隧道超前地质预报(地质雷达法)施工作业指导书

超前地质预报（地质雷达法）施工作业指导书

1.适用范围

适用于铁路隧道工程超前地质预报（地质雷达法）施工作业。

2.作业准备

2.1施工前应充分掌握隧道设计图纸及相关文件内容，并及时与现场进行核对，以确定合适的超前地质预报方法并配备相应机具设备。根据施工图设计要求及现场实际情况做好超前地质预报作业技术交底。

2.2熟悉《铁路隧道超前地质预报技术规程》（Q/CR9217-2015）、业主下发有关超前地质预报的管理办法等文件要求。

2.3将隧道超前地质预报工作纳入正常的施工工序管理，建立完善的信息收集和信息反馈系统。

2.4熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文地质特征。

2.5熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）。

3.技术要求

3.1技术指标

3.1.1地层岩性预报，特别是针对软弱夹层、破碎地层及特殊岩土的预测预报。

3.1.2地质构造预报，特别是针对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报。

3.1.3不良地质预报，特别是针对瓦斯等发育情况的预测预报。

3.1.4地下水预测预报，特别是针对富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。

3.2技术标准

3.2.1探明断层的性质、产状、富水情况、在隧道中的分布位置、断层破碎带的规模、物质组成等，并分析其对隧道的危害程度。

3.2.2测定瓦斯含量、瓦斯压力、涌出量、瓦斯放散初速度等，评价隧道瓦斯严重程度及对工程的影响，提出技术措施建议等。

4.施工程序与工艺流程

4.1 施工程序

隧道地质复杂程度分级→超前地质预报设计→编制超前地质预报实施方案→超前地

质预报实施→地质综合分析→提交地质预报成果报告→隧道实施方案根据地质预报结论

变更设计或方案后实施。

4.2工艺流程

详见下页

5.施工要求

5.1施工准备

5.1.1根据施工图设计要求及现场实际情况做好超前地质预报作业技术交底。

5.1.2超前地质预报施工前应熟悉相应隧道的设计图纸，核对地质资料。

5.1.3根据检测方法准备好各种施工机械和检测仪器，配备相应的专业人员。

5.1.4检测之前对仪器进行检查，确保能正常运行。

5.1.5准备好预测使用的各种材料。

图1超前地质预报实施流程图

5.2施工工艺

5.2.1隧道地质灾害分级

⑴根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级，详细影响因素见表1。

A级：存在重大地质灾害的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，大型、特大型涌水涌泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段以及高地应力、瓦斯灾害严重的地段以及人为坑洞等。

B级：主要针对中、小型涌水涌泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。

C级：主要针对水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段，发生涌水涌泥的可能性较小。

D级：非可溶岩地段、小型断层破碎带，发生涌水涌泥的可能性极小。

⑵超前地质预报坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合、地质方法与物探方法相结合、多种物探方法相结合、地球物理方法与超前水平钻探相结合，辅助导坑与主洞探测相结合，开展多层次、多手段的综合超前地质预报，并贯穿于施工全过程。

分级预报方式

A级预报：采用地质素描、地震反射波法（TSP、TGP等）、地质雷达、超前水平钻探、加深炮孔等手段综合预测。首先以长距离地震反射波法进行预测，同时中长距离的超前钻探探查和短距离的雷达探测，每一个开挖循环，都进行加深炮孔探测。

B级预报:采用地质素描，地震反射波法，辅以地质雷达，进行必要的单孔超前水平钻和加深炮孔探测。当发现局部地段较复杂时，则按A级要求实施。

C级预报：以地质素描为主。对重要的地质（层）界面、断层或物探异常可采用地震反射波法进行探明，必要时单孔超前钻探。

D 级预报：采用地质素描、辅以加深炮孔。

⑴严格按照超前地质预报方案实施，科学组织，正确处理施工进度与超前预报工作的关系。当施工进度与超前预报发生矛盾时，施工必须为超前预报让路，以避免盲目施工，确保超前预报实施，并起到指导施工的作用。

⑵超前预报人员应能正确使用物探仪器设备，并具备判译、预报能力。

⑶参与超前预报工作的单位应按要求配备预测预报人员与超前探测仪器设备。

⑷开展物探预报方法时，各架子队应予以配合，提供条件。

⑸当发现具有涌（突）水、涌（突）泥（砂），等大型地质灾害时，参建各方应及时共同研究分析、提出处理方案及措施意见。

5.2.3超前地质预报的内容和方法

超前地质预报的目的是根据隧道围岩地质复杂程度分级，采用一定的预报技术手段来确定隧道施工掌子面前方及周围可能发生突（涌）水（泥）、塌方、掉块、冒顶、放射性等地质灾害风险源的位置、规模、性质、发育特征、强度、影响范围等；对于岩溶隧道，还应对底板的岩溶发育情况以及岩溶水的赋存规模以及压力进行预测。根据预测与预报的结果，建立灾害应急处理方案与薄弱地段的施工方案，为隧道工程施工方案的制订与风险防范提供动态可靠的依据，确保隧道施工地质风险安全可控。

超前地质预报工作内容包括：超前地质预报；施工围岩分级及稳定性评价；灾害评估及防治工程措施建议3项内容。

⑴超前地质预报

超前地质预报是隧道施工地质工作最主要的工作内容。其工作分为：既有资料收集；地质调查；洞内外水文调查；监测测试；超前地质预测；综合超前预报和成灾警报等五项任务。

①既有资料收集

既有资料和相关地质成果的收集和分析,对存疑虑的相关重大地质问题和地段,必要时进行踏勘和补充恰当的地质工作。

②地质调查：超前地质预报最基础的工作，其主要内容包括：

A.地质观察

a.地层岩性——地层时代划分,岩组划分,岩石划分,岩体性态,切割程度,围岩等级等。

b.断层——断层性质、位置、产状、破碎带宽度及构造岩划分，断层岩体的围岩级别划分及稳定性评价。断层坍方的地质原因，是地质观察的重点。

c.贯穿性节理——产状、密度、宽度、延伸情况，节理面特征、力学性质。分析判断组合特征、岩体完整性程度，控制局部坍方的构造内因。

B.岩溶调查：岩溶规模（形态）、位置（洞体里程）、所属地层和构造部位，充填物（成分、状态）、洞体展布的空间关系。

③洞内外水文调查

A.洞内水文调查

a.涌水点(处)调查

空间：层位、构造部位、洞围分布，含水体分布；

时间：点(处)间的时效关系；

制约：制约因素、补给来源、途径、连通关系。

b.涌水量预测：

实用量测：反映瞬时特征和短期变化特征；

长期观测：反映长期变化特征和动态特征；

涌水量预测；

c.水质水压测试：包括水压、水温、水色、含泥沙量测定；

d.危害评估

B.洞外水文调查

a.气象观测。

b.重要排泄点、径流点长期观测；