超前地質(zhì)預(yù)報實施方案

1、超前地質(zhì)預(yù)報方案1.工程概況尖坡村隧道位于貴州省貴陽市白云區(qū)尖坡村內(nèi)，中心里程為DI2K3+735.5，起訖里程為DI2K2+508DI2K4+975，全長2467m，進、出口均采用斜切式洞門。2.工程地質(zhì)情況本隧道地處川黔經(jīng)向構(gòu)造體系南段西側(cè)，由一系列走向南北的單式褶皺群或復(fù)試褶皺及相應(yīng)的壓性斷裂組成，褶皺斷裂密集成帶，成線狀延展，龍洞堡以后北東向構(gòu)造較發(fā)育。就褶皺言之，以寬緩的的大背斜或復(fù)式背斜帶與緊密擠壓或倒轉(zhuǎn)的向斜帶相間為特征，后者極為顯著在寬緩的背斜帶上，往往發(fā)育著北東和北西兩組共軛的扭性斷裂，以及追蹤它們而形成的東西方向曲褶延伸的橫張斷裂，顯示著它們系由于東西方向的擠壓作用而形成的

2、一套構(gòu)造形跡。在向斜緊密擠壓帶中，則以大量走向南北的逆沖斷裂帶平行延伸為特征。不整合于下伏地層之上的下第三紀紅層形變微弱，第四紀以來也有構(gòu)造活動。區(qū)域性南北向構(gòu)造主要有龍里復(fù)背斜、貴陽復(fù)向斜；北東向構(gòu)造主要為谷腳褶曲帶。P1l、P2l、P2w+c、C1d為含煤線地層，本隧道穿過上述含煤地層，隧道施工存在一定的瓦斯危害的可能。從黔桂線、株六線施工結(jié)果以及貴廣線勘測期間所作的專題報告結(jié)論，該含煤地層隧道一般為低瓦斯隧道，不存在瓦斯突出、煤突出，但不排除局部地段瓦斯富集，對隧道施工形成一定的危害性。同時，根據(jù)設(shè)計資料得知：DI2K2+720左135m地表見一小型巖溶漏斗，鉆孔中見洞徑4.5m的充填溶

3、洞發(fā)育，推測洞身遇溶洞及大型溶腔的可能性大。本管區(qū)以巖溶水為主，裂隙水次之，以較均勻的網(wǎng)狀巖溶裂隙水為主要特征。這些富水區(qū)多位于網(wǎng)狀構(gòu)造發(fā)育、或線性構(gòu)造密集的低洼地區(qū)，地形上往往是巖溶盆地、巖溶谷地、或淺切割的盆地分水嶺地形。背、向斜翼部，被夾持在碎屑巖之間的碳酸鹽巖巖溶水呈南北向帶狀分布，并以管道水為特征，排泄帶在東西向槽谷中，在砂頁巖與石灰?guī)r的接觸處往往有巖溶大泉或地下暗河出露。地下水多以潛水形式存在，部分微具承壓性。經(jīng)取58組水樣分析試驗，沿線地表水、地下水水質(zhì)類型主要以HCO3-Ca2、SO42-HCO3-Ca2及HCO3-SO42-Ca2型為主，一般為低礦化度淡水軟水，絕大部分樣品對

4、混凝土結(jié)構(gòu)無侵蝕性。3.編制依據(jù)（1） 鐵路隧道設(shè)計規(guī)范、施工規(guī)范、施工指南和驗收標(biāo)準；（2） 貴陽樞紐白云至龍里北聯(lián)絡(luò)線工程站前施工I標(biāo)段隧道施工圖紙。4.實施超前地質(zhì)預(yù)報的目的進一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，指導(dǎo)工程施工的順利進行；降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率和危害程度；為優(yōu)化工程設(shè)計提供地質(zhì)依據(jù)；為編制竣工文件提供地質(zhì)資料。5.超前地質(zhì)預(yù)報的主要內(nèi)容5.1地層巖性預(yù)測預(yù)報，特別是對軟弱夾層、破碎地層、煤層及特殊巖土的預(yù)測預(yù)報；5.2地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測預(yù)報，特別是對斷層、節(jié)理密集帶、褶皺軸等影響巖體完整性的構(gòu)造發(fā)育情況的預(yù)測預(yù)報；5.3不良地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，特別是對巖溶、人為坑洞、瓦

5、斯等發(fā)育情況的預(yù)測預(yù)報；5.4地下水預(yù)測預(yù)報，特別是對巖溶管道水及富水?dāng)鄬印⒏凰薨欇S、富水地層中的裂隙水等發(fā)育情況的預(yù)測預(yù)報。6.尖坡村隧道采用的預(yù)報方法及其適用范圍6.1尖坡村隧道采用的預(yù)報方法（1）地質(zhì)素描法；（2）地質(zhì)雷達法；（3）地震波發(fā)射法（TSP）；（4）紅外線探水；（5）超前鉆探法。6.2適用范圍預(yù)報項目適用范圍地質(zhì)素描尖坡村隧道全隧采用地質(zhì)雷達巖溶地段必須采用，亦可用于斷層破碎帶、軟弱夾層等不均勻地質(zhì)體的探測地震波反射法（TSP）尖坡村隧道全隧采用紅外線探水巖溶地段及富水地區(qū)超前水平鉆探富水軟弱斷層破碎帶、富水巖溶發(fā)育區(qū)、重大物探異常區(qū)等地質(zhì)條件復(fù)雜地段必須采用加深炮孔全隧采

6、用7.超前地質(zhì)預(yù)報工作程序隧道超前地質(zhì)預(yù)報工作程序框圖8.重點預(yù)報的內(nèi)容8.1斷層預(yù)報8.1.1探明斷層的性質(zhì)、產(chǎn)狀、富水情況、在隧道中的分布位置、斷層破碎帶的規(guī)模、物質(zhì)組成等，并分析其對隧道的危害程度；8.1.2斷層預(yù)報以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，以彈性波反射法探測為主，必要時采用紅外探測、高分辨率直流電法探測斷層帶地下水發(fā)育情況及超前鉆探法驗證；8.1.3當(dāng)隧道施工接近規(guī)模較大的斷層時，多具有明顯的前兆，可通過地表補充地質(zhì)調(diào)查、洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查、地表與地下構(gòu)造相關(guān)性分析、斷層趨勢分析等手段預(yù)報斷層的分布位置；臨近斷層破碎帶的前兆標(biāo)志有：節(jié)理組數(shù)急劇增加、巖層牽引褶曲的出現(xiàn)、巖石強度明顯降低、壓碎巖、碎

7、裂巖、斷層角礫巖等的出現(xiàn)、臨近富水?dāng)鄬忧皵鄬酉卤P泥巖、頁巖等隔水巖層明顯濕化，或出現(xiàn)淋水及其他涌突水現(xiàn)象。8.1.4斷層破碎帶與周圍介質(zhì)多存在明顯的物性差異，可采用彈性波反射法探測破碎帶的位置及分布范圍；8.1.5斷層為面狀結(jié)構(gòu)面，可采用超前鉆探法較為準確預(yù)報其位置、寬度、物質(zhì)組成及地下水發(fā)育情況等；8.1.6斷層預(yù)報可按下列步驟進行：根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料、工程地質(zhì)平面圖與縱斷面圖以及必要的地表補充地質(zhì)調(diào)查，進一步核實斷層的性質(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道內(nèi)大致位置和寬度；必要時采用紅外探測、高分辨率直流電法探測斷層帶地下水的發(fā)育情況；必要時采用超前鉆探預(yù)報斷層的確切位置和

8、規(guī)模、破碎帶的物質(zhì)組成及地下水的發(fā)育情況等；采用隧道內(nèi)地質(zhì)素描、斷層趨勢分析等手段預(yù)報斷層分布位置；地質(zhì)綜合判析，提交地質(zhì)綜合分析成果報告。8.2 巖溶預(yù)報8.2.1巖溶是指可溶性巖石受水體以化學(xué)溶蝕為主、機械侵蝕和崩塌為輔的地質(zhì)應(yīng)力綜合作用，以及由此所產(chǎn)生的地質(zhì)現(xiàn)象的統(tǒng)稱。臨近大型溶洞水體或暗河的前兆標(biāo)志主要有：裂隙溶隙間出現(xiàn)較多的鐵銹或粘土；巖層明顯濕化、軟化，或出現(xiàn)淋水現(xiàn)象；小溶洞出現(xiàn)的頻率增加，且多有水流、河沙或水流痕跡；鉆孔中用水量劇增，且夾有泥沙或小礫石；有嘩嘩的流水聲；鉆孔中有涼風(fēng)冒出。8.2.2巖溶預(yù)報應(yīng)探明巖溶在隧道內(nèi)的分布位置、規(guī)模、充填情況及巖溶水的發(fā)育情況，分析其對隧道

9、的危害程度；8.2.3巖溶預(yù)報以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，以超前鉆探法為主，結(jié)合多種物探手段進行綜合超前地質(zhì)預(yù)報，并采用宏觀預(yù)報指導(dǎo)微觀預(yù)報、長距離預(yù)報指導(dǎo)中短距離預(yù)報的方法；8.2.4巖溶預(yù)報可按下列步驟進行：研究隧址區(qū)巖溶發(fā)育規(guī)律充分收集、分析、利用已有區(qū)域地質(zhì)和工程地質(zhì)資料，輔以工程地質(zhì)補充調(diào)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)域地質(zhì)條件，指導(dǎo)超前地質(zhì)預(yù)報工作。應(yīng)著重查明和分析以下方面的內(nèi)容：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，特別是強溶巖（質(zhì)純層厚的灰發(fā)達地區(qū)、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)

10、系。地質(zhì)構(gòu)造：隧址區(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）；主要節(jié)理裂的性質(zhì)、寬度、間距、延伸方向、貫通性及充填情況等；新構(gòu)造運動的性質(zhì)、特點等。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。巖溶地下水：地下水的埋藏、補給、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。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)域和隧址區(qū)侵蝕基準面等，判斷隧道處于巖溶垂直分帶

11、的部位。巖溶發(fā)育的層數(shù)：根據(jù)巖溶、新構(gòu)造運動和水文地質(zhì)條件，結(jié)合地表測繪，查明巖溶發(fā)育的層數(shù)及隧道的關(guān)系。依據(jù)巖溶發(fā)育的垂直分帶性、隧道高程和地下水季節(jié)的變化，判斷那些可能與隧道相遇的溶洞、暗河的含水量，或分析那些不與隧道相遇的有水溶洞或暗河對隧道施工的影響程度。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，以及地表巖溶形成和地下水巖溶形態(tài)的聯(lián)系。 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)合可能成為暗可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，

12、確定能否與隧道相遇或與隧道的大概空間位置關(guān)系。根據(jù)褶皺、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。核查、領(lǐng)會設(shè)計中地質(zhì)復(fù)雜程度分級和超前地質(zhì)預(yù)報方案設(shè)計根據(jù)區(qū)域地質(zhì)和工程地質(zhì)資料，結(jié)合本條第A款中的調(diào)查和分析，核查、領(lǐng)會設(shè)計文件中地質(zhì)復(fù)雜程度分級和超前地質(zhì)預(yù)報方案。隧道內(nèi)地質(zhì)素描根據(jù)隧道內(nèi)地素描結(jié)果，驗證、調(diào)整地質(zhì)復(fù)雜程度分級和超前地質(zhì)預(yù)報方案。物探探測根據(jù)地質(zhì)條件，可采用彈性波反射法進行長、中長距離探測，以探明斷層等結(jié)構(gòu)面和規(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、紅

13、外探測進行中長、短距離探測，可定性探測巖溶水；采用地質(zhì)雷達進行短距離探測，以查明巖溶位置、規(guī)模和形態(tài)。超前地質(zhì)鉆探根據(jù)地質(zhì)復(fù)雜程度分級、隧道內(nèi)地質(zhì)素描、物探異常帶進行超前地質(zhì)鉆探預(yù)報和驗證，對富水巖溶發(fā)育地段，超前地質(zhì)鉆探必須連續(xù)重疊式進行。超前鉆探揭示巖溶后，應(yīng)適當(dāng)加密，必要時采用地質(zhì)雷達及其他物探手段進行短距離的精細探測，配合鉆探查清巖溶規(guī)模及發(fā)育特征。加深炮孔探測巖溶發(fā)育區(qū)必須進行加深炮孔探測。地質(zhì)綜合判析，提交地質(zhì)綜合分析成果報告。各種預(yù)報手段的組合不是一成不變的，根據(jù)地質(zhì)條件和各種預(yù)報手段的優(yōu)缺點靈活運用，以達到預(yù)報目的和解決實際問題為宗旨。巖溶地區(qū)應(yīng)開展巖溶重點發(fā)育地段隧道周邊隱伏

14、巖溶探測工作。巖溶地區(qū)隧底應(yīng)進行隱伏巖溶洞洞穴的探測，并應(yīng)符合下列要求：采用綜合物探查明隧底隱伏巖溶洞洞穴的位置、規(guī)模；根據(jù)物探資料布置驗證鉆孔；根據(jù)鉆探驗證結(jié)果修訂物探異常成果圖，作出預(yù)測隱伏巖溶圖；隱伏巖溶圖，比例為1：1001：500，標(biāo)明隱伏巖溶位置、規(guī)模、埋藏深度、類型和驗證鉆孔。8.3 涌水突泥預(yù)報8.3.1隧道涌水、突泥預(yù)報探明可能發(fā)生涌水、突泥地段的位置、規(guī)模、物質(zhì)組成、水量、水壓等，分析評價其對隧道的危害程度。8.3.2涌水、突泥預(yù)報應(yīng)以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，以超前鉆探法為主，結(jié)合多種物探手段進行綜合超前地質(zhì)預(yù)報。8.3.3在可能發(fā)生涌水、突泥的地段進行超前鉆探，且超前鉆探設(shè)有防

15、突裝置；隧道通過煤系地層、金屬和非金屬等礦區(qū)中的采空區(qū)時，查明在采及廢棄礦巷與隧道的空間關(guān)系，分析評價其對隧道的危害程度。8.3.4隧道反坡施工地段處于富水區(qū)時，超前鉆探作業(yè)時應(yīng)做好鉆孔突涌水處治的方案，確保人員與設(shè)備的安全，避免事故的發(fā)生。8.3.5隧道施工要減少或避免塌方的發(fā)生，塌方前兆如下條款判定：拱頂巖石開裂，裂縫旁有巖粉噴出或洞內(nèi)無故塵土飛揚；初支開裂掉塊、支撐拱架變形或發(fā)生聲響；拱頂巖石掉快或裂縫逐漸擴大；干燥圍巖突然涌水等。9.隧道超前地質(zhì)預(yù)報主要方法超前地質(zhì)預(yù)報工作必須堅持“科學(xué)規(guī)范、求真務(wù)實、長短結(jié)合、貫穿全程”的工作原則。根據(jù)設(shè)計圖紙及超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南要求，采用長距離預(yù)

16、報為主，短距離預(yù)報為輔，長短互補的預(yù)報原則。長距離預(yù)報采用地質(zhì)調(diào)查法和TSP200地質(zhì)探測儀，中短期預(yù)報采用地質(zhì)調(diào)查法、紅外探測法、超前地質(zhì)鉆探法、加深炮孔探測法的方法，進行綜合預(yù)報，以便相互補充、驗證，提高準確率。9.1地質(zhì)調(diào)查法9.1.1地質(zhì)調(diào)查法是根據(jù)隧道已有勘察資料、地表補充地質(zhì)調(diào)查資料和隧道內(nèi)地質(zhì)素描，通過地層層序?qū)Ρ?、地層分界線及構(gòu)造線地下和地表相關(guān)性分析、斷層要素與隧道幾何參數(shù)的相關(guān)性分析、臨近隧道內(nèi)不良地質(zhì)體的前兆分析等，利用常規(guī)地質(zhì)理論、地質(zhì)作圖和趨勢分析等推測開挖工作面前方可能揭示地質(zhì)情況的一種超前地質(zhì)預(yù)報方案。9.1.2地質(zhì)調(diào)查法適用于各種地質(zhì)條件下隧道的超前地質(zhì)預(yù)報。9

17、.1.3地質(zhì)調(diào)查法包括隧道地表補充地質(zhì)調(diào)查和隧道內(nèi)地質(zhì)素描等.9.1.4隧道地表補充地質(zhì)調(diào)查包括下列主要內(nèi)容：對已有地質(zhì)勘察成果的熟悉、核查和確認；地層、巖性在隧道地表的出露及接觸關(guān)系，特別是對標(biāo)志層的熟悉和確認；斷層、褶皺、節(jié)理密集帶等地質(zhì)構(gòu)造在隧道地表的出露位置、規(guī)模、性質(zhì)及其產(chǎn)狀變化情況；地表巖溶發(fā)育位置、規(guī)模及分布規(guī)律；煤層、古膏、膨脹巖、含石油天然氣、含放射性物質(zhì)等特殊地層在地表出露位置、寬度及其產(chǎn)狀變化情況；人為坑洞位置、走向、高程等，分析其與隧道的空間關(guān)系；根據(jù)隧道地表補充地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，結(jié)合設(shè)計文件、資料和圖紙，核實和修正超前地質(zhì)預(yù)報重點區(qū)段。9.1.5隧道內(nèi)地質(zhì)素描是將隧道所揭

18、露的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、地下水出露點位置及出水狀態(tài)、出水量、煤層、溶洞等準確記錄下來并繪制成圖表，是地質(zhì)調(diào)查法工作的一部分，包括開挖工作地質(zhì)素描和洞身地質(zhì)素描。隧道內(nèi)地質(zhì)素描包括下列主要內(nèi)容，參考用表見附表9.1-1：表9.1-1 地質(zhì)素描參考用表A工程地質(zhì)A.1地層巖性：描述地層時代、巖性、層間結(jié)合程度、風(fēng)化程度等。地質(zhì)構(gòu)造：描述褶皺、斷層、節(jié)理裂隙特征、巖層產(chǎn)狀等。斷層的位置、產(chǎn)狀、性質(zhì)、破碎帶的寬度、物質(zhì)成分、含水情況以及與隧道的關(guān)系。節(jié)理裂隙了組數(shù)、產(chǎn)狀、間距、充填物、延伸長度、張開度及節(jié)理面特征、力學(xué)性質(zhì)，分析組合特征、判斷巖體完整程度。巖溶：描述巖溶規(guī)模、形態(tài)、位置、所

19、屬地層和構(gòu)造部位，充填物成分、狀態(tài)，以及巖溶展布的空間關(guān)系。特殊地層：煤層、瀝青層、含膏鹽層、膨脹巖和含黃鐵礦層等單獨描述。人為坑洞：影響范圍內(nèi)的各種坑道和洞穴的分布位置及其與隧道的空間關(guān)系。地應(yīng)力：包括高地應(yīng)力顯示性標(biāo)志及其發(fā)生部位，如巖爆、軟弱夾層擠出、探孔餅狀巖芯等現(xiàn)象。塌方：記錄塌方部位、方式與規(guī)模及其隨時間的變化特征，并分析產(chǎn)生塌方的地質(zhì)原因及其對繼續(xù)掘進的影響。有害氣體及放射性危害源存在情況。9.1.6水文地質(zhì)地下水的分布、出露形態(tài)及圍巖的透水性、水量、水壓、水溫、顏色、泥砂含量測定，以及地下水活動對圍巖穩(wěn)定的影響，必要時進行長期觀測。地下水的出露形態(tài)分為：滲水、滴水、滴水成線、股

20、水（涌水）、暗河。水質(zhì)分析，判定地下水對結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性。出水點和地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖溶、暗河等的關(guān)系分析。必要時進行地表相關(guān)氣象、水文觀測，判斷洞內(nèi)涌水與地表徑流、降雨的關(guān)系。必要時應(yīng)建立涌突水點地質(zhì)檔案。圍巖穩(wěn)定性特征及支護情況記錄不同工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件下隧道圍巖穩(wěn)定性、支護方式以及初期支護后的變形情況。發(fā)生圍巖失穩(wěn)或變形較大的地段，詳細分析、描述圍巖失穩(wěn)或變形發(fā)生的原因、過程、結(jié)果等。進行隧道施工圍巖分級影像隧道內(nèi)重要的和具代表性的地質(zhì)現(xiàn)象進行攝影或錄像。隧道開挖工作面地質(zhì)素描和洞身地質(zhì)素描按下列技術(shù)要求：開挖工作面地質(zhì)素描，主要描述工作面立面圍巖狀況；洞身地質(zhì)素描是對隧道拱頂、左

21、右邊墻進行的地質(zhì)素描，直觀反映隧道周邊地層巖性及不良地質(zhì)體的發(fā)育規(guī)模、在空間上對隧道的影響程度等，通過隧道地質(zhì)展視圖形式表示，其格式和內(nèi)容見附錄。地質(zhì)素描應(yīng)隨隧道開挖及時進行，對地層巖性變化點、構(gòu)造發(fā)育部位、巖溶發(fā)育帶附近等復(fù)雜、重點地段應(yīng)每開挖循環(huán)進行一次素描，其他一般地段不應(yīng)超過10m進行一次素描。地質(zhì)調(diào)查法應(yīng)符合下列工作要求：隧道地表補充地質(zhì)調(diào)查應(yīng)在實施洞內(nèi)超前地質(zhì)預(yù)報前進行，并在洞內(nèi)超前地質(zhì)預(yù)報實施過程中根據(jù)需要隨時補充，現(xiàn)場應(yīng)做好記錄，并于當(dāng)天及時整理。地質(zhì)素描圖采用現(xiàn)場繪制草圖、室內(nèi)及時謄清的方式完成，必須在現(xiàn)場根據(jù)實際情況記錄，不得回憶編制或室內(nèi)制作。地質(zhì)素描原始記錄、圖、表當(dāng)天

22、整理。隧道地表補充地質(zhì)調(diào)查和洞內(nèi)地質(zhì)素描資料應(yīng)及時反映在隧道工程地質(zhì)平面圖和縱斷面圖上，并應(yīng)分段完善、總結(jié)。標(biāo)本按要求采集，并及時整理。9.2地質(zhì)雷達地質(zhì)雷達探測是利用電磁波在隧道開挖工作面前方巖體中的傳播和反射，根據(jù)傳播速度和反射脈沖波走時進行超前地質(zhì)預(yù)報的一種物探方法。地質(zhì)雷達探測主要用于巖溶探測，亦可用于斷層破碎帶、軟弱夾層等不均勻地質(zhì)體的探測。地質(zhì)雷達在完整灰?guī)r地段預(yù)報距離宜在30m以內(nèi)，在巖溶發(fā)育地段的有效探測長度則應(yīng)根據(jù)雷達波形判定。連續(xù)預(yù)報時前后兩次重疊長度應(yīng)在5m以上。地質(zhì)雷達探測線布置圖如下圖所示：地質(zhì)雷達探測原理圖 地質(zhì)雷達探測線布置圖9.3地震波反射法9.3.1檢測原理地

23、震波反射法是利用地震波反射回波方法測量的原理。地震波震源采用小藥量炸藥激發(fā)產(chǎn)生，炸藥激發(fā)在隧道邊墻的風(fēng)鉆孔中，通常24個炮孔布置成一條直線。地震波的接收器也安置在孔中，一般左右洞壁各布置一個。地震波在巖石中以球面波形式傳播，當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅綇椥圆ㄗ杩共町惤缑鏁r，例如斷層、巖體破碎帶、巖性變化或巖溶發(fā)育帶等，一部分地震信號反射回來，一部分信號透射進入前方介質(zhì)繼續(xù)傳播。反射的地震信號被高靈敏度的地震檢波器接收，反射信號的傳播時間與傳播距離成正比，與傳播速度成反比，因此通過測量直達波速度、反射回波的時間、波形和強度，可以達到預(yù)報隧道掌子面前方地質(zhì)條件的目的。在一定間隔距離內(nèi)連續(xù)采用上述方法，結(jié)合施工地質(zhì)

24、調(diào)查，可以得到隧道圍巖的地質(zhì)力學(xué)參數(shù)，如-動彈性模量、動剪切模量和動泊松比參數(shù)等。工作中結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)資料和施工地質(zhì)工作，總結(jié)預(yù)報經(jīng)驗可以提高預(yù)報的準確性。9.3.2探測方法采用黃油耦合，定向安置孔中三分量檢波器；記錄接收器孔、距離接收器最近的炮孔和隧道掌子面的里程樁號，以及各炮孔間的距離，以上數(shù)據(jù)填寫在TGP現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄表中；爆破孔藥量一般控制在5070克，并且不大于75g，采用計時線炸斷的觸發(fā)方式，在孔中灌滿水的條件下激發(fā)，按序依次起爆和進行數(shù)據(jù)采集。工作中對測線布置段至隧道掌子面間的隧道圍巖進行地質(zhì)描述，以利于資料解釋。 連續(xù)預(yù)報時前后兩次應(yīng)重疊10m以上，在軟弱破碎底層或巖溶發(fā)育區(qū)，一

25、般每次預(yù)報距離應(yīng)為100m左右，不宜超過150m；在巖體完整的硬質(zhì)地層每次可預(yù)報120180m，但不宜超過200m。9.3.3測線布置在隧道左或右壁的同一水平線上從里向外布置24個炮孔，炮孔間距1.5m，炮孔高度1.1m；與接收孔的最近距離一般為20m。下圖為工作布置示意圖和鉆孔布置平面示意圖。 掘前進方向20m檢測孔23*1.5m爆破孔檢測孔工作布置示意圖1#17# 18# 19# 20# 21# 22# 23# 24#圖1 平面布置示意圖15 hm1.5m爆破孔8 8 hmhm2m檢測孔 圖2 檢測孔、爆破孔橫斷面圖 9.3.4上一次預(yù)報的施工驗證情況及原因分析在實際施工中，對預(yù)報的結(jié)果進

26、行驗證，總結(jié)經(jīng)驗，以利于下次預(yù)報，下表為超前地質(zhì)預(yù)報施工驗證表。 表 超前地質(zhì)預(yù)報施工驗證表序號里 程長度（m）推 斷 結(jié) 果驗證結(jié)果12 39.4紅外線探測紅外探測是根據(jù)紅外輻射原理，即一切物質(zhì)都在向外輻射紅外電磁波的原理，通過接收和分析紅外輻射信號進行超前地質(zhì)預(yù)報的一種物探方法。適用于定性判斷探測點前方有無水土存在及其方位。 有效預(yù)報距離應(yīng)在30m以內(nèi)，連續(xù)預(yù)報時前后兩次重疊長度應(yīng)大于5m。9.5超前鉆探超前鉆探分為超前地質(zhì)鉆探和加深炮孔探測兩種預(yù)報方法。9.5.1超前地質(zhì)鉆探超前地質(zhì)鉆探適用于各種地質(zhì)條件下的隧道超前地質(zhì)預(yù)報，在本項目的富水軟弱斷層破碎帶、富水巖溶發(fā)育區(qū)、重大物探異常區(qū)等

27、地質(zhì)條件復(fù)雜地段必須采用。超前地質(zhì)鉆探主要采用沖擊鉆和回轉(zhuǎn)取芯鉆，二者應(yīng)合理搭配使用，提高預(yù)報準確率和鉆探速度，減少占用開挖工作面的時間,鉆探記錄用表參照下表9.5-1。一般地段采用沖擊鉆。沖擊鉆不能取芯，但可通過沖擊器的響聲、鉆速及其變化、巖粉、卡鉆情況、鉆桿震動情況、沖洗液的顏色及流量變化等粗略探明巖性、巖石強度、巖體完整程度、溶洞、暗河及地下水發(fā)育情況等。復(fù)雜地質(zhì)地段采用回轉(zhuǎn)取芯鉆。回轉(zhuǎn)取芯鉆巖芯鑒定準確可靠，地層變化里程可準確確定，一般只在特殊地層、特殊目的地段、需要精確判定的情況下使用。比如煤層取芯及試驗、溶洞及斷層破碎帶物質(zhì)成分的鑒定、巖土強度試驗取芯等。一般每循環(huán)可鉆3050m，

28、必要時也可鉆100m以上的深孔，連續(xù)預(yù)報時前后兩循環(huán)鉆孔應(yīng)重疊58m。9.5.2加深炮孔探測加深炮孔探測是利用風(fēng)鉆或鑿巖臺車等在隧道開挖工作面鉆小孔徑淺孔獲取地質(zhì)信息的一種方法。加深炮孔探測適用于各種地質(zhì)條件下隧道的超前地質(zhì)探測，尤其適用于巖溶發(fā)育區(qū)。按下列要求加深炮孔探測：孔深應(yīng)較爆破孔(或循環(huán)進尺)深3m以上；孔徑宜與爆破孔相同； 孔數(shù)、孔位應(yīng)根據(jù)開挖斷面大小和地質(zhì)復(fù)雜程度確定；在富水巖溶發(fā)育區(qū)每循環(huán)必須按設(shè)計認真實施，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時反饋信息，嚴禁盲目裝藥放炮；鉆到溶洞和巖溶水時，應(yīng)視情況采用超前地質(zhì)鉆探和其他探測手段，查明情況，確保施工安全，為變更設(shè)計提供依據(jù)；加深炮孔探測嚴禁在爆破殘眼中實施；揭示異常情況的鉆孔資料作為技術(shù)資料保存。表9.5-1開孔時間：終孔時間：孔口里程：孔口位置：立角：偏角：地層時代層底里程層底深度(m)分層厚度(m)柱狀圖(比例)采樣位置工程地質(zhì)簡述出水位置出水量(m3h)孔徑(mm)備注完成單位名稱： 編寫： 復(fù)核： 日期：10.超前地質(zhì)預(yù)報組織機構(gòu)尖坡村隧道工程地質(zhì)以、級圍巖為主，同時存在多處不良地質(zhì)地段，為保證隧道施工安全、質(zhì)量，宣峰嶺隧道超前地質(zhì)預(yù)報作為一道重要的施工工序進行控制，建立由總工程師任組長，工程部長任副組長，架子