鐵路隧道工程超前地質(zhì)預(yù)報方案

中鐵二局龍廈鐵路LX－Ⅲ標(biāo)第一項(xiàng)目經(jīng)理部PAGE1目錄1工程概況 22地質(zhì)預(yù)報目的 23地質(zhì)預(yù)報方法 23.1地震反射波法（TSP203、TGP206、TGP207、負(fù)視速度法） 33.2水平聲波反射法（HSP） 43.3地質(zhì)雷達(dá)法 44預(yù)報隧道 55技術(shù)保證 65.1技術(shù)力量保證 65.2儀器設(shè)備保證 66施工組織 66.1組織機(jī)構(gòu)及人員安排 66.2項(xiàng)目執(zhí)行程序 76.3設(shè)備準(zhǔn)備 87預(yù)報方案 97.1基本思路 97.2基本方案 97.3預(yù)報成果 11

1工程概況由我部承建龍廈鐵路LX－Ⅲ標(biāo)南靖段工程范圍主要位于南靖縣和溪鎮(zhèn)及金山鎮(zhèn)境內(nèi)，起訖里程為DK36+160～DK50+000，全長13.84km。其中隧道工程依次為：和溪隧道，長4429m；石觀音隧道，長5091m；埔頂隧道，長280m。隧道工程洞身地質(zhì)主要為花崗閃長巖和黑云母花崗巖，圍巖較完整，主要為II、Ⅲ級圍巖；洞口及隧道受斷層和巖性分界面影響的局部地段節(jié)理發(fā)育，圍巖較破碎，為Ⅳ、V級圍巖。2地質(zhì)預(yù)報目的（1）超前探測地層巖性變化界面、軟弱層界面、煤層界面、斷裂帶界面；（2）超前探測巖溶洞穴、巖溶通道及巖溶發(fā)育帶的位置、規(guī)模、充填狀況；（3）預(yù)報突水突泥位置及帶來的災(zāi)害程度；（4）為動態(tài)設(shè)計(jì)提供相關(guān)的地質(zhì)參數(shù)；（5）確定合理的工程措施及合理的施工方法。3地質(zhì)預(yù)報方法目前在國內(nèi)外隧道建設(shè)中使用較廣泛的地質(zhì)預(yù)報技術(shù)，傳統(tǒng)的方法有地質(zhì)素描法、水平鉆探法、超前平導(dǎo)法等；近十年來，物探方法較廣泛應(yīng)用，有地震方法中的反射波法、瑞雷面波法、極小偏移距法、水平聲波反射法；電磁法中的地質(zhì)雷達(dá)法、瞬變電磁法，紅外探水法；直流電法等。這些方法中根據(jù)多年預(yù)報經(jīng)驗(yàn)，除紅外探水法和直流電磁波，當(dāng)其在傳播過程中遇到不同的目標(biāo)體（巖石體、斷層、破碎、空洞等）的電性界面時，有部分電磁能量被反射回來，由接受天線接受，并由主機(jī)記錄，得到界面反射回到接受天線的雙程走時t，當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)的波速己知時，可根據(jù)測到的t值求得目標(biāo)體的位置和埋深。地質(zhì)雷達(dá)法操作簡單，對施工干擾小，可對巖溶、斷層破碎帶、地下水賦存情況進(jìn)行探測，探測目標(biāo)的深度通常在20m以內(nèi)。該方法分辨率高，對地下水非常敏感。在太中（銀）鐵路隧道地質(zhì)預(yù)報項(xiàng)目中，采用美國GSSI公司生產(chǎn)的SIR-2000型地質(zhì)雷達(dá)。4預(yù)報隧道由我部承建的龍廈鐵路LX－Ⅲ標(biāo)南靖段工程自漳州市南靖縣和溪鎮(zhèn)境內(nèi)，沿九龍江支流西溪折向南，相繼跨漳龍高速公路、319國道和龍山西溪后至金山鎮(zhèn)境內(nèi)，新建線路全長13.84km，其中隧道總長9.8Km，占線路長度的70.8%，部分地段受淺埋、偏壓、斷層破碎帶和煤系地層等不良地質(zhì)影響，存在一定的施工難度和安全隱患，為確保施工安全和進(jìn)度，我部將嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求在以下隧道施工過程中1.和溪隧道：和溪隧道位于福建省漳州市和溪鎮(zhèn)范圍，起迄里程DK39＋583～DK44＋012，全長4429m，地處剝蝕低山，表層為粉質(zhì)黏土夾碎石，下伏基巖主要為花崗閃長巖；2.石觀音隧道：石觀音隧道位于福建省漳州市和溪鎮(zhèn)和金山鎮(zhèn)之內(nèi)，起訖里程DK44+094～DK49＋185，全長5091m，地處剝蝕低山區(qū)，表層為第四系坡殘積粉質(zhì)黏土夾碎石，其下為黑云母花崗巖；在DK44+780～DK44+890可能有一斷層，斷層以破碎帶形式產(chǎn)出，帶內(nèi)巖石破碎，呈角礫狀，碎石充填膠結(jié)，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，均呈碎屑狀、碎塊狀。3.埔頂隧道：埔頂隧道位于福建省漳州市金山鎮(zhèn)之內(nèi)，起訖里程DK49+396～DK49+636，全長240m，地處剝蝕低山區(qū)，表層為第四系坡殘積粉質(zhì)黏土夾碎石，其下為黑云母花崗巖5技術(shù)保證5.1技術(shù)力量保證中鐵物探勘察有限公司（中鐵地質(zhì)物探試驗(yàn)研究中心項(xiàng)目組由年富力強(qiáng)的具有碩士、學(xué)士學(xué)位的中青年技術(shù)骨干為主體，同時聚集了經(jīng)驗(yàn)豐富的專家、教授、高工進(jìn)行技術(shù)把關(guān)。項(xiàng)目組內(nèi)技術(shù)專業(yè)結(jié)構(gòu)齊全合理，包括進(jìn)行隧道地質(zhì)預(yù)報所需要的隧道工程、隧道工程地質(zhì)、工程物探、工程鉆探專業(yè)。5.2儀器設(shè)備保證根據(jù)主要采用的預(yù)報方法（如地震反射法、地質(zhì)雷達(dá)法），準(zhǔn)備投入的主要儀器設(shè)備有：瑞士AMBERG公司生產(chǎn)的TSP203隧道地震預(yù)報系統(tǒng)，北京水電物探研究所生產(chǎn)的TGP206型和TGP207型地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)，美國GSSI公司生產(chǎn)的SIR-2000地質(zhì)雷達(dá)和美國產(chǎn)R-24地震儀。以上設(shè)備均處于國際領(lǐng)先水平。6施工組織6.1組織機(jī)構(gòu)及人員安排根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，建立功能健全、職權(quán)明確、精簡高效的組織管理機(jī)構(gòu)，確保項(xiàng)目有條不紊、科學(xué)合理地進(jìn)行。地質(zhì)預(yù)報組主要人員組成如下：項(xiàng)目經(jīng)理項(xiàng)目經(jīng)理項(xiàng)目總工程師地質(zhì)素描組地震組地質(zhì)雷達(dá)組技術(shù)組工程師1人儀器操作員2人技術(shù)負(fù)責(zé)1人技術(shù)負(fù)責(zé)1人儀器操作員2人高級工程師1人檢測人員一覽表序號姓名性別出生年月職稱學(xué)歷專業(yè)1張宇男1956.3高工本科工程物探工程地質(zhì)2郭有勁男1969.6高工本科工程物探工程地質(zhì)3高紅剛男1968.6高工本科工程物探工程地質(zhì)4方青利女1949.8高工本科工程物探巖土工程5易海龍男1971.1工程師本科巖土工程6豐偉男1984.10助工大專信息工程7董明華男1983.11助工大本工程物探8金波女1984.5助工大本工程物探6.2項(xiàng)目執(zhí)行程序前期準(zhǔn)備前期準(zhǔn)備信息收集設(shè)計(jì)單位建設(shè)單位施工單位人員及組織機(jī)構(gòu)技術(shù)培訓(xùn)儀器設(shè)備準(zhǔn)備制定技術(shù)方案現(xiàn)場勘察人員設(shè)備進(jìn)場現(xiàn)場檢測資料整理、分析預(yù)報完成、提交報告施工階段6.3設(shè)備準(zhǔn)備儀器設(shè)備表序號儀器名稱型號數(shù)量生產(chǎn)廠家1TGP206和2072北京水電物探公司2TSP2031瑞士AMBERG公司3地質(zhì)雷達(dá)SIR20001美國LAUREL公司4地震儀R-241美國喬美利特公司5地質(zhì)素描處理系統(tǒng)1日本東亞側(cè)器株式會社6臺式計(jì)算機(jī)17筆記本28打印機(jī)19傳真機(jī)110越野吉普車17預(yù)報方案7.1基本思路（1）所有隧道工程均進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報工作，并作為一道工序納入施工組織設(shè)計(jì)中。（2）地質(zhì)預(yù)報工作中，應(yīng)堅(jiān)持隧道洞內(nèi)探測與洞外地質(zhì)勘察的結(jié)合、地質(zhì)方法與物探方法結(jié)合、多種物探方法的結(jié)合、地球物理方法與超前水平鉆探的結(jié)合，開展多層次、多手段的綜合地質(zhì)預(yù)報，并貫穿整個施工過程。（3）地質(zhì)預(yù)報中的物探方法和鉆探方法都是預(yù)報的方法手段，在綜合分析中，地質(zhì)方法是中樞、是龍頭，預(yù)報的最終成果都必須轉(zhuǎn)換為地質(zhì)語言、地質(zhì)結(jié)論和工程結(jié)論。7.2基本方案預(yù)報方案設(shè)計(jì)的技術(shù)思路是“兩個綜合”。即：在預(yù)報方法選擇上是“多種預(yù)報手段聯(lián)合應(yīng)用的綜合預(yù)報，充分發(fā)揮各自方法的優(yōu)勢，取長補(bǔ)短，優(yōu)勢互補(bǔ)，互相驗(yàn)證”。在資料分析上是“綜合分析，中長距預(yù)報與近距離預(yù)報結(jié)合，物探預(yù)報與地質(zhì)預(yù)報結(jié)合，微觀與宏觀結(jié)合。中長距離指百米以上預(yù)報，近距離指50m以內(nèi)的預(yù)報”地質(zhì)預(yù)報指隧道施工中的地質(zhì)描述，物探預(yù)報指采用地震反射法和電磁波法、地質(zhì)雷達(dá)法、瞬變電磁法等方法預(yù)報。鉆探預(yù)報指水平超前鉆孔和鉆孔內(nèi)的一系列參數(shù)測試。微觀地質(zhì)指隧道施工地點(diǎn)，宏觀地質(zhì)指隧道設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料。根據(jù)方案設(shè)計(jì)原則，考慮對施工的影響以及預(yù)報成本的高低，總的預(yù)報方案如下：1.長距離預(yù)報采用地震反射法：根據(jù)選用的儀器型號不同預(yù)報距離可分別達(dá)到200～400m2.近距離預(yù)報采用地磁波法：地質(zhì)雷達(dá)法可預(yù)報20～25m，瞬變地磁法可預(yù)報30～403.常規(guī)預(yù)報采用地質(zhì)描述法；每完成一個循環(huán)進(jìn)尺，都要進(jìn)行掌子面地質(zhì)描述，發(fā)現(xiàn)異常后進(jìn)行異常位置跟蹤預(yù)報。4.異常位置預(yù)報對隧道常規(guī)預(yù)報中和設(shè)計(jì)中的斷層破碎帶、節(jié)理密集區(qū)、巖溶帶、軟弱巖層帶、煤帶、煤層等進(jìn)行預(yù)報。在異常帶百米前進(jìn)行遠(yuǎn)距離預(yù)報，在50m前進(jìn)行5.作業(yè)時間為了少占用主要工序時間，減少施工干擾，作業(yè)時間選在