暗挖隧道没地质预报方案Word文档下载推荐.docx

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1.2编制原则

1、在熟悉施工设计图纸、场地水文地质情况及施工现场管线调查的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工方案；

2、施工进度、劳力资源等安排均衡、高效；

3、保护环境、文明施工；

4、严格贯彻“安全第一”的原则；

5、确保工程质量和工期；

6、加强施工管理，提高生产效率，降低工程造价。

二、工程概况：

XX铁路隧道矿山法区间段，左线起点里程为ZDK42+503.385，终点里程为ZDK47+201.964全长4698.579m，右线起点里程为DK42+494.4，终点里程为DK47+175.534全长4681.134m.

区间隧道拱顶覆盖岩层、隧道穿越地层及隧道底板岩层从上到下依次为杂填土层、砂层和全风化含砾砂岩及砾岩、强风化含砾砂岩及砾岩和中风化含砾砂岩及砾岩。

原初支施工完成段，1、2号工作井隧道洞身基本处于Ⅲ、Ⅳ级围岩中，拱顶大部分为W3（砾岩、含砾砂岩强风化带），4号工作井隧道洞身基本Ⅴ、Ⅵ级围岩中，拱顶大部分为W4（砾岩、含砾砂岩全风化带）。

厚虎区间全段隧道拱顶覆盖岩层深浅不一、厚度不一均分布有含水砂层。

根据钻探资料和设计图纸显示，区间隧道拱顶覆盖岩层、隧道穿越地层及隧道底板岩层从上到下依次为杂填土层、砂层和全风化含砾砂岩及砾岩、强风化含砾砂岩及砾岩和中风化含砾砂岩及砾岩。

区间段隧道通过不良地质段DK42+550~DK42+900（ZDK42+503.256~ZDK42+950）段隧道拱顶穿越砂层或可塑黏土层；

DK42+880~DK43+179（ZDK42+880~ZDK43+245）段隧道拱部穿越弱风化含砂砾岩，砂岩上分布大范围粗砂层，易使地下水大量流失;

DK42+880~DK43+179、ZDK42+880~ZDK43+245、段和DK44+380~DK44+550、DK45+305~DK45+750、DK46+170~DK46+330、ZDK44+320~ZDK44+795、ZDK45+818~ZDK46+056段拱部处于含砂砾岩风化层中，风化层上方则为大范围分部粗砂及砾砂层，易导致地下水流失。

区间多为海陆沉积平原地区，有零星水沟分部，地表水较发育，本区段内地下水有两大类，空隙潜水压力和基岩裂隙水。

隧道上方覆盖砂层、砾砂层透水性及富水性好，为该区主要的富水层，强富水，具有一定的承压性。

三、地质超前预测预报方案

1、超前预报目的

开挖前对地质情况的了解，对于隧洞建设有着十分重要的作用。

通过超前预报，及时发现异常情况，预报掌子面前方不良地质体的位置、产状及其围岩结构的完整性与含水的可能性，为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据，并为预防隧洞涌水、突泥、突气等可能形成的灾害性事故及时提供信息，使工程单位提前做好施工准备，保证施工安全，同时还可节约大量资金。

所以隧洞超前预报对于安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期、避免事故损失、节约投资等具有重大的社会效益和经济效益。

2、超前预报内容

隧洞施工超前预报的内容一般包括：

①不良地质预报及灾害地质预报：

预报掌子面前方一定范围内有无突水、突泥、岩爆及有害气体等，并查明其范围、规模、性质，提出施工措施或建议；

②水文地质预报：

预报洞内突涌水量的大小及其变化规律，并评价其对环境地质、水文地质的影响；

③断层及其破碎带的预报：

预报断层的位置、宽度、产状、性质、充填物的状态，是否为充水断层，并判断其稳定程度，提出施工对策；

④围岩类别及其稳定性预报：

预报掌子面前方的围岩类别与设计是否吻合，并判断其稳定性，随时提供修改设计、调整支护类型、确定二次衬砌时间的建议等；

　⑤预测隧洞内有害气体含量、成分及动态变化；

3、超前地质预报方法

（1）地质素描法，地质素描法隧道全线采用，就是将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量、夹层等准确记录下来并绘成图表，包括开挖工作地质素描及洞身地质素描。

开挖掌子面地质素描，描述工作面立面围岩状况，洞身地质素描对隧道拱顶左右边墙进行地质素描，直观反映隧道周边地质岩性及不良地质的发育规模等，地质素描随隧道开挖及时进行，对地层岩性变化点、构造发育部位岩溶发育带附近等复杂、重点地段应每循环进行一次素描，其他一般地段不超过10m进行一次素描。

（2）加深炮眼探测，加深炮眼探测隧道全线采用，采用凿岩机在钻爆施工时，在掌子面周边及中间部位钻设4个5m深的探孔，钻进中如果经常卡钻说明前方围岩比较破碎，如果钻进速度突然增快说明前方是软弱地层，如果孔内有水根据水量大小及有无压力判断是裂隙水还是大的涌水，通过孔口流出的岩渣判断是否与现有掌子面岩层一致。

加深炮孔探测示意图

（3）超前水平钻孔，超前水平钻孔适用于各种地质条件，本工程中对富水软弱层及花岗岩残积层等不良地质条件采用水平钻孔法，复杂地质地段采用回转取芯钻，每循环钻30~50m，联系预报时前后两循环钻孔应重叠5~8m,利用取出的岩芯从而做出较正确的地质判别。

超前水平钻孔示意图

（4）TST超前预报系统

TST超前预报系统用于围岩地质条件较差的不良地层，及通过上述方法不能准确判断时需要综合方法做出预报。

TST超前预报系统是通过可视化地震反射成像技术预报隧洞掌子面前方150m范围内的地质情况，可准确预报断裂带、破碎带、岩溶发育带以及岩体工程类别变化等地质对象的位置、规模和性质。

该法数据采集用多道数字地震仪，处理软件为三维地震分析成像系统。

它充分运用地震反射波的运动学和动力学特征，具有岩体波速扫描、地质构造方向扫描、速度偏移成像、吸收系数成像、走时反演成像等多种功能，从岩体的力学性质、岩体完整性等多方面对地质情况进行综合预报。

测试时可在隧洞内掌子面、两侧、上顶和下底面，也可在隧洞外山顶布置。

洞内观测时检波器埋入岩体1～1.5m，以避免声波和面波干扰。

可采用爆炸或锤击激发地震波。

TST掌子面附件观测布置示意图

TST硬件主要由地震记录器、信号分离器、IC检波器、信号电缆组成。

TST硬件组成及连接

TST软件包括地震数据预处理和偏移成像等功能。

预处理功能包括：

①噪声和干扰切除；

②滤波和面波清除；

③小波分析与信号加强；

④地震波能量吸收谱分析；

⑤地震波走时拾取。

偏移成像功能包括：

①速度扫描分析与岩体工程类别判别；

②方向扫描与构造产状分析；

③地质界面速度偏移成像；

④岩体完整性吸收偏移成像；

⑤地震波走时地质界面反演成像；

⑥断裂与破碎带智能识别。

根据TST技术要求隧道超前地质预报现场采集布置，观测系统沿隧道两侧壁布置，每侧壁6只测波器，间距5.0m,埋深1.0~1.8m，位置见S1~S12；

爆炸震源4个，分布在两个侧壁内，每侧2个，间距30.m，埋深1.0~1.8m。

布置见P1~P4。

TST观测系统现场布置图

四、各种措施的技术要求

4.1地质素描技术要求

（1）在地质调查中，要根据已有的地质资料彻查隧道中线在岩层标准剖面中的层位、层序、层厚、岩性及其岩性组合。

（2）准确描述掌子面及其附近隧道所揭示岩层的岩性、结构构造特征、特殊标志和岩层组合特征。

（3）根据掌子面及其附近隧道所揭示岩层的岩性、结构构造特征、特殊标志和岩层组合特征与标准剖面对比，对掌子面前方的岩层进行预测。

4.2水平钻孔技术要求：

（1）采用取芯钻机，硬岩采用金刚石钻具钻进，岩芯采取率不低于95%，软岩岩芯采取率不低于80%，终孔孔径不小于70mm。

（2）钻进中孔口设置防突水闸阀。

（3）提交钻孔柱状图及结果说明。

（4）妥善保存原始资料如钻孔施工记录、岩芯照片及典型岩样等，以备核查，岩芯装箱要插岩芯牌。

4.3TST超前预报技术要求

（1）准备工作要求

①每次数据采集时，准备瞬发点雷管30支，乳化炸药4kg，采集数据时作震源之用。

②提供接收器孔附近隧道半径、拱顶至隧底高度，两接收器孔之间的距离、提供接收孔距掌子面的里程，以及两者之间的地质素描图。

③钻孔前，用测量以及测定接收孔和炮孔的位置，接收器和炮孔应在同一平面上，并用红油漆做标记，炮点要标记序号。

④采取数据时应切断影响数据质量的干扰源。

（2）报告要求：

①探测工作概况

②地质解析结果

③分析处理波形图、深度偏移剖面图、二维效果显示图。

处理波形及二维效果图

深度偏移成像图

五、质量保证措施

（1）地质素描应每开挖一循环后及时进行，对掌子面、边墙及底部围岩的工程地质及水文地质特征进行描述，描述要真是贴切，并辅助适当的图形、图片，并及时汇总。

（2）TST超前地质预报应在炮孔及接收器孔进行测量。

（3）超前钻孔前应进行技术交底，根据需要探明那些地质问题而设计钻孔的参数。

（4）在各项现场采集工作完成后，内业数据分析、处理及报告编写应及时，成果报告应有编制审核。

（5）成果报告及时提交给工程技术部门，做到信息化施工。

六、安全保证措施

（1）编制各项超前地质预报安全制度。

（2）预报施工现场安全技术保证措施

①在采集数据使用炸药时，要由专业爆破人员操作。

②钻机使用高压风水管路应连接安设牢固，并应经常检查，防止管接头脱落，管路爆裂高压风水伤人；

高压电路接线应由专业电工操作，其他人员不得操作。

③进洞应带好安全帽，高处作业要带安全带，注意操作空间上方、周围有无安全隐患，特别是钻探掌子面附件是否有危石存在。

岩体中含有不明气体时探明是那种气体，如易燃易爆气体应采用水钻成孔，严禁干钻，电路、照明设备、开关箱及其他机械设备应采用防爆型，并不得带烟花进洞。

④为便于控制超前钻孔揭露裂隙水及富水区情况，孔口应安设孔口管和闸阀，但孔口管必须安设牢固，防止水压将孔口管冲出。

⑤钻孔时，钻机前方安设挡板，防止泥沙冲出伤人。

七、安全文明施工及其他保证措施

（1）施工时，应在井口周围设置安全措施，并设置醒目的安全警示标志，井内爬梯处必须有足够的照明设施。

（2）施工的提升设备应有足够的安全系数，建立严格的安全管理制度，定期详细检查，防止事故发生。

（3）井内和井外配备先进通讯设备，井口处设专人值班，以便统一指挥，避免发生事故。

（4）下井施工人员必须穿戴符合要求的着装，严禁施工人员搭乘出渣吊装设备。

（5）台架上高空作业人员必须佩戴安全绳和安全带。

（6）进入工地作业时正确佩戴安全帽，下井时遵守“挂牌”制度。