2022水利水電工程隧洞超前地質(zhì)預(yù)報規(guī)程

水利水電工程隧洞超前地質(zhì)預(yù)報規(guī)程PAGEPAGE10目 次前 言 2目 次 3總則 1術(shù)語 2基本規(guī)定 3超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì) 5地質(zhì)調(diào)查法 7超前鉆探法 8一般規(guī)定 8常規(guī)鉆探法 8水平定向鉆探法 8超前導(dǎo)洞法 10地球物理探測法 11一般規(guī)定 11彈性波法 11探地雷達(dá)法 12瞬變電磁法 13聚焦電法 13超前地質(zhì)綜合預(yù)報法 15超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施 16一般規(guī)定 16實(shí)施細(xì)則 16不良地質(zhì)體預(yù)報 17成果報告 20附錄A 地質(zhì)復(fù)雜程度劃分 21附錄B 隧洞地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn) 22附錄C 隧洞超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施流程 23附錄D 超前地質(zhì)預(yù)報預(yù)警分級標(biāo)準(zhǔn) 24附錄E 隧洞超前地質(zhì)預(yù)報方法及適用條件 25附錄F 隧洞不良地質(zhì)體（現(xiàn)象）征兆特征 26總則技術(shù)要求，提高超前地質(zhì)預(yù)報質(zhì)量，降低施工安全風(fēng)險，制定本規(guī)程。本規(guī)程適用于引調(diào)水工程隧洞、水庫樞紐工程地下洞室超前地質(zhì)預(yù)報。地下開挖工程應(yīng)進(jìn)行隧洞超前地質(zhì)預(yù)報。本標(biāo)準(zhǔn)引用以下標(biāo)準(zhǔn)：GB50487 水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范SL166 水利水電工程坑探工程SL/T291 水利水電工程鉆探規(guī)程SL/T291.1 1部分：物探SL/T299 SL/T313 SL629 定。術(shù)語地質(zhì)預(yù)報 geologicalprediction在前期工程地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上，通過分析、研究施工過程中揭露的地質(zhì)現(xiàn)象和已有的工程檢測、監(jiān)測、探測資料，對可能遇到的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及可能引起的地質(zhì)問題所進(jìn)行的預(yù)先分析與判斷。隧洞advancegeologicalpredictionoftunnel在分析已有地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，采用地質(zhì)調(diào)查、物探、超前鉆探、超前導(dǎo)洞等手段和地質(zhì)綜合分析方法，對隧洞（井）開挖面前方的不良地質(zhì)體的性狀、位置、產(chǎn)狀、規(guī)模及可能的危害等進(jìn)行的探測、分析與判斷。unfavorablegeologicalbody層破碎帶、裂隙密集帶、巖溶、軟巖、儲水構(gòu)造等。geologicalsurveymethod在收集和分析已有地質(zhì)資料基礎(chǔ)上，通過開展地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查和隧洞內(nèi)地質(zhì)編錄等方式對地質(zhì)資料進(jìn)行核查和補(bǔ)充，推測掌子面前方一定范圍內(nèi)地質(zhì)條件的超前地質(zhì)預(yù)報方法。advancedgeologicaldrillingmethod采用地質(zhì)鉆探設(shè)備或定向鉆探設(shè)備在掌子面或邊墻施做超前鉆孔，探查掌子面前方或四周一定范圍內(nèi)地質(zhì)條件。advancedpilottunnelmethod在隧洞開挖方向開挖一條超前小洞徑導(dǎo)洞，根據(jù)導(dǎo)洞所揭示的地質(zhì)情況，推測正洞掘進(jìn)面前方一定范圍內(nèi)地質(zhì)條件。geophysicaldetectionmethod以地質(zhì)體物性差異為基礎(chǔ)，通過儀器觀測自然或人工物理場變化，確定地質(zhì)體空間分布和物性參數(shù)，主要包括地震波法、彈性波反射法、地質(zhì)雷達(dá)法、瞬變電磁法、激發(fā)極化法、紅外探測法等方法。超前地質(zhì)綜合預(yù)報法advancedcomprehensivegeologicalprediction根據(jù)預(yù)報對象的特點(diǎn)，以兩種或兩種以上的相互驗(yàn)證或互補(bǔ)性預(yù)報手段為基礎(chǔ)，以地質(zhì)綜合分析判斷為核心，運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理論，對比、論證、推斷和預(yù)報隧洞施工前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況的超前地質(zhì)預(yù)報方法。基本規(guī)定隧洞超前地質(zhì)預(yù)報目的應(yīng)包括：預(yù)防隧洞涌水、突泥、垮塌、冒頂?shù)鹊刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生，降低施工安全風(fēng)險。為編制竣工文件提供資料。隧洞超前地質(zhì)預(yù)報應(yīng)包括下列內(nèi)容：富水性。狀、結(jié)構(gòu)特征等。根據(jù)隧洞超前地質(zhì)預(yù)報情況，進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害類型和風(fēng)險程度劃分，提出地質(zhì)建議。超前地質(zhì)預(yù)報工作應(yīng)遵循下列程序：設(shè)計(jì)超前地質(zhì)預(yù)報方案。制定超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施細(xì)則。實(shí)施超前地質(zhì)預(yù)報，優(yōu)化超前地質(zhì)預(yù)報方案設(shè)計(jì)和工作布置。編制預(yù)報成果，提出工作建議。設(shè)計(jì)。點(diǎn)預(yù)防地段、次重要預(yù)報地段和常規(guī)預(yù)報地段，結(jié)合施工方案選擇合適的預(yù)報方法。地質(zhì)復(fù)雜程度分級宜符合附錄A的規(guī)定，隧洞風(fēng)險等級劃分宜符合附錄B的規(guī)定。則應(yīng)按照規(guī)定程序?qū)徟髨?zhí)行，變更時應(yīng)辦理變更審批。納入隧洞施工工序管理，實(shí)施流程宜符合附錄C的規(guī)定?，F(xiàn)場每一循環(huán)工序完成后應(yīng)根據(jù)預(yù)警級別及時提交隧洞超前地質(zhì)預(yù)報成果報告或簡報，超前地質(zhì)預(yù)報預(yù)警分級宜符合附錄D報告。在隧洞超前地質(zhì)預(yù)報工作中，建設(shè)、勘察設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等參建單位應(yīng)分工明確、落實(shí)責(zé)任、相互配合，做到信息傳遞順暢、反饋及時、決策迅速、處理得當(dāng)。出專項(xiàng)勘察研究的建議。專項(xiàng)勘察應(yīng)符合GB50487和SL629的規(guī)定。4 超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì)隧洞超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下列原則：應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、施工方法、預(yù)報內(nèi)容進(jìn)行隧洞超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì)。報結(jié)果與實(shí)際開挖揭示不一致時，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整設(shè)計(jì)方案。應(yīng)以綜合地質(zhì)分析為主線，其他預(yù)報方法和資料分析應(yīng)在地質(zhì)分析的指導(dǎo)下進(jìn)行。隧洞超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)復(fù)雜程度分級情況，分析可能存在的地質(zhì)風(fēng)險類洞超前地質(zhì)預(yù)報方法宜符合附錄E的規(guī)定。超前地質(zhì)預(yù)報方法宜包括：地質(zhì)調(diào)查：包括地表地質(zhì)調(diào)查、洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查。超前鉆探：包括常規(guī)鉆探、水平定向鉆探。超前導(dǎo)洞：包括平行導(dǎo)洞、正洞導(dǎo)洞。地球物理探測：包括彈性波法、探地雷達(dá)法、瞬變電磁法、聚焦電法等。距離預(yù)報，其方法選擇宜符合下列規(guī)定：短距離預(yù)報：預(yù)報長度小于30m規(guī)鉆探法等。中距離預(yù)報：預(yù)報長度30～100m規(guī)鉆探法等。長距離預(yù)報：預(yù)報長度大于100m，宜采用水平定向鉆探、彈性波法等。結(jié)合、長中短距離相結(jié)合、地表與地下相結(jié)合，并應(yīng)相互補(bǔ)充驗(yàn)證。標(biāo)準(zhǔn)開展專項(xiàng)工作。隧洞超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì)應(yīng)編制設(shè)計(jì)報告，并應(yīng)包括下列內(nèi)容：工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，存在的主要工程地質(zhì)問題。分段規(guī)劃、地質(zhì)復(fù)雜程度分級、隧洞地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險等級。預(yù)報目的。設(shè)計(jì)原則、預(yù)報內(nèi)容、預(yù)報方法選擇、技術(shù)要求等。實(shí)施方案。工作管理、安全措施。工作量、占用工作面時間。概預(yù)算。其他需要說明的問題。5 地質(zhì)調(diào)查法地質(zhì)調(diào)查應(yīng)在收集、復(fù)核和分析已有地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行。前地質(zhì)預(yù)報。地質(zhì)調(diào)查應(yīng)包括下列內(nèi)容：地形地貌、地層巖性出露及接觸關(guān)系等特征。斷裂、褶皺構(gòu)造與裂隙發(fā)育規(guī)律。巖溶發(fā)育規(guī)律、走向、形態(tài)、充填和賦水情況。地表水系，地下水類型和發(fā)育規(guī)律及其出露位置和流量大小。不良地質(zhì)體位置、性質(zhì)、規(guī)模和可能造成的災(zāi)害等。地表調(diào)查工作方法、技術(shù)要求宜符合SL/T299的規(guī)定；在露頭條件差的地段宜布置坑、槽、井等勘探點(diǎn)，其技術(shù)要求宜符合SL166過放線距原理分析預(yù)報隧洞地質(zhì)條件。洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查可結(jié)合施工地質(zhì)工作開展，其工作內(nèi)容、方法、技術(shù)要求宜符合313的規(guī)定。地質(zhì)調(diào)查應(yīng)重點(diǎn)分析下列內(nèi)容：地形地貌成因及其與地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系。植被情況、地表水及其與地下水補(bǔ)給、徑流和排泄關(guān)系。地表和隧洞內(nèi)地層分界線相關(guān)性。構(gòu)造要素與隧洞幾何參數(shù)相關(guān)性，確定斷層類型、破碎帶寬度及透水性和富水性。褶皺軸的延伸情況、傾伏方向及兩翼產(chǎn)狀、節(jié)理發(fā)育特征及其富水段位置。能出現(xiàn)的不良地質(zhì)體或不良地質(zhì)現(xiàn)象，不良地質(zhì)體（現(xiàn)象）征兆特征宜符合附錄F的規(guī)定。計(jì)方案。超前鉆探法一般規(guī)定芯情況等。探法適用于各種隧洞長距離預(yù)報。常規(guī)鉆探法回轉(zhuǎn)取芯鉆。常規(guī)鉆探應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)采取安全防護(hù)措施。鉆探過程中應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場鉆探記錄，地質(zhì)編錄、保存影像資料?；剞D(zhuǎn)取芯鉆孔應(yīng)繪制鉆孔柱狀圖。鉆孔數(shù)量應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件復(fù)雜程度、洞室斷面尺寸等確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：斷層、裂隙密集帶、破碎巖層、軟弱夾層、特殊巖土層等每勘探循環(huán)不少于1個鉆孔。富水破碎帶、巖溶發(fā)育區(qū)、采空區(qū)、瓦斯地層等每勘探循環(huán)宜布置3～5個鉆孔，地質(zhì)條件復(fù)雜時，可適當(dāng)增加。鉆孔孔深應(yīng)符合下列規(guī)定：在地質(zhì)條件復(fù)雜洞段，鉆探深度范圍應(yīng)延伸至地下工程開挖輪廓線外10m～30m。單個鉆孔深度應(yīng)根據(jù)勘探循環(huán)長度確定，連續(xù)預(yù)報時前后兩循環(huán)鉆孔重疊3m～5m。隧洞和地下工程開挖輪廓線周邊鉆孔的外插角宜為15°～45°。鉆孔直徑應(yīng)滿足孔內(nèi)測試的要求。鉆進(jìn)方法、設(shè)備機(jī)具選擇、鉆進(jìn)工藝應(yīng)符合SL/T291的規(guī)定。鉆進(jìn)中應(yīng)制定涌水突泥預(yù)防措施，保障工作人員和機(jī)械設(shè)備的安全。水平定向鉆探法案選用平行的“一”形或同軸的“L”形軌跡。鉆機(jī)類型和取心方案應(yīng)根據(jù)預(yù)報目的確定。水平定向鉆孔結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)場地條件、地質(zhì)巖性、鉆孔軌跡、鉆機(jī)類型、鉆進(jìn)工藝、沖洗液種類和護(hù)壁方式、取心取樣和孔內(nèi)測試要求等進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。每鉆進(jìn)10m為±0.1°和±3°，水平定向鉆進(jìn)軌跡垂直偏差每1000m不宜超過±2m，水平偏差每1000m不宜超過±3m，當(dāng)超過此值應(yīng)立即采取糾偏措施。記錄巖渣和沖洗液的形狀和變化情況，分析鉆探資料和巖心情況，并可在孔內(nèi)進(jìn)行間斷取心、水壓致裂、綜合測井和孔內(nèi)電視等相關(guān)測試。水平定向鉆探成果包括班報表、軌跡記錄表、柱狀圖、不良地質(zhì)記錄表等。7 超前導(dǎo)洞法質(zhì)體超前地質(zhì)預(yù)報。排水洞、輔助洞和施工超前導(dǎo)洞進(jìn)行。超前導(dǎo)洞法地質(zhì)預(yù)報應(yīng)滿足下列規(guī)定：應(yīng)對導(dǎo)洞進(jìn)行地質(zhì)編錄。宜進(jìn)行巖體密度、巖體強(qiáng)度等物理力學(xué)試驗(yàn)。應(yīng)進(jìn)行不良地質(zhì)體預(yù)報。超前導(dǎo)洞法地質(zhì)預(yù)報成果應(yīng)包括下列內(nèi)容：綜合說明。地質(zhì)展示圖和工程地質(zhì)剖面圖。超前導(dǎo)洞法綜合說明應(yīng)包括下列內(nèi)容：導(dǎo)洞概況，包括超前導(dǎo)洞的斷面尺寸、與主洞的位置關(guān)系等。溶等不良地質(zhì)體的分布位置、范圍、產(chǎn)狀、性狀、充填及其展布，地下水活動情況等。圍巖分段分級。地質(zhì)綜合分析及超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果。超前導(dǎo)洞法圖件編錄內(nèi)容宜符合SL/T313的規(guī)定，比例精度應(yīng)滿足下列規(guī)定：1地質(zhì)展示圖比例1:100～1:500。2工程地質(zhì)剖面圖，橫向比例宜為1:500～1:5000，縱向比例宜為1:200～1:5000。地球物理探測法一般規(guī)定地球物理探測法宜包括彈性波法、瞬變電磁法、探地雷達(dá)法、聚焦電法等。物探儀器及其附屬設(shè)備應(yīng)根據(jù)探測要求、地質(zhì)條件等選配。地球物理探測法應(yīng)用條件應(yīng)符合下列規(guī)定：探測目標(biāo)體與周圍介質(zhì)存在一定的物性差異。復(fù)雜地質(zhì)條件宜采用多種不同類型的物探方法進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報。價記錄、成果校審記錄等。物探資料解譯應(yīng)結(jié)合地質(zhì)、設(shè)計(jì)和施工資料綜合分析。彈性波法定量評價巖體完整程度。彈性波法應(yīng)用條件應(yīng)符合下列規(guī)定：不良地質(zhì)體與圍巖應(yīng)存在明顯的波阻抗差異。不良地質(zhì)體在彈性波傳播方向應(yīng)具有一定的厚度且應(yīng)大于有效波波長的1/4?，F(xiàn)場測試應(yīng)保證不少于300m范圍內(nèi)無明顯的振動干擾。彈性波法探測距離不宜大于150m宜大于100m。彈性波法進(jìn)行連續(xù)預(yù)報時，前后兩次探測的重疊長度不宜小于10m。彈性波法激發(fā)與接收應(yīng)符合下列規(guī)定：接收傳感器與圍巖之間應(yīng)牢固耦合。激發(fā)與接收信號應(yīng)同步。數(shù)據(jù)處理和解譯應(yīng)符合下列規(guī)定：數(shù)據(jù)處理前應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)建立二維或三維幾何模型。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場觀測系統(tǒng)，將所有檢波點(diǎn)的地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到建立的坐標(biāo)系中。應(yīng)利用配套處理軟件，對采集到的合格數(shù)據(jù)進(jìn)行反演處理，獲取預(yù)報成果圖。模。應(yīng)結(jié)合隧洞勘察、掌子面附近的地質(zhì)資料進(jìn)行解釋和推斷。密度、楊氏模量等巖體物理力學(xué)參數(shù)，以及偏移成像、反射界面等二維和三維圖。探地雷達(dá)法測。探地雷達(dá)法應(yīng)用條件應(yīng)符合下列規(guī)定：不良地質(zhì)體與圍巖應(yīng)存在明顯介電特性差異，電磁波反射信號特征明顯。測試面應(yīng)相對平緩，無障礙?，F(xiàn)場測試應(yīng)保證附近30m范圍內(nèi)無強(qiáng)電磁干擾。探地雷達(dá)法探測距離不宜大于30m段探測距離不宜大于20m。探地雷達(dá)法進(jìn)行連續(xù)預(yù)報時，前后兩次探測的重疊長度不宜小于5m。探地雷達(dá)法數(shù)據(jù)采集應(yīng)遵循下列原則：宜選用點(diǎn)測剖面法。天線主頻率范圍宜選擇50MHz～100MHz。測線布置宜采用水平布置模式，數(shù)量應(yīng)不少于2加測線數(shù)量，必要時應(yīng)在洞壁、底板、拱頂?shù)任恢貌贾脺y線。采集模式宜采用點(diǎn)測模式，點(diǎn)距不宜大于0.2m況采用時間模式。采樣時窗應(yīng)根據(jù)圍巖電磁波波速與探測距離確定，一般不小于500n于512個。天線支撐器材應(yīng)選用絕緣材料。測試過程中，應(yīng)保持天線與掌子面盡量緊貼，移動時盡量沿測線方向保持水平。重點(diǎn)異常區(qū)應(yīng)重復(fù)探測，重復(fù)性較差時應(yīng)查明原因。檢查記錄與原始記錄波形應(yīng)基本一致，異常位置無明顯變化。探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理方法應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)采用濾波去除干擾波。應(yīng)選取合適的增益參數(shù)，突顯異常區(qū)域?？刹捎梅瘩薹e壓制多次反射波?？刹捎闷茪w位傾斜層反射波界面。探地雷達(dá)資料解譯應(yīng)包括以下內(nèi)容：復(fù)核、篩選干擾異常。判斷識別反射波波形、能量強(qiáng)度、初始相位、頻率等特征。在地質(zhì)分析基礎(chǔ)上，確定異常特征，給出地質(zhì)解譯結(jié)果。成果圖應(yīng)標(biāo)注隧洞樁號或深度信息。瞬變電磁法瞬變電磁法可用于探測地下水富集區(qū)等低阻不良地質(zhì)體。瞬變電磁法應(yīng)用條件應(yīng)符合下列規(guī)定：不良地質(zhì)體與圍巖存在明顯的電阻率差異。圍巖電性特征穩(wěn)定，異常范圍和幅值等特征可以被探測和追蹤。接收線圈附近不應(yīng)存在大型金屬構(gòu)件、磁性物體，采集時宜切斷附近施工用電。瞬變電磁法現(xiàn)場工作裝置可采用中心回線、重疊回線等裝置。瞬變電磁法探測距離不宜大于80m。瞬變電磁法連續(xù)預(yù)報時，前后兩次探測的重疊長度不宜小于10m。瞬變電磁法數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列規(guī)定：測線布置宜采用扇形掃描方式，扇形掃描角度間隔宜為15矩形掃描方式，掌子面水平測點(diǎn)點(diǎn)距宜為0.5m~1m。測試前應(yīng)將施工臺架、大型機(jī)械等金屬構(gòu)件退離掌子面不少于20m。不少于3條測線。裝置測量中心宜與測點(diǎn)重合，誤差應(yīng)小于接收線框邊長的10%?？梢牲c(diǎn)、突變點(diǎn)、異常點(diǎn)應(yīng)重復(fù)觀測。瞬變電磁法數(shù)據(jù)處理、解釋應(yīng)符合下列規(guī)定：資料處理前，應(yīng)檢查原始數(shù)據(jù)記錄、測點(diǎn)編錄、儀器工作記錄。性模型，劃分異常。成果圖應(yīng)標(biāo)注隧洞樁號或深度信息。聚焦電法聚焦電法可用于探測地下水富集區(qū)等低阻不良地質(zhì)體。聚焦電法探測距離不宜大于30m。聚焦電法連續(xù)探測時，前后兩次探測的重疊長度不宜小于5m。聚焦電法的觀測系統(tǒng)布置應(yīng)符合下列規(guī)定：采用聚焦電阻率或激發(fā)極化預(yù)報時，應(yīng)根據(jù)觀測系統(tǒng)布置要求，在距掌子面后方80m范圍內(nèi)分多圈均勻布置多個供電A極；測量N極應(yīng)布置在隧洞出口方向，電極N與掌子面的距離不應(yīng)小于10倍的供電A極與測量M極之間的距離；供電B于N極，且與電極N的間距不小于10倍的供電A極與測量M極之間的距離，測量M極宜在掌子面呈網(wǎng)狀布置，并記錄其坐標(biāo)。掘進(jìn)機(jī)施工時，應(yīng)將多個同性源供電電極A電極間應(yīng)進(jìn)行電流屏蔽，測量電極宜采用伸縮方式布置在刀盤上。聚焦電法數(shù)據(jù)采集時應(yīng)符合下列規(guī)定：情況和預(yù)報需要，選擇合適的儀器測量參數(shù)。應(yīng)超過2mV。并標(biāo)出位置。壞點(diǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)量不應(yīng)超過全部數(shù)據(jù)的1%，且壞點(diǎn)不應(yīng)連續(xù)出現(xiàn)。聚焦電法的資料處理與解譯應(yīng)符合下列規(guī)定：對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，降低觀測數(shù)據(jù)中的干擾因素。位等參數(shù)。繪制視極化率、半衰時曲線。反演計(jì)算掌子面前方電阻率分布，針對多解性宜采用已知地質(zhì)信息和先驗(yàn)約束。可根據(jù)二維或三維圖像的電阻率異常，圈定異常范圍。可根據(jù)電阻率、視極化率、半衰時異常判斷掌子面前方富水情況。成果圖應(yīng)標(biāo)注隧洞樁號或深度信息。9 超前地質(zhì)綜合預(yù)報法對地質(zhì)條件中等～報。超前地質(zhì)綜合預(yù)報前宜搜集下列資料：工程設(shè)計(jì)資料。區(qū)域地質(zhì)圖和水文地質(zhì)圖。已有工程地質(zhì)勘察成果。施工地質(zhì)編錄資料。影像資料。監(jiān)測與測試資料。其它相關(guān)資料。超前地質(zhì)綜合預(yù)報應(yīng)遵循下列原則：不同預(yù)報方法相互補(bǔ)充驗(yàn)證。以地質(zhì)分析為核心，對不同方法的預(yù)報成果及其他相關(guān)資料進(jìn)行綜合分析。循序漸進(jìn)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，動態(tài)調(diào)整或改進(jìn)預(yù)報方法。超前地質(zhì)綜合預(yù)報工作程序宜符合下列規(guī)定：動特征，復(fù)核隧洞地質(zhì)復(fù)雜程度，確定超前地質(zhì)預(yù)報方案。導(dǎo)洞法或水平定向鉆探法，由遠(yuǎn)及近探測不良地質(zhì)體分布及發(fā)育特征，地下水活動情況等。地質(zhì)綜合預(yù)報成果。掘進(jìn)機(jī)施工洞段，超前地質(zhì)綜合預(yù)報應(yīng)結(jié)合巖碴特征、掘進(jìn)參數(shù)等分析進(jìn)行。得出預(yù)報結(jié)論，編制超前地質(zhì)綜合預(yù)報成果。超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施一般規(guī)定容。編制隧洞超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施細(xì)則。突泥、塌方、冒頂?shù)鹊刭|(zhì)災(zāi)害，并及時將超前地質(zhì)預(yù)報成果報送相關(guān)單位。實(shí)施細(xì)則隧洞超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施細(xì)則應(yīng)包括下列內(nèi)容：質(zhì)與特殊巖土、可能存在的主要工程地質(zhì)問題及地質(zhì)風(fēng)險。地質(zhì)復(fù)雜程度分級、隧洞地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險等級。預(yù)報目的。超前地質(zhì)預(yù)報方案、分段預(yù)報內(nèi)容及具體預(yù)報方法、技術(shù)要求、預(yù)報工作量。實(shí)施工藝流程及操作要點(diǎn)。組織機(jī)構(gòu)及投入的人力、設(shè)備資源。環(huán)境、質(zhì)量、安全保證措施。成果資料編制的內(nèi)容與要求。告提交的時限、信息傳遞方式等。地質(zhì)預(yù)報成果的驗(yàn)證及技術(shù)總結(jié)的要求。其他需要說明的問題。報和工期的要求。行。不良地質(zhì)體預(yù)報斷層超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施應(yīng)符合下列規(guī)定：等，并分析其對隧洞的危害程度。流電法探測斷層帶地下水的發(fā)育情況及超前鉆探法驗(yàn)證。位置。位置及分布范圍。水發(fā)育情況等。斷層預(yù)報可按下列步驟進(jìn)行：查，進(jìn)一步核實(shí)斷層的性質(zhì)、產(chǎn)狀、位置與規(guī)模等。采用彈性波反射法確定斷層在隧洞內(nèi)的大致位置和寬度。必要時采用高分辨直流電法探測斷層帶地下水的發(fā)育情況；的發(fā)育情況等。采用隧洞內(nèi)地質(zhì)素描、地質(zhì)作圖及斷層趨勢分析等手段預(yù)報斷層的分布位置。分析斷層與其他結(jié)構(gòu)面組合構(gòu)成的潛在不穩(wěn)定塊體分布情況。地質(zhì)綜合判析，提交地質(zhì)綜合分析成果報告。巖溶超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施應(yīng)符合下列規(guī)定：分析其對隧洞的危害程度。超前地質(zhì)預(yù)報，并應(yīng)采用長距離預(yù)報指導(dǎo)中短距高預(yù)報的方法。巖溶預(yù)報可按下列步驟進(jìn)行：繪，查明隧址區(qū)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，分析巖溶發(fā)育的規(guī)律，宏觀掌握區(qū)城地質(zhì)條件，指導(dǎo)超前地質(zhì)預(yù)報工作。前地質(zhì)預(yù)報方案。根據(jù)隧洞內(nèi)地質(zhì)素描結(jié)果，驗(yàn)證、調(diào)整地質(zhì)復(fù)雜程度分級和超前地質(zhì)預(yù)報方案。根據(jù)地質(zhì)條件，可采用彈性波反射法進(jìn)行長、中距離探測，以探明規(guī)模較大、可足以被探測的巖溶形態(tài)；采用高分辨直流電法進(jìn)行中、短距離探測，可定性探測巖溶水；采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行短距離探測，以查明巖溶位置、規(guī)模和形態(tài)。和驗(yàn)證，對富水巖溶發(fā)育地段，地質(zhì)超前鉆探必須連續(xù)重疊式進(jìn)行。超前鉆探揭示巖溶后，應(yīng)適當(dāng)加密，必要時采用地質(zhì)雷達(dá)及其他物探手段進(jìn)行短距離的精細(xì)探測，配合鉆探查清巖溶規(guī)模及發(fā)育特征。巖溶發(fā)育區(qū)必須進(jìn)行加深炮孔探測。地質(zhì)綜合判析，提交地質(zhì)綜合分析成果報告。不良地層超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施應(yīng)符合下列規(guī)定：巖性結(jié)構(gòu)、特性和構(gòu)造規(guī)律，預(yù)報不良地層的分布位置，評價不良地層對隧洞的危害。體系流程應(yīng)為中短距離預(yù)報循環(huán)探測、短距離預(yù)報驗(yàn)證。不良地層預(yù)報可按下列步驟進(jìn)行：根據(jù)洞內(nèi)圍巖地層順序特征、地層發(fā)育呈現(xiàn)的過渡特征識別、標(biāo)志層等預(yù)測前方不良地層。采用彈性波法進(jìn)行長距離預(yù)測，確定煤層等不良地層在隧洞內(nèi)的大致位置和厚度。探地雷達(dá)法宜用于對硬質(zhì)巖中發(fā)育的不良地層進(jìn)行進(jìn)一步的短距離預(yù)報。接近不良地層前，應(yīng)對不良地層進(jìn)行超前鉆探，以預(yù)報不良地層的準(zhǔn)確位置。地下水富集區(qū)超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施應(yīng)符合下列規(guī)定：置、賦存介質(zhì)、富水程度、均一程度等，分析地下水對隧洞的危害程度。進(jìn)行綜合超前地質(zhì)預(yù)報，并宜采用長距離預(yù)報指導(dǎo)中短距高預(yù)報的方法。對地下水富集區(qū)預(yù)報可按下列步驟進(jìn)行：應(yīng)收集前期的勘察資料、隧洞施工地質(zhì)編錄成果等，熟悉地下水富集區(qū)的宏觀地質(zhì)環(huán)境、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、對涌水、突泥問題的地質(zhì)評價等。復(fù)核隧洞地質(zhì)復(fù)雜程度分級和超前地質(zhì)預(yù)報方案。及其大致分布位置。位置和范圍。量觀測。分析、預(yù)測隧洞揭露地下水富集體的危害性，確定隧洞風(fēng)險等級。地質(zhì)綜合判析，提交地質(zhì)綜合分析成果報告。11 成果報告后，應(yīng)編制超前地質(zhì)預(yù)報總報告，并按程序進(jìn)行校核和審查。工作布置、工作量、工作時間和工作內(nèi)容。工作方法與原理。超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果及綜合分析。超前地質(zhì)預(yù)報總報告應(yīng)包括文字報告和附圖附件，并應(yīng)符合下列規(guī)定：文字報告宜包括下列內(nèi)容：工程概況。良地質(zhì)、特殊巖土及存在的主要工程地質(zhì)問題。超前地質(zhì)預(yù)報工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。新技術(shù)、新設(shè)備、新方法應(yīng)用推廣情況。其他需要說明的問題。結(jié)論與建議。附圖和附件宜包括下列內(nèi)容：附圖包括鉆孔柱狀圖、典型物探解譯圖、預(yù)報方案布置圖、典型地質(zhì)剖面等。附件包括測試成果表、重點(diǎn)部位單次超前地質(zhì)預(yù)報成果。附錄A 地質(zhì)復(fù)雜程度劃分影響因素地質(zhì)復(fù)雜程度劃分極復(fù)雜復(fù)雜中等復(fù)雜簡單圍巖條件Ⅴ類Ⅳ類Ⅲ類Ⅰ、Ⅱ類斷層穩(wěn)定程度大型斷層破碎帶、自穩(wěn)能力差、富水、可能引起大型失穩(wěn)坍塌中型斷層帶，軟弱，中～中型坍塌中小型斷層，弱富水，可能引起小型坍塌中小型斷層，無水，掉塊巖溶發(fā)育程度強(qiáng)烈?guī)r溶發(fā)育，以大型暗河、廊道、較大規(guī)模溶洞、豎井和落水洞為主，地下洞穴系統(tǒng)基本形成中等發(fā)育，沿?cái)鄬?、層面、不整合面等有顯著溶蝕，中小型串珠狀洞穴發(fā)育，地下洞穴系統(tǒng)未形成，有小型暗河或集中徑流穴，裂隙聯(lián)通性差，少見集中徑微弱發(fā)育，以裂隙狀巖溶或溶孔為主，裂隙不連通，裂隙透水性差涌水突泥程度特大型涌水（涌水量＞、大型涌水（涌水量1000～10000m3/h）、突泥、高水壓較大型涌水（涌水量500～1000m3/h）、突泥中型涌水（涌水量100～500m3/h）、突泥小型涌水（涌水量＜100m3/h），涌水、突泥可能性極小地應(yīng)力影響程度極高地應(yīng)力（σmax≥過程中硬質(zhì)巖出現(xiàn)大片爆裂，出現(xiàn)強(qiáng)烈?guī)r塊彈軟質(zhì)巖出現(xiàn)顯著隆起或有餅化現(xiàn)象，巖體有剝離，不易成形高地應(yīng)力（20＜σmax≤40MPa）或中等巖爆（2≤Rc/σmax＜4），開時間較長，成洞條件象中等地應(yīng)力（10σmax≤20MPa）或輕微巖爆（4≤Rc/σmax開挖過程中硬質(zhì)巖洞壁巖體局部有剝離和掉塊現(xiàn)象，過程中洞壁巖體局低地應(yīng)力（σmax≤10MPa）巖爆現(xiàn)象發(fā)生（Rc/σmax≥7）瓦斯影響程度瓦斯突出，瓦斯壓力P≥0.74MPa，瓦斯放散初速度ΔP≥10，煤的堅(jiān)固性系數(shù)f≤0.5，煤的破壞類型為Ⅲ類及以上高瓦斯：全洞段的瓦斯涌出量≥0.5m3/min低瓦斯：全洞段的瓦斯涌出量＜0.5m3/min無含瓦斯地層地質(zhì)因素對隧洞施工影響程度危及施工安全，可能造成重大安全事故，嚴(yán)重影響施工或?qū)κ┕び绊懘蠹笆┕と藛T有一定威響可能存在安全問小局部可能存在安全問題，采取簡單處理即可，對施工影響很小誘發(fā)環(huán)境問題的程度可造成重大環(huán)境災(zāi)害施工、防治不當(dāng)，可能誘發(fā)一般環(huán)境問題特殊情況下可能出現(xiàn)一般環(huán)境問題—注：Rc為巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度（MPa）；σmax為最大地應(yīng)力值（MPa）。附錄B 隧洞地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險分級要素IIIIII地質(zhì)條件潛在風(fēng)險類型區(qū)域性斷裂、大型斷層中型斷層小斷層斷層圍巖失穩(wěn)變形、塌方、涌水、突泥巖溶圍巖失穩(wěn)變形、塌方、涌水、突泥巖溶強(qiáng)~中等發(fā)育巖溶弱發(fā)育巖溶微發(fā)育向斜構(gòu)造涌水大型儲水向斜核部中、小型儲水向斜核部導(dǎo)水性差的小型向斜核部破碎地層圍巖失穩(wěn)變形、涌水、突泥、流砂區(qū)域性斷裂、大型斷層影響帶中型斷層影響帶小型斷層影響帶、裂隙密集帶特殊地層有毒有害氣體煤系地層經(jīng)勘察鉆孔測試有毒有害氣體超標(biāo)的地層經(jīng)勘察鉆孔測試存在有毒有害氣體但未超標(biāo)的地層經(jīng)勘察鉆孔測試不存在有毒有害氣體的地層放射性火成巖經(jīng)勘察鉆孔測試放射性超標(biāo)的地層變質(zhì)巖經(jīng)勘察鉆孔測試存在放射性但未超標(biāo)的地層沉積巖經(jīng)勘察鉆孔測試不存在放射性的地層探（預(yù)）物探異常圍巖失穩(wěn)變形、涌水、突泥明顯異常段局部異常段稍異常段大涌水量（m3/d?m）涌水、突泥＞20*20~5*＜5地應(yīng)力巖爆強(qiáng)烈?guī)r爆、極強(qiáng)巖爆中等巖爆輕微巖爆或無巖爆軟巖大變形極嚴(yán)重?cái)D壓變形嚴(yán)重?cái)D壓變形中等及以下擠壓變形環(huán)境因素可能誘發(fā)環(huán)境地質(zhì)問題程度對地表泉、井有影響較大對地表泉、井有一定影響對地表泉、井有基本無影響注：1.除有*項(xiàng)為非決定因子外，其他任一項(xiàng)因子，即可確定該隧洞段風(fēng)險等級；當(dāng)有多個風(fēng)險等級時，取其最高者為該隧洞段風(fēng)險等級。鑒于TBM初判為II級以下時，宜按II級考慮。隧洞涌水量采用地下水動力學(xué)法解析解所得，地質(zhì)條件復(fù)雜洞段涌水量可采用GMS數(shù)值模型計(jì)算。單位長度最大涌水量判據(jù)中I分涵蓋一般危險區(qū)中可能對環(huán)境有影響的洞段。風(fēng)險等級為III報工作。附錄C

隧洞超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施流程圖C 地質(zhì)超前預(yù)報工作流程附錄D 超前地質(zhì)預(yù)報預(yù)警分級標(biāo)準(zhǔn)預(yù)警級別預(yù)報情況距掌子面距離風(fēng)險級別與處理措施緊急警報（A）對洞室穩(wěn)定有重大影響的斷裂破碎帶、充水巖溶洞穴、具備滲透破壞可能的富水帶，可能產(chǎn)生冒頂、塌方、洞室嚴(yán)重變形、涌水、突泥等重大地質(zhì)問題。5～15m地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險級別I級，暫停掘進(jìn)，多種方法綜合。預(yù)報預(yù)報成果應(yīng)立即送達(dá)。預(yù)警預(yù)報（B）跡象、一般富水帶，可能產(chǎn)生洞室穩(wěn)定、較大涌水（掌子面涌水量大于100m3/h）等較嚴(yán)重地質(zhì)問題。15～30m地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險級別Ⅱ24小時內(nèi)送達(dá)。提示性預(yù)報（C）上述預(yù)報情況之外。＞30m地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險級別Ⅲ全，預(yù)報成果應(yīng)在48時內(nèi)送達(dá)。附錄E 隧洞超前地質(zhì)預(yù)報方法及適用條件預(yù)報方法適用性預(yù)報距離（m）施工影響場地及環(huán)境要求地質(zhì)調(diào)查法是普遍采用的一種預(yù)報方進(jìn)行預(yù)報—需清洗洞壁，對施工基本無影響TBM工無法進(jìn)行地質(zhì)素描地球物理探測法彈性波法（炸藥震源）適用于斷層、破碎帶、巖的大致位置探測。100～150置較多數(shù)量的鉆孔，測試時間約2時，占用施工時間較長接收孔至工作面間需清場，并停止洞內(nèi)較大震動干擾的施工作業(yè)彈性波法（非炸藥震源）適用于斷層、破碎帶、巖的大致位置探測。80～120需按照相關(guān)要求布置一定數(shù)量的鉆孔，測試時間約1小時現(xiàn)場測試應(yīng)保證不少于300m范圍內(nèi)無明顯振動干擾探地雷達(dá)法適可用于巖溶、斷層、破碎帶、軟弱夾層以及地下水富集區(qū)等不良地質(zhì)體的進(jìn)一步探測。20～30現(xiàn)場測點(diǎn)布置和測試在掌子面附近，測試時間約半小時緩，無障礙，附近30m強(qiáng)電磁干擾瞬變電磁法適用于探測地下水富集區(qū)等低阻不良地質(zhì)體。50～80現(xiàn)場測點(diǎn)布置和測試在掌子面附近，測試時間約半小時接收線圈站附近不宜存在大型金屬構(gòu)件，采集時宜切斷附近施工用電聚焦電法適用于探測地下水富集區(qū)等低阻不良地質(zhì)體。20～30現(xiàn)場測點(diǎn)布置和測試在掌子面附近，測試時間約1小時測試范圍內(nèi)無強(qiáng)電磁干擾超前鉆探法常規(guī)鉆探適用于地質(zhì)條件復(fù)雜、可能遇到影響施工安全、圍巖穩(wěn)定的洞段10～30沖擊鉆探約2小時，取芯鉆探占用時間長設(shè)備較大，受場地限制水平定向鉆探>1000可與隧洞開挖分開實(shí)施，影響較小需布置專用場地超前導(dǎo)洞法適用于斷層破碎帶、裂隙密集帶、軟弱夾層、特殊巖土層、巖溶等不良地質(zhì)體超前地質(zhì)預(yù)報—隧洞施工工期較影響較小受場地條件限制大超前地質(zhì)綜合預(yù)報法適用于地質(zhì)條件中等～極復(fù)雜和隧洞地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險Ⅰ、Ⅱ級洞段的地質(zhì)預(yù)報—附錄F 隧洞不良地質(zhì)體（現(xiàn)象）征兆特征不良地質(zhì)體（現(xiàn)象）類型掌子面附近征兆特征斷層破碎帶1、巖體中節(jié)理組數(shù)急劇增加。巖層產(chǎn)狀不清，硬質(zhì)巖和斷層產(chǎn)狀平行的貫穿性裂隙出現(xiàn)，裂隙面有擦痕。而可溶巖裂隙密集發(fā)育，且夾泥越來越多。2、巖層牽引褶曲或牽引褶皺的出現(xiàn)。3、巖石強(qiáng)度的明顯降低，巖體風(fēng)化加劇，呈全風(fēng)化狀態(tài)，一般狀態(tài)下保留巖體原有結(jié)構(gòu)面形態(tài)。4、壓碎巖、碎裂巖、斷層角礫巖等構(gòu)造巖的出現(xiàn)。5巖溶或采空區(qū)1、臨近前裂隙、溶隙明顯增多，且出現(xiàn)較多的鐵染銹或黏土。2、巖層明顯濕化、軟化，或洞頂出現(xiàn)淋水現(xiàn)象，較大裂隙出現(xiàn)噴水現(xiàn)象且不間斷。3、小溶洞出現(xiàn)的頻率增加，且多有水流河沙或水流痕跡，常伴有鈣華堆積物。4、鉆孔或炮孔中的涌水量劇增，顏色變渾，且夾有泥沙或小礫石。5、臨近掌子面有流水聲。6、超前鉆孔有涼風(fēng)冒出或開挖面、臨近掌子面空氣變冷或發(fā)生霧氣。7、臨近積水采空區(qū)，巖層中出現(xiàn)暗紅色水銹或滲水中掛紅。涌水、突泥1象。2砂。3、已開挖洞段巖層發(fā)生破裂變形并伴有滲水、流出細(xì)砂、稀泥。4、滲水洞段水量突變，超前鉆孔涌水量突增，顏色變渾濁。5、臨近掌子面有流水聲。6、臨近積水采空區(qū)，巖層中出現(xiàn)暗紅色水銹或滲水中掛紅。圍巖垮塌1、拱頂巖石開裂，裂縫旁有巖粉噴出或洞內(nèi)無故塵土飛揚(yáng)。2、初期支護(hù)不明原因開裂掉塊、支撐拱架變形或發(fā)生聲響。3、拱頂巖石掉塊或裂縫沿走向逐漸擴(kuò)大，切割巖塊體發(fā)生凸出變形等。4、干燥圍巖突然涌水或裂隙滲水、裂隙面流出稀泥及細(xì)砂等。5、結(jié)構(gòu)面臨空、泥質(zhì)或巖屑充填洞段。軟巖大變形1、極軟巖埋深大于100m，軟巖埋深大于300m。2、壓碎巖、碎裂巖、糜棱巖等構(gòu)造破碎特征體的出現(xiàn)并伴有滲水現(xiàn)象3、開挖隧洞掌子面洞頂出現(xiàn)塌落或條帶掉塊，洞壁出現(xiàn)擠出、突出或剪斷，洞底出現(xiàn)隆起現(xiàn)象。4支撐鋼架折彎、扭曲變形等現(xiàn)象。5、超前孔出現(xiàn)縮徑、夾鉆、塌孔等現(xiàn)象。6、高外水壓力或膨脹巖的膨脹力疊加。7、初期支護(hù)后的洞段沉降和收斂變形同時發(fā)生。煤層瓦斯突出1、開挖掌子面巖層壓力增大，有鼓壁或鼓裂，深部巖層或煤層的破裂聲明顯、響煤炮、掉渣、支護(hù)嚴(yán)重變形。2、瓦斯?jié)舛韧蝗辉龃蠡蚝龈吆龅?，掌子面溫度降低，悶人，有異味等?裂、波狀起伏等。4、超前鉆孔時有頂鉆、夾鉆、頂水、噴孔等動力現(xiàn)象。5、掌子面發(fā)出瓦斯強(qiáng)涌出的嘶嘶聲，同時帶有粉塵；掌子面附近，時常聽到沉雷聲或悶雷聲。6、掌子面有移動感。水利水電工程隧洞超前地質(zhì)預(yù)報規(guī)程條文說明目次1 總則 292 術(shù) 語 30基本規(guī)定 31超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì) 33地質(zhì)調(diào)查法 34超前鉆探法 37一般規(guī)定 37常規(guī)鉆探法 38水平定向鉆探法 40超前導(dǎo)洞法 41地球物理探測法 42一般規(guī)定 42彈性波法 42探地雷達(dá)法 42瞬變電磁法 43聚焦電法 43超前地質(zhì)綜合預(yù)報法 44超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施 46成果報告 50附錄A 地質(zhì)復(fù)雜程度分級 52附錄B 隧洞地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn) 53附錄C 隧洞超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施流程 54附錄D 超前地質(zhì)預(yù)報預(yù)警分級標(biāo)準(zhǔn) 55附錄E 隧洞超前地質(zhì)預(yù)報方法及適用條件 56附錄F 隧洞不良地質(zhì)體（現(xiàn)象）征兆特征 571 總則1.0.1則設(shè)備損毀，重則人員傷亡、工程延期，甚至還會發(fā)生水資源枯竭、地面塌陷等生態(tài)環(huán)境災(zāi)害，處置不當(dāng)可能造成嚴(yán)重的社會影響。做好隧洞超前地質(zhì)預(yù)報工作，可以科學(xué)規(guī)避施工災(zāi)害，是保證隧洞施工安全的重要環(huán)節(jié)和重要技術(shù)手段。目前隧洞超前地質(zhì)預(yù)報工作在水利水電工程，尤其是引調(diào)水工程隧洞中的重要性已經(jīng)得到了工程界的一致認(rèn)。因此制訂本標(biāo)準(zhǔn)旨在統(tǒng)一隧洞超前地質(zhì)預(yù)報在水利水電隧洞工程中的工作程序和工作內(nèi)容，明確技術(shù)要求和方法，規(guī)范、指導(dǎo)水利水電工程隧洞超前地質(zhì)預(yù)報工作，為及時調(diào)整隧洞設(shè)計(jì)參數(shù)、優(yōu)化防護(hù)措施和施工組織提供依據(jù)，是隧洞施工安全、質(zhì)量、工期、環(huán)境和控制投資的重要技術(shù)支撐。1.0.3深埋長隧洞可能遇到的涌水、突泥、軟巖變形、巖爆、有毒有害氣體等影響洞室施工安全或圍巖穩(wěn)定的地質(zhì)問題，許多重大地質(zhì)問題需要隨著隧洞施工開挖，采用地質(zhì)調(diào)查、物探、超前鉆探、超前導(dǎo)洞等手段和地質(zhì)綜合分析方法進(jìn)一步論證。因此，要求深埋長隧洞和施工過程中可能遇到影響施工安全、圍巖穩(wěn)定等重大地質(zhì)問題的其他地下開挖工程開展超前地質(zhì)預(yù)報工作。2 術(shù) 語洞超前地質(zhì)預(yù)報是一項(xiàng)專門性工作，需開展大量地質(zhì)調(diào)查、鉆探、硐探、物探等勘探工地質(zhì)預(yù)報和施工地質(zhì)工作的地質(zhì)預(yù)報分別進(jìn)行定義予以區(qū)分。3 基本規(guī)定害和降低安全風(fēng)險，同時起到優(yōu)化設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工的作用。對隧洞超前地質(zhì)預(yù)報主要工作內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定。1～4前地質(zhì)預(yù)報的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容。5進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害類型和風(fēng)險程度劃分，為優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和指導(dǎo)施工提供地質(zhì)依據(jù)和支撐。地質(zhì)預(yù)報過程中，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜、多變性，可根據(jù)實(shí)際施工揭露的地質(zhì)條件，不斷優(yōu)化超前地質(zhì)預(yù)報方案設(shè)計(jì)和工作布置。預(yù)估超前地質(zhì)預(yù)報工作量和費(fèi)用，已便于超前地質(zhì)預(yù)報專題單獨(dú)立項(xiàng)，初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)進(jìn)行專門的超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì)，細(xì)化超期地質(zhì)預(yù)報各項(xiàng)工作。住重點(diǎn)，增強(qiáng)隧洞超前地質(zhì)預(yù)報的針對性，集中優(yōu)勢資源，提高預(yù)報準(zhǔn)確性，而對于地質(zhì)條件簡單，風(fēng)險低的地段則可以減少采用的預(yù)報手段，節(jié)省有限的地質(zhì)預(yù)報資源。地質(zhì)條件復(fù)雜、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險Ⅰ級為重點(diǎn)預(yù)防地段，地質(zhì)條件中等復(fù)雜、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險等級Ⅱ級次重要預(yù)報地段，地質(zhì)條件簡單、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險Ⅲ級為常規(guī)預(yù)報地段。隧洞施工超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施細(xì)則一般在項(xiàng)目進(jìn)場后編制,工作流程，主要內(nèi)容是針對現(xiàn)場施工工序而采取的技術(shù)措施、人員和設(shè)備組織、現(xiàn)場協(xié)調(diào)等，內(nèi)容因行業(yè)、發(fā)包方不同而存在差異。質(zhì)預(yù)報單位應(yīng)實(shí)時掌握工作面地質(zhì)條件和施工工序，根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì)和實(shí)際揭露的地質(zhì)條件，選擇合適的工序和時間開展超前地質(zhì)預(yù)報，盡快完成超前地質(zhì)預(yù)報工作，并與隧洞開挖施工單位的保持好溝通，保證超前地質(zhì)預(yù)報工作能夠順利實(shí)施，另外超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì)時將超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施納入隧洞施工工序管理也是一項(xiàng)重要的保障措施?？梢允呛唸?，如果發(fā)現(xiàn)巖溶、涌水、突泥等重大地質(zhì)地質(zhì)和風(fēng)險，可以先口頭或電話通知，隨后再及時提交書面報告。建單位，只有參建各方責(zé)任明確、協(xié)調(diào)一致、相互配合，才能保證信息傳遞順暢、決策迅速、處理得當(dāng)。建設(shè)單位需根據(jù)地質(zhì)超前預(yù)報提出的重大地質(zhì)異常情況，召開由參建各方參加的會議，給出指導(dǎo)性意見和建議，對預(yù)報的地質(zhì)問題和災(zāi)害風(fēng)險，及時處理；設(shè)計(jì)單位需根據(jù)預(yù)報情況及時調(diào)整設(shè)計(jì)方案；施工單位需針對預(yù)報的災(zāi)害風(fēng)險，及時調(diào)整施工工序，采取安全應(yīng)對措施，消除隱患，保障施工安全；監(jiān)理單位需對施工單位采取的措施進(jìn)行監(jiān)督以保證施工安全和質(zhì)量。會，確定預(yù)報地質(zhì)條件與原地質(zhì)條件發(fā)生確實(shí)發(fā)生重大變化、或可能遇到重大地質(zhì)問題時，才能提出專項(xiàng)勘察研究建議，并由建設(shè)單位另行委托有相關(guān)資質(zhì)的勘察單位進(jìn)行專項(xiàng)勘察工作。4 超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì)礎(chǔ)，結(jié)合施工工法及預(yù)報內(nèi)容選擇確定合理的預(yù)防方法，并遵循動態(tài)設(shè)計(jì)原則，根據(jù)預(yù)報實(shí)施工作中掌握的地質(zhì)情況，及時調(diào)整預(yù)報方法和技術(shù)要求等。平。監(jiān)測、地下水監(jiān)測等信息基礎(chǔ)上，對掌子面前方可能存在的風(fēng)險類型、等級進(jìn)行綜合研判。必要時需邀請現(xiàn)場施工地質(zhì)人員參與綜合地質(zhì)分析。住重點(diǎn)，增強(qiáng)針對性，集中優(yōu)勢資源，提高預(yù)報準(zhǔn)確性；一般地段減少采用的預(yù)報手段，可節(jié)省有限的地質(zhì)預(yù)報資源。質(zhì)預(yù)報方法選取時必須要結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)條件和施工方法，采取與之相適應(yīng)的預(yù)報方法，或者多種預(yù)報方法相結(jié)合，相互驗(yàn)證。對概念，沒有一個準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，習(xí)慣上，長距離預(yù)報達(dá)到100m，中距離預(yù)報在30～100m，短距離預(yù)報在30m以內(nèi)。預(yù)報距離與地層物理性質(zhì)、施工方式有關(guān),地層巖性越堅(jiān)越快，要求預(yù)報距離較遠(yuǎn)，掘進(jìn)速度慢，預(yù)報距離相對要求較短。的作用。超前鉆探一般都是在物探預(yù)報出現(xiàn)異常時，進(jìn)行一種補(bǔ)充驗(yàn)證的方法和手段。現(xiàn)場超前預(yù)報工作要與施工工序相銜接，鉆爆施工法工序?yàn)椤氨埔怀鲈槐啤毖h(huán)，TBM施工工序主要為“掘進(jìn)一檢修一掘進(jìn)”循環(huán)，現(xiàn)場超前預(yù)報工作也應(yīng)采取循環(huán)。超前預(yù)報的循環(huán)頻率一般與施工循環(huán)頻率一致，地質(zhì)條件較好時，可以低于施工循環(huán)頻率。有些搭載TBM上的預(yù)報方法可與施工同時工作，進(jìn)行在線監(jiān)測預(yù)報。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)和施工情況，確定是否需要同時采取電磁與地震兩種互補(bǔ)的物探方法進(jìn)行預(yù)報，兩種物探方法可以排除干擾異常。地質(zhì)調(diào)查法近的工程地質(zhì)勘察成果資料。包括工程地質(zhì)及水文地質(zhì)測繪、物探、鉆探、孔內(nèi)綜合測試成果。以上資料在進(jìn)行超前預(yù)報時宜現(xiàn)場復(fù)核，并將已完成洞段地質(zhì)編錄成果與原勘察剖面成果進(jìn)行比照，以指導(dǎo)未開挖段超前預(yù)測工作?？變?nèi)測試成果主要包括水文地質(zhì)測試成果、地應(yīng)力測試成果、地溫測試成果、有害氣體測試成果、放射性測試成果。水文地質(zhì)測試成果包括壓水試驗(yàn)透水率、由抽水試驗(yàn)確定的富水性及可能涌水量資料。有害氣體包括CO、甲烷、瓦斯氣體等。地表地質(zhì)調(diào)查線路布置應(yīng)與隧洞軸線方向一致，可視地層、構(gòu)造出露情況布置輔查線路，方向宜垂直于地層走向及構(gòu)造線軸線方向。淺埋跨越溝谷段、構(gòu)造發(fā)育段及穿越采空區(qū)洞段宜在前期已有勘察成果資料基礎(chǔ)上補(bǔ)充地表調(diào)查。在地質(zhì)測繪基礎(chǔ)上，可補(bǔ)充適當(dāng)?shù)奈锾焦ぷ?，必要時可布置鉆探和槽探工作來查明構(gòu)造及不良地質(zhì)體分布和發(fā)育特征。對于前期勘察階段確認(rèn)地質(zhì)條件簡單、圍巖穩(wěn)定性較好、構(gòu)造不發(fā)育段可不進(jìn)行地面地質(zhì)調(diào)查。面前方可能揭示的地質(zhì)情況及不良地質(zhì)現(xiàn)象，并對可能存在的工程地質(zhì)問題進(jìn)行預(yù)測預(yù)可能性、規(guī)模和等級等情況。主要因素，地表調(diào)查時應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。其中巖溶發(fā)育規(guī)律應(yīng)重點(diǎn)調(diào)查暗河、大型洞穴、蓄水構(gòu)造、地表巖溶露頭和洼地、泉水等，同時還要調(diào)查垂直滲流帶、水平徑流帶、深部緩流帶的分布位置及特征及對巖溶發(fā)育的影響。另外也可根據(jù)工作區(qū)具體地質(zhì)環(huán)境條件增加調(diào)查項(xiàng)目，如部分軟巖的膨脹性，玄武巖夾層分布規(guī)律，東北地區(qū)玄武巖具有夾層多、成分復(fù)雜，分布規(guī)律差，具有涌水量大、易冒頂?shù)忍攸c(diǎn)。零星的地層或構(gòu)造可采用放線距原理繪制地質(zhì)或構(gòu)造界線。利用放線距原理繪制地質(zhì)界線具體步驟（見圖1）：5040Ⅰ504040506070859080706050409085 B 輔助等高線807060αA A 50αα 40b地質(zhì)界線Ⅰ90809080 B 8570605040ⅠαaⅠahcotαh（b）剖面圖hB80706050B80706050Aα地質(zhì)界線h（c）立體圖圖1 利用放線距原理繪制地質(zhì)界線示例第一步：在地形圖上標(biāo)定已知界線露頭點(diǎn)位置A，通過該位置繪出一條走向投影線。第二步：計(jì)算放線距a：a＝hcotα式中 h——等高距；α——巖層傾角；a——實(shí)地水平距離，應(yīng)按比例尺折算成圖上的平距。第三步：按放線距沿傾向依次畫出一系列不同高程的走向線。第四步：將地質(zhì)現(xiàn)象各相同高程的走向線與相同高程地形等高線的交點(diǎn)，依次用圓滑曲線連接起來，即為該巖層界面的地質(zhì)界線。通過溝谷或山脊處，地質(zhì)界線應(yīng)發(fā)生V形轉(zhuǎn)折，可用插入法作出輔助等高線用于較準(zhǔn)確畫出界線轉(zhuǎn)折。先進(jìn)行清洗，洞內(nèi)地質(zhì)編錄范圍一般包括掌子面、頂拱、兩側(cè)壁，當(dāng)?shù)装逡韵麓嬖诓煽諈^(qū)或較大溶洞，存在底板向上涌水的可能時還要包括底板；洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查除了記錄地質(zhì)條件外，還要重點(diǎn)記錄塌方部位、方式與規(guī)模及隨時間的變化情況，如果遇到各種坑道和洞穴時，還需要分析坑洞與隧道的空間關(guān)系圖。該條主要要求通過地質(zhì)現(xiàn)象分析地質(zhì)作用的本質(zhì)與核心。地形地貌的形成是地層巖性質(zhì)的差異，堅(jiān)硬巖石通常表現(xiàn)為突出的正向地貌(山地、丘陵等)，相對軟弱巖石出露之處，地貌上形成負(fù)向地貌(谷地、盆地等)，灰?guī)r易易被水溶液溶蝕形成喀斯特地貌。斷裂相對豐富，往往植被發(fā)育等。良地質(zhì)體，以便及時采取相應(yīng)的預(yù)防措施，在總結(jié)了大量引水及交通隧洞工程實(shí)踐成果資料的基礎(chǔ)上在附錄D中列舉了不同類型不良地質(zhì)問題可能出現(xiàn)的征兆特征。分情況，及時調(diào)整地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì)方案，提高準(zhǔn)確性。超前鉆探法一般規(guī)定性、巖體完整程度、巖溶、涌水、突泥、采空區(qū)、有害氣體等分布情況，但由于其施工速常規(guī)超前鉆探法又可分為超前地質(zhì)鉆探和加深炮孔鉆探，常規(guī)鉆探法因鉆進(jìn)工藝受限，水平（或傾斜）探測深度一般只能達(dá)到數(shù)十米，超過百米容易出現(xiàn)塌孔、卡鉆和孔斜度難以控制等問題，施工難度極大，因此，目前國內(nèi)外的常規(guī)鉆探法預(yù)報一般只用于以內(nèi)的中、短距離隧洞超前地質(zhì)預(yù)報。加深炮孔探測是利用風(fēng)鉆或鑿巖臺車在隧洞開挖工作面鉆小孔徑淺孔獲得地質(zhì)信息的一種方法，具有設(shè)備移動靈活、操作方便、費(fèi)用低、占用隧洞施工時間相對較短的特點(diǎn)，且鉆爆法施工時也可與爆破孔同時施作。此外，由于其可打數(shù)量較多的鉆孔，大大增加了揭示地質(zhì)情況的幾率，效果明顯。加深鉆孔鉆探孔深要較爆破孔（或循環(huán)進(jìn)尺）深3m水平定向鉆技術(shù)(HorizontalDirectionalDriller,簡稱HDD)，是利用鉆孔的自然彎曲規(guī)律以及人工造斜工具，使鉆孔按設(shè)計(jì)要求傾斜鉆進(jìn)至目的層的上部(造斜點(diǎn))，再采用定向技術(shù)鉆進(jìn)至預(yù)定目標(biāo)層的一種鉆探方法。其主要由高強(qiáng)度鉆桿、螺桿馬達(dá)、無磁鉆鋌、隨鉆測量(MWD)、PDC鉆頭、牙輪鉆頭等部分組成。主要原理是利用螺桿馬達(dá)把水能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，帶動鉆頭進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，利用隨鉆測量技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對孔底信息的傳輸，然后利用孔口監(jiān)視器實(shí)時監(jiān)測鉆孔軌跡，并及時調(diào)整螺桿馬達(dá)工具面角，通過調(diào)節(jié)鉆孔傾斜角的變化來達(dá)到鉆孔軌跡的變化，最終保證鉆孔軌跡精確入靶。水平定向鉆進(jìn)技術(shù)以其獨(dú)有的先進(jìn)性、適應(yīng)性以及準(zhǔn)確的中靶性，已被廣泛應(yīng)用于石油與天然氣、煤礦與固體礦產(chǎn)的勘探開發(fā)以及供水、電力、電訊、天然氣、煤氣和石油等管線鋪設(shè)施工等領(lǐng)域。近年來，定向鉆進(jìn)技術(shù)逐步擴(kuò)大到深埋長大隧道勘察中，如1997年挪威將定向鉆進(jìn)技術(shù)成功應(yīng)用于oslofjord隧道和Trekantsambandet隧道勘察；1998年美國馬薩諸州水資源局（MWRA）將定向鉆進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于地鐵供水隧道勘察；意大利Geodata公司在阿爾卑斯山隧道勘察中，采用定向鉆探技術(shù)鉆深長度2200m；1964年至1981年日本青函隧道第1次使用小直徑水平定向取心鉆探技術(shù)，共鉆進(jìn)105孔，總長48000m，鉆進(jìn)最長距離為2150m；2020年中科非開挖技術(shù)股份有限公司在烏尉高速天山勝利隧道項(xiàng)目采用水平定向鉆探鉆進(jìn)長度2271m；珠江三角洲水資源配置工程穿越獅子洋水道采用水平定向鉆探鉆進(jìn)長度936.2m。水平定向鉆進(jìn)技術(shù)具有距離長、精度高、速度快和適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠在隧道地質(zhì)勘察中彌補(bǔ)傳統(tǒng)地質(zhì)勘察存在的不足，沿隧道軸線布置水平定向鉆孔事實(shí)上就是超前鉆探孔，起到了長距離超前地質(zhì)預(yù)報的作用，因此，發(fā)展水平定向鉆孔技術(shù)，沿隧道設(shè)計(jì)軸線布置長距離水平定向勘察孔或超前預(yù)報孔，將定向鉆進(jìn)技術(shù)與鉆探取心技術(shù)結(jié)合，輔以隨鉆測量技術(shù)、綜合測井技術(shù)，對隧道沿線長距離的圍巖巖性、斷層構(gòu)造、巖溶或裂隙水、地溫、有害氣體等進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報，降低地質(zhì)安全風(fēng)險可能帶來的生命財(cái)產(chǎn)危害具有重要意義。目前，水平定向鉆孔已廣泛應(yīng)用于煤礦井下地質(zhì)構(gòu)造、地下水和瓦斯等超前地質(zhì)預(yù)報和治理，而在鐵路、公路和水利工程隧洞超前地質(zhì)預(yù)報中應(yīng)用相對甚少，具有一定的應(yīng)用前景。常規(guī)鉆探法軟弱斷層破碎帶、富水巖溶發(fā)育區(qū)、煤層瓦斯發(fā)育區(qū)、重大物探異常區(qū)等地質(zhì)條件復(fù)雜時采用。沖擊鉆進(jìn)則可利用風(fēng)鉆或鑿巖臺車等在隧洞開挖工作面鉆小孔徑淺孔獲取地質(zhì)信進(jìn)速度，減少超前鉆探占用開挖工作面的時間，可采用沖擊鉆和回轉(zhuǎn)取芯鉆相結(jié)合的方行室內(nèi)試驗(yàn)。對隧洞內(nèi)常規(guī)鉆探安全措施和技術(shù)要求進(jìn)行了規(guī)定。防治煤與瓦斯突出。量變化、天然氣和瓦斯檢測情況，可以粗略的探明巖性、巖體強(qiáng)度、巖體完整程度、溶的巖芯按先后順序擺放、標(biāo)注，并由地質(zhì)技術(shù)人員進(jìn)行巖芯地質(zhì)編錄與拍照，并編制鉆孔柱狀圖。質(zhì)復(fù)雜程度及洞徑大小綜合確定。地質(zhì)條件簡單地段可以布置一個超前鉆孔，地質(zhì)條件復(fù)雜地段針對性的增加超前鉆探。超前鉆探雖然直觀，但也存在漏報的可能性，對大角度相交的大型斷層、破碎帶等面狀構(gòu)造一般都能揭露，但對于管道狀溶洞、巷道采空區(qū)及囊狀富水區(qū)則有漏報的可能性，一般需多布置超前鉆孔。大，其鉆進(jìn)速度會逐步降低。隨著鉆孔深度增加，鉆桿受到的摩阻力和鉆頭受到的沖擊阻力增大，鉆機(jī)的能量損失也越大，鉆進(jìn)速度也越慢；鉆孔深度加大，取芯拔鉆、下鉆占用的時間也將增加。另外，隨著鉆孔深度的增加，鉆具下垂加大，孔位易偏離設(shè)計(jì)值；鉆孔深度較大處揭露地下水時處理難度也會加大等。通過對七八個鉆孔鉆進(jìn)速度的統(tǒng)計(jì)分析，在不同的深度，其平均鉆進(jìn)速度見說明表1要將鉆孔設(shè)備運(yùn)送至開挖工作面，終孔后需要將鉆孔設(shè)備撤離，進(jìn)場和撤離平均需要1.8h。綜合分析孔內(nèi)鉆進(jìn)和進(jìn)場、撤離的時間，不同深度鉆孔其綜合效率統(tǒng)計(jì)結(jié)果見說明表2。從表中可以看出：綜合效率最高的循環(huán)長度是45m（此統(tǒng)計(jì)結(jié)果僅限于沖孔鉆）?？紤]諸多因素在內(nèi)，目前設(shè)計(jì)中超前地質(zhì)鉆孔深度一般為每循環(huán)30m左右。說明表1 不同深度鉆進(jìn)速度統(tǒng)計(jì)表鉆孔深度（m）0～55～1515～2525～3535～5555～7575～9595～120鉆進(jìn)效率（m/h）沖擊鉆4.65.14.94.73.82.62.22.1取芯鉆0.80.750.70.60.50.450.40.3說明表2 鉆孔循環(huán)長度與綜合效率統(tǒng)計(jì)表（沖擊鉆）循環(huán)長度（m）循環(huán)時間（h）綜合效率（m/h）154.852.06307.953.144511.653.436016.203.399028.792.95上述是以國產(chǎn)常用地質(zhì)鉆機(jī)為例進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析，目前國內(nèi)外市場上先進(jìn)鉆機(jī)鉆進(jìn)速度快，進(jìn)退場時間短，但鉆機(jī)價格昂貴，使用成本高，一般長大復(fù)雜重點(diǎn)隧道工程、投資大的工程采用。一般選擇15～45°斜孔兩者可以同時兼顧。當(dāng)超前地質(zhì)鉆孔需要進(jìn)行物探測試時，其孔徑還需要能放入物探儀器和測試的要求。6.2.8在高壓水富集洞段，需安設(shè)孔口管，并應(yīng)將孔口管固定，裝上閥門；當(dāng)水壓超過l0MPa時，需在孔口管上焊接法蘭盤，并用錨桿將法蘭盤固定在巖壁上，孔口管錨固可采用環(huán)氧樹脂、錨固劑，亦可采用HSC漿液或性能相近的TGRM漿液錨固，漿液水灰比宜為1:0.3～1:0.4，錨固長度宜為2.0m，孔口管外端應(yīng)露出工作面0.2m。6.3水平定向鉆探法6.3.1的布置在有條件的情況下應(yīng)布置在開挖掌子面，且與洞軸線平行或同軸的“一”型，如圖（a）。但隧洞施工中往往受場地和施工條件的限制無法做的鉆孔與隧洞同軸布置，此時可將鉆孔布置于距掌子面一定距離的位置，選用平行或同軸“L”型軌跡，如圖1（b）和洞頂?shù)孛嬗袟l件布置水平定向鉆孔時，亦可將水平定向鉆孔布置于洞頂?shù)孛?，如圖1，預(yù)報掌子面前方的地質(zhì)條件。鉆具鉆具 水平定向鉆機(jī)TBM掘進(jìn)機(jī)(b)水平定向鉆機(jī)鉆具水平定向鉆機(jī)水平定向鉆機(jī)鉆具水平定向鉆機(jī)地面線鉆具TBM掘進(jìn)機(jī) 水平定向鉆機(jī)TBM掘進(jìn)機(jī)鉆具 (c) (d)圖1水平定向鉆孔示意圖超前導(dǎo)洞法預(yù)報隧洞地質(zhì)條件，主要適用于斷層破碎帶、裂隙密集帶、軟弱夾層、特殊巖土層、巖溶等，當(dāng)?shù)叵绿貏e豐富，涌水突泥可能性較大且危害性大時，應(yīng)在超前導(dǎo)坑中利用物探、鉆探手段探測導(dǎo)洞前方的地質(zhì)條件。地質(zhì)理論和作圖法預(yù)報隧洞地質(zhì)條件的方法。平行導(dǎo)洞一般結(jié)合施工洞、排水洞、通風(fēng)洞等綜合利用。正洞超前導(dǎo)洞是在隧洞正洞中某個部位開挖一個斷面較小的隧洞以探明地質(zhì)情況的方法，該方法更直接、更準(zhǔn)確揭露隧洞地質(zhì)條件，可作為隧洞施工工法的一種，既開挖了隧洞，又探明了地質(zhì)。過程中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件復(fù)雜程度選用地質(zhì)測繪、物探、地質(zhì)超前鉆探等方法，防止導(dǎo)洞開挖引起地質(zhì)災(zāi)害。7.0.6突泥及坍塌變形地段位置、圍巖分段分級等。地球物理探測法一般規(guī)定8.1.1介紹隧洞超前地質(zhì)預(yù)報中常用的成熟方法，如彈性波法包括TSP法、TGS法、TRT法、TGP法等，電磁法包括瞬變電磁法、探地雷達(dá)法，以及聚焦電法等。復(fù)雜地質(zhì)條件一般采用不少于2性特征，根據(jù)多參數(shù)特征對不良地質(zhì)體進(jìn)行預(yù)報。物探儀器應(yīng)每年進(jìn)行1少于1次自校準(zhǔn)；特殊情況下，根據(jù)實(shí)際情況加密校準(zhǔn)頻次；存在儀器設(shè)備檢修與進(jìn)出場錄。彈性波法速異?；虿ㄗ杩巩惓Ｍ茢嗍欠翊嬖跀鄬印⑵扑閹?、巖溶、軟弱夾層等不良地質(zhì)體。性差異不大的不良地質(zhì)體不敏感。測距離越大，但預(yù)報距離一般不超過150m；當(dāng)原始數(shù)據(jù)信噪比較低、地質(zhì)條件較差時時，應(yīng)根據(jù)情況減小預(yù)報距離。8.2.5遠(yuǎn)處預(yù)報成果的探測誤差較近處的探測誤差大。探地雷達(dá)法探地雷達(dá)的工作原理主要基于高頻電磁波的反射，電磁波會在具有明顯介電差異的界面產(chǎn)生反射、相位反轉(zhuǎn)、頻率變化等，從而實(shí)現(xiàn)對巖溶、斷層、破碎帶、軟弱夾層以及地下水富集區(qū)等不良地質(zhì)體探測。同巖性、不同含水率的巖體其電磁波波速差異較大，需在實(shí)際預(yù)報工作中開展參數(shù)試驗(yàn)，選取合適的預(yù)報參數(shù)開展預(yù)報工作。電磁波衰減較慢，從而探測距離越長；在巖體質(zhì)量較差、含水率較高的巖體中，電磁波衰減較快，從而探測距離越短。8.3.5布置不少于2同的部位增加測線，盡可能實(shí)現(xiàn)多方位的覆蓋，必要時需在邊墻和底板上布置測線。瞬變電磁法次渦流場，實(shí)現(xiàn)對地下水富集區(qū)等低阻不良地質(zhì)體的探測，該方法主要被用于地下水等低阻異常的探測。屬物體、導(dǎo)線等。支撐天線的器材應(yīng)選用絕緣材料，天線操作人員盡量少配帶金屬物件，并避免站在天線法向方向內(nèi)。聚焦電法8.5.1參數(shù)實(shí)現(xiàn)對地下水等低阻異常的探測。聚焦電法應(yīng)根據(jù)施工環(huán)境（鉆爆法施工或TBM施工）、現(xiàn)場工作條件和探測要求選擇電阻率法或激發(fā)極化法，按照聚焦測深裝置布置觀測系統(tǒng)。TBM前對TBM刀盤進(jìn)行鉆孔改裝。的接地電阻滿足探測要求，個別電極接地效果較差的時候，宜采用澆鹽水等措施降低接地電阻。超前地質(zhì)綜合預(yù)報法互補(bǔ)性預(yù)報手段為基礎(chǔ)，以地質(zhì)綜合分析判斷為核心，運(yùn)用地質(zhì)學(xué)理論，對比、論證、推斷和預(yù)報隧洞施工前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況的超前地質(zhì)預(yù)報方法?，F(xiàn)行的超前地質(zhì)預(yù)報標(biāo)準(zhǔn)主要以地質(zhì)復(fù)雜程度來確定預(yù)報方案，本規(guī)程以地質(zhì)環(huán)境條件為基礎(chǔ)，通過對水工隧洞施工可能誘發(fā)的主要地質(zhì)災(zāi)害類型、規(guī)模、危害程度等情況的分析進(jìn)行隧洞施工風(fēng)險分級，作為預(yù)報方案設(shè)計(jì)及實(shí)施的依據(jù)，主要強(qiáng)調(diào)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險的預(yù)報。規(guī)定中所指地質(zhì)條件中等～極復(fù)雜和隧洞地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險Ⅰ、Ⅱ級洞段，主要是根據(jù)附錄A及附錄B表中的分級或劃分標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果。當(dāng)預(yù)報對象按照上述中任何一種結(jié)果，均需進(jìn)行綜合預(yù)報。資料分析具有指導(dǎo)其它預(yù)報方法的作用，同時對物探和鉆探資料的解釋和應(yīng)用，都離不開施工過程中觀測和收集的地質(zhì)資料，缺少了這一基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，采用任何超前探測方法都難以取得好的效果。主要對超前地質(zhì)綜合預(yù)報遵循的原則進(jìn)行規(guī)定。出相應(yīng)的處理措施和避險方案，確保施工安全。工風(fēng)險分級，優(yōu)化完善超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)計(jì)及實(shí)施方案。方案，遵循動態(tài)設(shè)計(jì)的原則。主要對超前地質(zhì)綜合預(yù)報工作程序進(jìn)行規(guī)定。規(guī)程中所指中、長距離預(yù)報，是建立在宏觀地質(zhì)預(yù)報基礎(chǔ)上的，主要任務(wù)是在較遠(yuǎn)的距離內(nèi)大致確定不良地質(zhì)性質(zhì)與規(guī)模，除了為短距離預(yù)報提供指導(dǎo)外，同時主要目的還能為施工單位制定一個相對長時間施工計(jì)劃提供科學(xué)的依據(jù)。短距離預(yù)報是在中、長距離預(yù)報的基礎(chǔ)之上進(jìn)行，預(yù)報距離一般在20～30m之內(nèi)，是對不良地質(zhì)體類型、規(guī)模、位置特征的更準(zhǔn)確預(yù)報，并預(yù)估可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，提出施工建議，保障施工安全。根據(jù)多年來隧洞施工地質(zhì)超前預(yù)報的現(xiàn)狀，長距離、中距離和短距離預(yù)報只是一個相對概念，沒有一個準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，習(xí)慣上，長距離預(yù)報達(dá)到100m，中距離預(yù)報在30m～100m，短距離預(yù)報在30m以內(nèi)。而強(qiáng)調(diào)長、中、短距離預(yù)報相互結(jié)合，是由于物探預(yù)報距離與地層物理性質(zhì)、施工方式有關(guān)，地層巖性越硬、完整，預(yù)報距離越遠(yuǎn)，地層巖性越軟、破碎，預(yù)報距離相對較短。同時，掘進(jìn)速度越快，要求預(yù)報距離較遠(yuǎn)，掘進(jìn)速度慢，預(yù)報距離相對要求較短，需在具體實(shí)施中根據(jù)綜合條件設(shè)計(jì)具體方案。般情況應(yīng)用較少。受綜合工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件的限制最為明顯。掘進(jìn)參數(shù)是在勘測設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)條件結(jié)論明確前提下設(shè)定的，能反映開挖段的綜合地質(zhì)條件及主要地質(zhì)災(zāi)害要點(diǎn)。巖碴特征是反映掘進(jìn)段地層巖性、巖體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件的主要因素，巖體在新鮮完整的情況下，掘進(jìn)機(jī)破碎的石渣大小比較均勻，巖塊表面無浸染現(xiàn)象和裂隙充填物等；反之，若巖體結(jié)構(gòu)面較為發(fā)育，呈鑲嵌結(jié)構(gòu)或碎裂結(jié)構(gòu)時，掘進(jìn)機(jī)在施工掘進(jìn)中沿巖體裂面掉落，石渣大小混雜，而且結(jié)構(gòu)面上多有浸染，張開結(jié)構(gòu)面內(nèi)常有泥或巖脈充填。據(jù)此，可以了解隧洞圍巖結(jié)構(gòu)面的發(fā)育部位、寬度、密度及其填充情況和粗糙度等。預(yù)報方法選擇時可考慮地質(zhì)條件、物性條件、場地條件等的限制，還需考慮與施工方法相配合，根據(jù)施工工藝的不同選擇適合的預(yù)報方法與預(yù)報流程。在預(yù)報結(jié)果分析時，應(yīng)隨時根據(jù)巖碴特征、掘進(jìn)參數(shù)的變化情況，綜合考慮預(yù)報段地層地質(zhì)特征，為預(yù)報成果提供最客觀的基礎(chǔ)地質(zhì)資料。10 超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施10.1.1案的內(nèi)容，以便確定更有針對性的實(shí)施細(xì)則。10.2.3需按有關(guān)程序申報，在獲得批準(zhǔn)后方可實(shí)施。對斷層進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報實(shí)施要求進(jìn)行的規(guī)定。1響等。3鑒于斷層和各預(yù)報方法的特點(diǎn)，預(yù)報步驟可以循序漸進(jìn)的選擇一種或多種預(yù)報方法6法可判斷斷層在隧洞內(nèi)的延伸長度。況，分析對隧道施工的影響。由于巖溶發(fā)育的復(fù)雜性、隱蔽性、不確定性，巖溶發(fā)育的宏觀規(guī)律理論上可說清探測仍是超前地質(zhì)預(yù)報的技術(shù)難題，必須慎重對待。巖溶地區(qū)隧底隱伏巖溶洞穴的探測是不是屬于超前地質(zhì)預(yù)報的范疇有些爭議，有些人認(rèn)為超前地質(zhì)預(yù)報是為施工安全服務(wù)的，只往開挖工作面前方預(yù)報不負(fù)責(zé)探測隧底;有些人認(rèn)為地質(zhì)預(yù)報不僅是為施工安全服務(wù)的，還應(yīng)為動態(tài)設(shè)計(jì)及隧道處理提供資料。其實(shí)這些爭議的解決要看委托方與被委托方是怎么簽訂的地質(zhì)預(yù)報合作協(xié)議以及設(shè)計(jì)單位對被委托方探測資料的認(rèn)可程度。等可對溶洞的充水情況進(jìn)行預(yù)測預(yù)報。下方面的內(nèi)容：①地層巖性:可溶性巖層與非可溶性巖層的分布與接觸關(guān)系，可溶性巖層的成分、結(jié)構(gòu)和溶解性，特別是強(qiáng)溶巖(質(zhì)純層厚的灰?guī)r、鹽巖)的地層層位和展布范圍，及其與隧道線路中線的相互關(guān)系。②地質(zhì)構(gòu)造:隧洞區(qū)的構(gòu)造類型，褶皺軸的位置、兩翼巖層產(chǎn)狀;斷裂帶的位置、規(guī)模、性質(zhì)、產(chǎn)狀，特別是兩條或兩條以上斷層交匯的位置(侵蝕性地下水的有利通道);節(jié)理裂隙的性質(zhì)、寬度、間距、延伸方向、貫通性及充填情況等;新構(gòu)造運(yùn)動的性質(zhì)、特點(diǎn)等。分析上述構(gòu)造與巖溶發(fā)育的關(guān)系及不同構(gòu)造部位巖溶發(fā)育特征和發(fā)育程度的差異性，劃分巖溶發(fā)育帶;分析上述構(gòu)造與隧道線路中線的相互關(guān)系。③巖溶地下水:地下水的埋藏、補(bǔ)給、徑流和排泄情況、水位動態(tài)及水力連通情況，分析隧道受巖溶地下水影響的程度。④隧道處于巖溶垂直分帶的部位:根據(jù)隧道線路高程、穿越山區(qū)地形、地表巖溶發(fā)育情況、區(qū)域和隧洞區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面等，判斷隧洞處于巖溶垂直分帶的部位。⑤巖溶發(fā)育的層數(shù):根據(jù)巖性、新構(gòu)造運(yùn)動和水文地質(zhì)條件，結(jié)合地表測繪，查明巖溶發(fā)育的層數(shù)及與隧道的關(guān)系。⑥依據(jù)巖溶發(fā)育的垂直分帶性、隧洞高程和地下水季節(jié)的變化，判斷那些可能與隧洞相遇的溶洞、暗河的含水量，或分析那些不與隧洞相遇的有水溶洞或暗河對隧洞施工的影響程度。⑦巖溶形態(tài):巖溶形態(tài)的類型、位置、大小、分布規(guī)律、形成原因及與地表水、地下水的聯(lián)系，以及地表巖溶形態(tài)和地下巖溶形態(tài)的聯(lián)系。⑧結(jié)合有利于巖溶發(fā)育的巖層層位和構(gòu)造位置，在大小封閉的洼地內(nèi)、當(dāng)?shù)睾恿靼哆吇蚱渌课?，查明大型溶洞或暗河的入口、出口的位置及高程，并結(jié)合可能成為暗河通道的較大斷層或較緊閉背斜褶皺的核部位置、產(chǎn)狀，推斷暗河大致通道，確定能否與隧道相遇或與隧道的大概空間位置關(guān)系。⑨根據(jù)褶皺軸、斷層、節(jié)理密集帶、可溶巖與非可溶巖接觸帶、陡傾角可溶性巖、質(zhì)純層厚可溶性巖層的位置與產(chǎn)狀，用地表與地下相關(guān)性分析法，分析隧道內(nèi)可能出現(xiàn)大型溶洞、暗河的位置。另外，隧洞處于季節(jié)變動帶與水平徑流帶時發(fā)生涌水突泥的可能性較大，對該項(xiàng)的宏觀分析判斷應(yīng)引起重視?？扇苄詭r層與非可溶性巖層互層、地殼強(qiáng)烈升降運(yùn)動、水文地質(zhì)條件改變等均產(chǎn)生巖溶的成層性。對不良地層進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報實(shí)施要求進(jìn)行的規(guī)定。不良地層主要包括軟弱地層、煤系地層、（極硬巖）等。隧洞施工過程中，揭露軟弱夾層時，存在隧洞圍巖穩(wěn)定性差、圍巖易發(fā)生較大變形等問題。如果采用TBM產(chǎn)生機(jī)頭下沉，調(diào)向困難；縱坡超限，撐靴接地比壓不足；圍巖收斂變形，易造成卡機(jī)等問題；當(dāng)隧洞揭露煤系地層時，不僅隧洞穩(wěn)定性會受到影響，更重要的是可能引起有害氣體突然釋放，發(fā)生燃燒、閃爆、爆炸，嚴(yán)重威脅隧洞施工人員和設(shè)備的安全。的地層，必要時要采用相應(yīng)的氣體檢測儀進(jìn)行瓦斯突出性預(yù)測預(yù)報。對地下水富集區(qū)進(jìn)行預(yù)報實(shí)施要求進(jìn)行的規(guī)定。對地下水的預(yù)報步驟可以循序漸進(jìn)的選擇一種或多種預(yù)報方法。采用地質(zhì)調(diào)查法通過地表地質(zhì)調(diào)查進(jìn)行地層相關(guān)分析、洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行趨勢分析對宏觀地質(zhì)環(huán)境、水文地質(zhì)條件進(jìn)行評價，對地下水富集區(qū)進(jìn)行預(yù)測。彈性波法能有效預(yù)報目標(biāo)較大、具有一定規(guī)模的構(gòu)造、溶洞，探地雷達(dá)、聚集電法能有效預(yù)報短距離的富水地層，超前鉆孔是預(yù)報或驗(yàn)證富水地層最直接的方法，利用觀測裝置其可對水壓、水量進(jìn)行預(yù)測。11 成果報告驗(yàn)積累、提高專業(yè)預(yù)報水平。報設(shè)計(jì)方案要求等綜合確定。1段可能出現(xiàn)的主要不良地質(zhì)體類型，選取適當(dāng)?shù)念A(yù)測方法，合理布置工作量。合判定預(yù)報段不良地質(zhì)問題的類別與嚴(yán)重程度。求施工單位暫緩掘進(jìn)。工作布置、檢測數(shù)據(jù)、解譯成果等，一般應(yīng)隨單次預(yù)報成果一并提交。即文字報告與附圖附件。本款主要對文字報告正文內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定。洞長、坡比、排水條件、圍巖類型、支護(hù)措施及施工開挖方式、總工期等。工程地質(zhì)條件及主要工程地質(zhì)問題在前期地質(zhì)資料中一般都有詳細(xì)分析論述，預(yù)報工作的前提?！?）時，施工現(xiàn)場環(huán)境、工期等也可能限制一些預(yù)報手段的采用，因此，超前地質(zhì)預(yù)報具體實(shí)施過程中有必要對設(shè)計(jì)預(yù)報方案進(jìn)行調(diào)整，實(shí)行動態(tài)預(yù)報?；谝陨显颍瑢?shí)際預(yù)報手段及組合形式、預(yù)報重點(diǎn)部位劃分、工作量布置等都可能與原預(yù)報方案存在一定差異，報告中應(yīng)予以說明。5）～6）預(yù)報成果與施工對比驗(yàn)證工作貫穿于預(yù)報工作的全過程。其目的是為了讓預(yù)報人員更好的熟悉工程區(qū)巖土物性特征，分析干擾因素影響等，不斷從已完成的預(yù)報工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高成果解譯水平和預(yù)報精準(zhǔn)度，從而使預(yù)報成果更好的指導(dǎo)施工開挖與支護(hù)。7）對工程超前預(yù)報中采用的新技術(shù)、新設(shè)備、新方法的預(yù)報效果進(jìn)行分析，對行之有效的新技術(shù)、新設(shè)備、新方法在行業(yè)中進(jìn)行宣傳、推廣，促進(jìn)隧洞超前地質(zhì)預(yù)報專業(yè)的發(fā)展，提升復(fù)雜地質(zhì)條件下隧洞施工能力。超前鉆：鉆孔柱狀圖。彈性波法：觀測系統(tǒng)工作布置圖、P波、S波偏移歸位與擬地震波形圖、估算速度與反射系數(shù)圖、地質(zhì)界面產(chǎn)狀圖。探地雷達(dá)法：探地雷達(dá)測線布置圖、探地雷達(dá)圖像、地質(zhì)推斷解釋圖。瞬變電磁法：物探數(shù)據(jù)采集點(diǎn)布置圖、視電阻率等值線剖面圖、地質(zhì)推斷解釋圖。質(zhì)推斷解釋圖。附錄A 地質(zhì)復(fù)雜程度分級泥情況、地應(yīng)力、瓦斯影響程度、對施工影響程度和誘發(fā)環(huán)境問題的程度等八個方面因時，即可判斷為相應(yīng)級別。圍巖類別主要根據(jù)GB50487《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》劃分，主要考慮了巖石強(qiáng)度、巖體完整性、巖體結(jié)構(gòu)類型、巖層走向與洞軸線的關(guān)系、水文地質(zhì)條件等因素。斷層規(guī)模主要根據(jù)SL/T229《水利水電工程地質(zhì)測繪規(guī)程》劃分，大型斷層指延伸長度大于1km，寬度大于10m的的斷層或區(qū)域斷裂，中型斷層指延伸長度大于100m，寬度0.1～1m的斷層，小型斷層指延伸長度大于10m，寬度小于0.1m的斷層。巖溶發(fā)育程度根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)手冊》劃分確定。涌水突泥中的涌水量指隧洞開挖期間，正常情況下隧洞涌水量，并非突水量，主要涌水突泥程度結(jié)合鐵路工程隧洞超前預(yù)報經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的劃分。附錄B 隧洞地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)預(yù)報：采用地質(zhì)調(diào)查法、物探法、超前鉆探法、超前導(dǎo)洞法及觀測監(jiān)測信息綜合預(yù)報。重大特殊地質(zhì)情況邀請專家論證。物探及超前鉆探密度相對較高。次重點(diǎn)預(yù)報：采用地質(zhì)分析法、物探法、超前鉆探法、超前導(dǎo)洞法及觀測監(jiān)測信息綜合預(yù)報。物探及超前鉆探密度相對較低。施工超前地質(zhì)預(yù)報：指施工單位結(jié)合自身工程經(jīng)驗(yàn)和隧洞地質(zhì)特點(diǎn)，采用施工巡視和觀測、加深炮孔探測、物探和超前地質(zhì)鉆探等手段，對其負(fù)責(zé)的隧洞開挖前進(jìn)方向的地質(zhì)條件及可能遇到的影響施工安全或圍巖穩(wěn)定的重要地質(zhì)問題（斷層破碎帶、巖溶、軟弱地層、含有害氣體的地層、涌水、突泥等）進(jìn)行預(yù)報。專項(xiàng)超前地質(zhì)預(yù)報：指由具備較高理論水平和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、具有類似工程業(yè)績的專業(yè)超前地質(zhì)預(yù)報團(tuán)隊(duì)，采用地質(zhì)調(diào)查法、物探法、超前鉆探（導(dǎo)洞）法，輔以收集的水文氣象監(jiān)測及安全監(jiān)測資料等綜合分析手段對招標(biāo)文件界定的Ⅰ、Ⅱ級地質(zhì)風(fēng)險洞段或施工揭露地質(zhì)條件復(fù)雜洞段進(jìn)行綜合超前地質(zhì)預(yù)報。附錄C 隧洞超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施流程超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施流程應(yīng)堅(jiān)持“以地質(zhì)綜合分析為核心，綜合物探、超前鉆探與地質(zhì)分析相結(jié)合，洞內(nèi)外結(jié)合，長中短預(yù)測結(jié)合，物性參數(shù)互補(bǔ)，觀測、監(jiān)測護(hù)航”的原則。超前地質(zhì)預(yù)報單位應(yīng)根據(jù)隧洞具體地質(zhì)條件及潛在地質(zhì)風(fēng)險類型，結(jié)合自身優(yōu)勢編制超前地質(zhì)預(yù)報工作程序框圖，并針對隧洞每個地質(zhì)風(fēng)險類型編制預(yù)報流程。每次超前地質(zhì)預(yù)報完成后，超前地質(zhì)預(yù)報承擔(dān)單位需及時向監(jiān)理單位報送預(yù)報成果，同時報送建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位。各單位收到預(yù)報成果后，應(yīng)及時對預(yù)報的風(fēng)險進(jìn)行研判并提出相應(yīng)的初步處置建議，確認(rèn)高風(fēng)險等級，提出啟動應(yīng)急預(yù)案的建議。監(jiān)理單位應(yīng)及時組織各參建方對預(yù)報成果及處置建議進(jìn)行研究，根據(jù)處置建議，設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)方案動態(tài)調(diào)整，施工單位調(diào)整施工方案和支護(hù)措施。建設(shè)單位和施工單位應(yīng)根據(jù)預(yù)報成果確定的風(fēng)險等級和處置建議，