 3二、編制依據(jù) 3三、工程簡介 3四、人員組織 4五、元器件及設(shè)備 4六、作業(yè)內(nèi)容 4七、工作準(zhǔn)備 5八、施工工藝流程及工藝要求 5九、地質(zhì)預(yù)報方案實施 71、預(yù)報工作技術(shù)要求 72、預(yù)報方法及操作規(guī)程 9十、預(yù)報成果報告 121、地質(zhì)預(yù)報相關(guān)記錄 12（2）超前地質(zhì)預(yù)報等級劃分表 12（3）地質(zhì)預(yù)報計劃安排表 13（4）地質(zhì)預(yù)測預(yù)報主要設(shè)備及人員 13十一、超前地質(zhì)預(yù)報制度 17超前地質(zhì)預(yù)報實施細(xì)則一、編制原則隧道超前地質(zhì)預(yù)報是保證隧道施工安全的重要管理環(huán)節(jié)和技術(shù)手段，通過超前地質(zhì)預(yù)報工作，可以及時掌握和反饋隧道地質(zhì)信息，為進(jìn)一步修正、完善隧道設(shè)計參數(shù)、施工工法、防護(hù)措施，優(yōu)化施工組織、超前制定施工安全應(yīng)急預(yù)案、控制工程變更設(shè)計提供依據(jù)，最大限度的規(guī)避安全風(fēng)險。超前地質(zhì)預(yù)報主要用于隧道開挖過程，探測掌子面前方一定距離的巖溶、巖溶突水(突泥)、斷層破碎帶、高地應(yīng)力(可能產(chǎn)生硬巖巖爆和軟弱圍巖塑性變形)和瓦斯等災(zāi)害性地質(zhì)條件。通過超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，預(yù)測可能引發(fā)隧道地質(zhì)災(zāi)害的不良地質(zhì)位置、規(guī)模和性質(zhì)，并根據(jù)地質(zhì)預(yù)報成果，提出相應(yīng)的技術(shù)措施與可行性建議，降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率，確保隧道施工人員和設(shè)備安全，進(jìn)而提高經(jīng)濟效益。在隧道開工前應(yīng)根據(jù)隧道區(qū)域地質(zhì)資料和施工圖設(shè)計，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，制定預(yù)報方案，針對不同地段的工程地質(zhì)情況進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報重要性分級，不同級別的地段采取不同的預(yù)報手段，以達(dá)到既預(yù)報準(zhǔn)確又節(jié)省有限預(yù)報資源的目的。二、編制依據(jù)1）《鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南》（鐵建設(shè)〔2008〕105號）；2）《鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》TB10012-2007；；3）《關(guān)于進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計施工有關(guān)技術(shù)規(guī)定的通知》（鐵建設(shè)〔2010〕120號）。三、工程簡介黑山隧道位于黑山縣北部，邵家崗子村至小東鎮(zhèn)之間，隧道進(jìn)口里程為DK592+400，出口里程為DK592+840，全長440m，為單洞雙線隧道，洞身最大埋深約38.19m，最小埋深約2m；隧道段位于直線上，隧道內(nèi)縱坡為3‰的單向下坡。隧道進(jìn)、出口交通條件便利，隧道圍巖情況為：明洞72m，暗洞圍巖長度為Ⅴ級330m。無輔助坑道設(shè)置。四、人員組織組長：姜寶權(quán)副組長：方向春、田樹坤、譚福海組員：邵東華、劉德生、林春東、唐天貴、胡楊軍、郭萬平等五、元器件及設(shè)備儀器設(shè)備配置：TRT6000地質(zhì)探測系統(tǒng)、地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探測、羅盤儀、數(shù)碼照相機等。六、作業(yè)內(nèi)容1、地質(zhì)調(diào)查：依據(jù)隧道區(qū)域地質(zhì)資料和設(shè)計施工圖紙進(jìn)行地質(zhì)核查，初步分析地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)、地下水。2、識別地質(zhì)風(fēng)險等級：依據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，對隧道地質(zhì)風(fēng)險等級進(jìn)行初步劃分，即按照A、B、C、D四級劃分。3、編制地質(zhì)預(yù)報實施方案：根據(jù)隧道地質(zhì)風(fēng)險等級，分級制定地質(zhì)預(yù)報工作實施方案。4、地質(zhì)預(yù)報成果分析：依據(jù)地質(zhì)預(yù)報實施方案進(jìn)行預(yù)報，對預(yù)報資料進(jìn)行全面系統(tǒng)分析，判定前方地質(zhì)狀態(tài)。5、調(diào)整、優(yōu)化施工方案：針對不良地質(zhì)條件與設(shè)計進(jìn)行對比分析，從而優(yōu)化開挖工法和防護(hù)措施。七、工作準(zhǔn)備1、組建地質(zhì)預(yù)報工作機構(gòu)：項目部由總工程師總負(fù)責(zé)，隧道地質(zhì)工程師負(fù)責(zé)日常工作，配置隧道施工相關(guān)技術(shù)人員全面配合。2、繪制地質(zhì)剖面圖：根據(jù)隧道區(qū)域圍巖地質(zhì)資料和施工圖設(shè)計、地質(zhì)風(fēng)險等級，繪制隧道地質(zhì)縱斷面剖面圖，并標(biāo)注預(yù)報等級方案。3、編制地質(zhì)預(yù)報工作計劃：根據(jù)隧道地質(zhì)剖面圖和預(yù)報方案，結(jié)合隧道施工進(jìn)度安排，制定超前地質(zhì)預(yù)報工作計劃，以滿足施工進(jìn)度要求。5、編制地質(zhì)預(yù)報作業(yè)指導(dǎo)書，對技術(shù)人員和施工人員進(jìn)行培訓(xùn)。八、施工工藝流程及工藝要求本隧道超前預(yù)報應(yīng)在地質(zhì)調(diào)查法的基礎(chǔ)上采用地震波反射法進(jìn)行中長、長距離探測，在采用加深炮孔探測法進(jìn)行短距離預(yù)報，斷層及重要物探異常段補充短距離物探紅外探測法進(jìn)行預(yù)報。地質(zhì)工作管理組織機構(gòu)地表監(jiān)測地表監(jiān)測TRT預(yù)測紅外探水洞內(nèi)監(jiān)測地質(zhì)復(fù)查和素描地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報項目總工地質(zhì)組加深炮孔2、超前地質(zhì)預(yù)報工作流程圖開始開始制定預(yù)報方案近程0~20m中程15~60m遠(yuǎn)程50~200m地震波法TSP超前預(yù)報法紅外線探測法加深炮眼法掌子面地質(zhì)素描按不同探測方法相互驗證，判斷斷層破碎、巖溶、采空區(qū)、含水構(gòu)造等的規(guī)模及位置判釋不良地質(zhì)構(gòu)造的位置及影響范圍修正、完善施工方案及防治、搶險措施，準(zhǔn)備設(shè)備、物資準(zhǔn)確測定斷層破碎帶、巖溶、采空區(qū)、含水構(gòu)造的位置驗證中程預(yù)報的準(zhǔn)確度驗證遠(yuǎn)程預(yù)報的準(zhǔn)確度按原施工組織設(shè)計進(jìn)行施工進(jìn)一步采用分段采用實施施工方案有無有有信息反饋3、地質(zhì)信息系統(tǒng)管理流程地質(zhì)信息系統(tǒng)流程圖與設(shè)計文件是否一致與設(shè)計文件是否一致涌水量監(jiān)測加深炮孔紅外線探測法地質(zhì)素描TRT系統(tǒng)探測施工開始超前地質(zhì)預(yù)報地質(zhì)信息采集系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整地質(zhì)信息綜合分析地表觀測物理力學(xué)試驗地質(zhì)復(fù)查九、地質(zhì)預(yù)報方案實施1、預(yù)報工作技術(shù)要求（1）超前地質(zhì)預(yù)報應(yīng)實行分級管理，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害對隧道施工安全的危害程度，對工程進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害分級，采取不同地質(zhì)預(yù)報方案。（2）根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害對隧道施工安全的危害程度，地質(zhì)災(zāi)害分為四級：A級：存在重大地質(zhì)災(zāi)害隱患的地段，如大型暗河系統(tǒng)，可巖溶與非可巖溶接觸帶，軟弱、破碎、富水、導(dǎo)水性良好的地層和大型斷層破碎帶；可能誘發(fā)重大環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的地段以及高地應(yīng)力、瓦斯、人為坑洞、放射性等問題嚴(yán)重的地段；可能發(fā)生特大型、大型突水涌泥地段，特殊地質(zhì)地段，重大物探異常地段等。B級：中、小型突水涌泥地段，較大物探異常地段，斷裂帶等。C級：水文地質(zhì)條件較好的碳酸鹽巖級碎屑地段、小型斷層破碎帶，發(fā)生突水涌泥的可能性較小地段。D級：非溶巖地段，發(fā)生突水涌泥的可能性極小地段。 （3）根據(jù)不同的地質(zhì)風(fēng)險等級，確定其相應(yīng)的切實可行的超前地質(zhì)預(yù)報方案和方法。A級預(yù)報：采用地質(zhì)分析法、地震波反射法、聲波反射法、地質(zhì)雷達(dá)、紅外探測等手段進(jìn)行綜合預(yù)報。B級預(yù)報：采用地質(zhì)分析法、地震波反射法或聲波反射法，輔以地質(zhì)雷達(dá)、紅外探測。C級預(yù)報：以地質(zhì)分析法為主。對重要的地質(zhì)（層）界面、斷層或物探異常地段，可采用地震波反射法或聲波反射法進(jìn)行探測，必要時采用紅外探測。在物探后，對前方有疑問和可能造成地質(zhì)災(zāi)害的不良地質(zhì)宜輔以鉆孔法探測，即每循環(huán)鉆孔作業(yè)時可選1～3個鉆孔加深4～5m，根據(jù)鉆孔鉆進(jìn)的速度變化和出漿情況，分析前方地質(zhì)情況的變化。D級預(yù)報：采用地質(zhì)分析法，必要時采用超前水平鉆孔探測。即隧道爆破后及時查看掌子面地質(zhì)狀況，描繪地質(zhì)圖，通過與設(shè)計資料的對比，提供地質(zhì)情況預(yù)報。（4）復(fù)雜隧道超前預(yù)報需編制實施細(xì)則，內(nèi)容包括預(yù)報實施方案、分段預(yù)報內(nèi)容、預(yù)報方法及技術(shù)要點等。2、預(yù)報方法及操作規(guī)程超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報工作一般采用多種手段互相驗證，各工作階段互補，并按照長短結(jié)合、上下對照、定性與定量相結(jié)合的辦法來保證預(yù)報的準(zhǔn)確性。根據(jù)各種探測方法的特點，可分為遠(yuǎn)程控制預(yù)報、中程預(yù)報、近程驗證預(yù)報。綜合地質(zhì)預(yù)報主要措施見下表：綜合超前地質(zhì)預(yù)報主要措施表措施位置地質(zhì)素描洞頂及洞壁左側(cè)洞壁、右側(cè)洞壁、洞頂掌子面每10m拍攝一張數(shù)碼相片計算物探方法TSP（掌子面巖溶，不良地質(zhì)）洞身每次150m地質(zhì)雷達(dá)（基底巖溶探測）在隧底中心和兩側(cè)，各布置一條測線地質(zhì)雷達(dá)（掌子面巖溶探測）20m左右一次地震反射波法（基底巖溶探測）在隧底中心和兩側(cè)，各布置一條測線紅外探水全洞身每30米測量一次加深炮孔鉆探（一般鉆孔深度8～12米）每次爆破開挖進(jìn)行加深炮孔探測基底巖溶勘查地質(zhì)雷達(dá)和鉆探根據(jù)要求測試試驗長期水文觀測點（泉、暗河、鉆孔、溝谷等）管道流、堰流、深孔水量、水壓力測試洞內(nèi)斷層段、溪谷、巖溶水軟巖物理力學(xué)、膨脹性試驗按50米計劃取樣一組地下水侵蝕性判定取樣灰?guī)r地段每150米計劃取樣一組，碎屑巖、花崗巖地段每100米取樣一組遠(yuǎn)程宏觀控制預(yù)報：在隧道穿過的灰?guī)r地段以及斷層在洞身水平方向上采用TSP203超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)進(jìn)行距離50～200m的預(yù)報(采用100m的成果)。中程預(yù)報：采用儀器(地質(zhì)雷達(dá)、紅外探測儀)進(jìn)行的距離在30m的驗證預(yù)報。近程預(yù)報：地質(zhì)素描法和采用加長鉆孔進(jìn)行的距離小于30m的預(yù)報。（1）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(jìn)行。地質(zhì)素描內(nèi)容為：①根據(jù)對超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果，對開挖面和洞身周邊綜合分析圍巖的巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和地下水情況，判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(jìn)一步預(yù)報的方案。②根據(jù)開挖段圍巖的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征進(jìn)行預(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。③根據(jù)開挖段及開挖面水文地質(zhì)情況，提出針對性工程方案建議。（2）TRT超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)超前探測隧道掘進(jìn)過程中，每開挖50～200m通過RTT6000對開挖前進(jìn)方向進(jìn)行中長距離預(yù)報，對一定規(guī)模的斷層破碎帶和巖溶帶進(jìn)行預(yù)報。（3）開挖后的周邊探測地質(zhì)雷達(dá)除進(jìn)行開挖面前方探測以外，在隧道已開挖過的可溶巖地帶隧底、斷層破碎帶洞壁8～15m范圍進(jìn)行連續(xù)探測，以發(fā)現(xiàn)可能的不良地質(zhì)體，及時上報設(shè)計和監(jiān)理單位進(jìn)行變更處理，免除后患。（4）物探法物探的方式有很多種，在隧道施工中經(jīng)常采用的是地震波反射法和聲波反射法，目前在我國隧道施工采用的儀器主要是TSP203超前預(yù)報（地震波反射法）、HSP超前預(yù)報（聲波反射法）、紅外線探水儀和地質(zhì)雷達(dá)超前探測（電磁波反射法）幾種，針對我單位隧道具體情況和隧道地質(zhì)風(fēng)險等級劃分，計劃采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行超前預(yù)報。（6）加深炮孔鉆探采用加深炮孔鉆探法，對開挖面前方8～12m范圍的地質(zhì)巖層整體性、含水構(gòu)造、水量及水壓進(jìn)行預(yù)測，在地質(zhì)雷達(dá)和地質(zhì)分析法預(yù)報的基礎(chǔ)上，用加深炮孔鉆探法進(jìn)一步對比較差的圍巖地段取得可靠的資料。鉆探孔時，根據(jù)鉆進(jìn)速度的變化和沖擊振動頻率，鉆孔中出水的清濁及顏色，對開挖面前方圍巖整體性進(jìn)行分析，含水構(gòu)造進(jìn)行判斷。（6）其它地質(zhì)工作內(nèi)容及方法①巖溶和斷層破碎帶形態(tài)調(diào)查調(diào)查巖溶的形態(tài)、規(guī)模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小、充填物情況。②地表監(jiān)測依據(jù)提供的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)圖，巖溶隧道中線兩側(cè)各1.5公里與居民生活、生產(chǎn)關(guān)系密切的泉水、井水等進(jìn)行監(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(dāng)?shù)氐臍庀笈c降水。監(jiān)測手段主要為測量、攝影、筆記等。③必要時采用超前導(dǎo)坑法進(jìn)行開挖揭示地質(zhì)情況。（7）地質(zhì)信息收集與處理超前地質(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(jìn)行綜合分析、判斷，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)計和施工提供決策依據(jù)，及時調(diào)整施工方法和支護(hù)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。采用新的施工方法和支護(hù)參數(shù)后，有從施工過程中獲取新的地質(zhì)信息，更新地質(zhì)信息系統(tǒng)，經(jīng)處理后，再一次反饋給施工，如此往復(fù)，形成地質(zhì)信息系統(tǒng)化。十、預(yù)報成果報告1、地質(zhì)預(yù)報相關(guān)記錄（1）超前地質(zhì)預(yù)報主要項目、內(nèi)容規(guī)劃表超前地質(zhì)預(yù)報主要項目、內(nèi)容項目預(yù)測預(yù)報主要內(nèi)容主要方法/儀器重點預(yù)報地段超前預(yù)測巖層傾向、傾角、走向地下水的來源、工作面埋深等預(yù)測巖層相同特征向施工方向延伸的長度、地下水源頭、隧道埋深、斷層延伸長度、裂隙發(fā)育和巖體結(jié)構(gòu)特征地質(zhì)分析法軟弱圍巖地段、斷層破碎帶、每個循環(huán)記錄常規(guī)預(yù)報圍巖等級巖性特征，節(jié)理、裂隙發(fā)育特征和巖體結(jié)構(gòu)特征地質(zhì)分析法（地質(zhì)羅盤、地質(zhì)錘、卷尺、地表觀察、工作面觀察）斷層破碎帶、軟弱圍巖地段、滲滴水地段地下水賦存狀態(tài)涌水量大小、水壓力、變化規(guī)律，環(huán)境水文地質(zhì)特征地質(zhì)雷達(dá)，超前鉆探孔，測流計巖溶地帶、高水壓地段異常預(yù)報斷層帶位置、規(guī)模、破碎程度及寬度、充填情況超前鉆探孔，地質(zhì)分析法斷層破碎帶巖溶大小、位置，充填情況與水關(guān)系地質(zhì)雷達(dá)，超前地質(zhì)鉆探孔、地表觀察。必要時增加聲波反射法巖溶發(fā)育地段（2）超前地質(zhì)預(yù)報等級劃分表超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報等級劃分表黑山隧道地質(zhì)復(fù)雜程度分級表（3）地質(zhì)預(yù)報計劃安排表地質(zhì)超前預(yù)報計劃安排表地質(zhì)預(yù)報項目單位工作面地質(zhì)情況測量頻率地質(zhì)雷達(dá)次巖層破碎、設(shè)計地質(zhì)物探異常、有滲水現(xiàn)象有異常時每30m左右進(jìn)行探測一次超前水平地質(zhì)探孔次巖層破碎、巖溶發(fā)育、有滲滴水現(xiàn)象、地表有天坑、水塘有異常時進(jìn)行（2～3）孔地震波反射法次物探比較異常、地質(zhì)條件較差地質(zhì)素描隧道延米全部地段每次開挖后進(jìn)行（4）地質(zhì)預(yù)測預(yù)報主要設(shè)備及人員超前地質(zhì)預(yù)報主要設(shè)備配置表序號設(shè)備名稱型號數(shù)量1TSP探測儀TSP2031套2地質(zhì)雷達(dá)SIR-10H1套3紅外探水儀HY-3031套4超聲波檢測儀CSB-31臺5地質(zhì)鉆機MK-52臺6數(shù)碼相機尼康2臺PAGE3超前地質(zhì)預(yù)測、預(yù)報人員名單序號隧道名稱姓名專業(yè)負(fù)責(zé)人聯(lián)系電話1黑山隧道邵東華預(yù)測、預(yù)報方向表一：隧道施工地質(zhì)預(yù)測預(yù)報成果表施工單位：年月日序號預(yù)報預(yù)測地點預(yù)報方法超前預(yù)報結(jié)論評價及建議預(yù)報負(fù)責(zé)人備注1地質(zhì)分析地質(zhì)素描和施工階段圍巖級別判定卡2工作面地質(zhì)雷達(dá)3超前地質(zhì)鉆探附件地質(zhì)雷達(dá)探測圖象工程名稱：施工里程：編號項目名稱狀態(tài)描述1掌子面尺寸開挖寬度(m)開挖高度(m)開挖面積(m2)開挖方式其它2掌子面狀