隧道超前地质预报实施细则
超前地质预报实施细则4-13

超前地质预报实施细则4-13一、编制原则隧道超前地质预报是保证隧道施工安全的重要管理环节和技术手段,通过超前地质预报工作,可以及时掌握和反馈隧道地质信息,为进一步修正、完善隧道设计参数、施工工法、防护措施,优化施工组织、超前制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据,最大限度的规避安全风险。
超前地质预报主要用于隧道开挖过程,探测掌子面前方一定距离的岩溶、岩溶突水(突泥)、断层破碎带、高地应力(可能产生硬岩岩爆和软弱围岩塑性变形)和瓦斯等灾害性地质条件。
通过超前地质预测预报,预测可能引发隧道地质灾害的不良地质位置、规模和性质,并根据地质预报成果,提出相应的技术措施与可行性建议,降低地质灾害发生几率,确保隧道施工人员和设备安全,进而提高经济效益。
在隧道开工前应根据隧道区域地质资料和施工图设计,结合现场实际情况,制定预报方案,针对不同地段的工程地质情况进行地质预报重要性分级,不同级别的地段采取不同的预报手段,以达到既预报准确又节省有限预报资源的目的。
二、编制依据1)《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设?2021?105号); 2)《铁路工程地质勘察规范》TB10012-2021;3)《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设?2021?200号); 4)“关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知”(铁建设[2021]120号);5)铁道部建设管理司《关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知》(建技[2021]352号文)。
三、工程简介新建张家口至唐山铁路ZTSG-4标段中我公司管段地处丰宁县、滦平县境内,起讫里程DK249+928(台上隧道进口)~DK257+715(西梁隧道出口),计7487.26m;与DK262+570(王家沟跨京通铁路特大桥唐山台尾)~DK274+197(标段尾),11552.44m,正线全长19039.7m。
隧道七座16254m,桥梁四座944m(台上隧道1522m、蔡家沟大桥220m、蔡家沟隧道815 m、四道营隧道1470m、四福沟大桥244m、西梁隧道2355m、东山隧道2359m、南沟大桥404m、遥岭隧道2444m、烂石窖中桥76m、白土山隧道5289m)。
隧道超前地质预报和监控量测实施细则

隧道超前地质预报和监控量测实施细则1.总则1.1隧道超前地质预报是在隧道施工过程中根据设计勘察地质资料和已经揭露的地质情况,采用仪器设备和地质学方法,对隧道掌子面前方围岩软硬变化,断层、破碎带、溶洞、暗河等不良地质体的位置大小等做出预测,据此优化方案指导施工,有效控制地质灾害的发生。
1.2隧道监控量测是隧道施工过程中对围岩,支护和衬砌受力变形状态的量测;通过对量测结果的分析来判断围岩、支护、衬砌的稳定性和应变状态,据此校正和修改设计参数和指导施工。
隧道监控量测是新奥法隧道设计施工的重要组成部分;采用新奥法设计施工必须进行监控量测。
1.3隧道超前地质预测与监控量测结合成为隧道信息化动态设计的依据与基础;信息化动态设计是现代信息化隧道改造技术的重要手段,是确保高速公路隧道建设安全、质量、工期目标,提升隧道建设水平的重要工作。
1.4隧道超前地质预报和监控量测工作是完整履行合同和投标承诺的重要内容,高速公路参建各方必须高度重视,严格遵循本细则要求,切实做好此项工作。
2.组织2.1施工单位必须组建隧道超前地质预报和监控量测实施专门工作小组。
小组成员由地质工程师、隧道专业工程师、测量工程师和技工组成。
工作小组成员名单、人员履历、相关资格证书须报经监理部审查批准。
2.2监理单位必须有专人负责对隧道超前地质预报和监控量测进行监理。
监理内容包括审查方案,预报和量测旁站监理、检查审核资料成果等。
2.3施工单位可以将隧道超前和监控量测工作的部分或全部内容委托其它单位承担。
被委托单位必须具有类似工作业绩,被委托单位及人员、委托方案必须经指挥部审查批准。
2.4施工单位不因委托其它单位承担隧道超前地质和监测量测工作面免除其自身应该为此担负的责任。
3.仪器设备3.1进行隧道监控量测必须具备的仪器设备根据设计要求购买和配置。
一般应具备精密水准仪、水准尺、经纬仪或全站仪、隧道激光断面仪、地质罗盘、规尺、收敛计、位移计、锚杆测力计、压力盒等等。
隧道超前地质预报实施细则

隧道超前地质预报实施细则贵广铁路-9标段隧道工程隧道超前地质预报实施细则编制:审核:批准:中铁十四局集团有限公司贵广铁路工程指挥部第三项目部XX年4月隧道超前地质预报实施细则一、目的通过利用各种已有的地质资料,综合采用各种的超前预报手段和超前预报仪器和技术,对隧道施工前方不良地质体的位置、产状、含水情况及围岩结构的完整性,包括断层,软弱破碎岩体、断层及地下水等进行预报预测,及时发现异常情况,从而为优化施工方案提供依据,为预防突泥、涌水等可能形成的灾害性事故及时提供信息,提前做好准备,及早做好预案,采取相应的技术和安全措施,保证施工的安全进行二、适用范围适用于中铁十四局集团贵广铁路第三项目部范围内的隧道超前地质预报工作三、工程概况我项目部管区共有隧道三座:白沙一号隧道、白沙二号隧道、金鸡头隧道白沙一号隧道和白沙二号隧道皆为Ⅴ级围岩,金鸡头隧道洞口段为Ⅴ级围岩,洞内有Ⅳ级围岩根据设计图要求,各隧道超前地质预报方式:白沙一号隧道采用全断面地质素描法,白沙二号隧道采用全断面地质素描法和地质雷达法、金鸡头隧道采用地震波法、超前水平钻、全断面地质素描法四、组织机构为确保隧道超前地质预报工作落到实处,成立以项目总工为组长的超前地质预报管理小组,其成员由专职地质和物探工程师及长期从事隧道施工地质预报工作的技术人员组成全面管理三项目部隧道超前预报工作,组织机构如下:组长:王旭华副组长:高延林、张维组员:薛猛、范利民、王显忠、各隧道架子队负责人技术主管负责技术交底书的编制、发放,对工序的实施过程进行控制检查根据施工进度,提报材料计划生产保障部负责按要求购进超前地质预报作业所需材料;负责仪器、设备的配置、发放,检查指导仪器、设备的使用、保养和维修工作质检工程师负责对整套工序监督检查及抽查架子队队长负责组织施工,对工序过程实施监督检查,协调作业班组之间的关系地质工程师负责组织超前地质预报工作的实施,各隧道技术负责人及技术员负责具体落实,各施工工班负责相应工序中的配合、协作超前地质预报的数据由技术负责人、技术员负责采集、记录;超前地质预报的数据由各技术负责人负责整理、分析处理;地质预报数据分析结果由地质工程师审核;当根据超前地质预报分析结果需要调整后续施工的方法、方案及工艺时,由技术负责人负责编制、地质工程师负责审核、签发五、技术标准铁路隧道设计规范客运专线铁路隧道工程施工技术指南客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准六、资源配置1、人员负责超前地质预报作业人员必须是经过培训、工作熟练的技术人员或工人,并且具有较高的责任心和质量意识2、设备序号 1 2 3 4仪器设备名称地质雷达探测仪地震波探测仪水平钻机数码相机规格类型单位 BK - PD-套套台数量 1 1 1 1备注3、组织机构设置地质预报中心仪器探测组超前钻探组观测素描组内业资料组七、工艺操作步骤1、超前地质预报施作工艺流程见下图所示:岩体结构划分、结构特征绘制各类横断面提出变更围岩类结构面关系分析结构面力学特征和强度绘制洞体展示图综合研究岩组划分岩体结构调查岩体质量划分洞体埋深及岩体点荷载试验编制综合报告综合研究岩体力学测试声波测试变形量测地震波测试破碎带夹层现场力学测内空变形量测洞内涌水实测调查测定不同岩层裂隙频率不同岩层含水条件总结岩体稳定评岩体节理发育情况岩体完整系数及稳定性价提出支护建议确定施工方法别建议洞体素描绘制隧道纵断面施工量测洞体岩体实测洞内量测施工期间围岩松动圈量测提供实际涌水资料提出防排水施工建议总结涌水规律水文地质调查富水地段调查涌水地段调查地表洞内水监测图形分析法地质素描法预测预报探洞地质类比法实体比例分析断面图分析结果图表显示岩体稳定预报地质预报施工经验法预测钻孔经验分析法超前钻孔预报超前导洞预报物探法预测预报围岩变形量测水文调查及涌水量监测其它探测声波探测红外线探测其它涌水量预报突水、突泥预报说明:①采用-、超前钻探、地质雷达、地质素描法等进行综合探测;②超前地质预报要对多种手段所得的资料进行综合分析与评判,相互印证,结合掌子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行预测、判断2、施工工艺隧道施工过程的地质超前预报,主要是根据地表和已经开挖的隧道的地质调查和各种探测方法取得的资料,以及地质推断法预测开挖工作面前方一定长度范围内围岩的工程地质条件如:地面地质调查法、洞身地质素描法、钻速测试法、钻探孔法、涌水量观测、岩体结构面量测和围岩变形观测物探测试主要有法、地质雷达法预测时根据地质条件的不同,采用一种或几种方法组合综合预报,以工程地质法进行超前宏观预报为前提,结合超前地质预报系统、地质雷达、超前探孔、经验法等综合手段,分长期预报、中期预报、短期预报三个阶段对隧道岩体特征、断层、涌水等不良工程地质进行超前预测预报:采用系统与地质分析法相结合进行长期地质预报;采用仪器钻孔进行30~80m距离的中期地质预报;利用台车钻孔和地质雷达相结合,进行距离小于30m的短期地质预报;采用在钻爆循环中加深3~5个炮孔进行掌子面前方4m范围的下一循环的探测结合掌子面地质素描预测法进行掌子面作业影响区域内的当前地质预报对物探异常区采用钻孔进行验证,以便指导施工 a、经验类比法进行预报以往隧道施工经验,在施工揭露的断层带构造、洞内渗水、涌水特性以及施工方法、工艺类比该标段的地质情况、施工方法及工艺并根据类比情况对相关问题提出预报b、利用地质仪器探测进行预报 (1)探测法超前地质预报系统是目前国内外在这一领域里应用较多的隧道及地下工程探测设备是最新一代智能型预报仪,传感器能采集不同方向的地震信号,能根据地震反射波判断发射截面的三维几何形态,经电脑分析,自动得出图像和结果可以比较准确的预报工作面前方~m范围内工程地质和水文地质情况,超前地质预报系统可以解决的主要技术问题如下:①能探测工作面前方存在的断层、破碎带、特殊软岩、富水岩层和煤系地层与其他地层的界线,还能探测岩浆岩岩体、岩脉等特殊地质体②能查明前述不良地质体的位置和规模,能判别不同类别围岩的分界线,并提供相应岩层的地质力学参数③能探测和较准确的解释距离为:软岩一般能探测m硬岩一般能探测m有效解释距离为m④对不良地质体的地质性质判断,一般较准确;对不良地质体的位置判断精度可达90%以上;对不良地质体的规模的判断精度可达85%~90%以上应用超前地质预报系统进行地质探测的频率为:岩层完整、岩性一致地段1次/m,断层破碎带地段1次/50m,必要时再增加频率,以相互重叠、复核,提高预测精度操作方法是:在开挖工作面排列布置地震激发和反射波接收的装置,为排除表面波的影响,传感器对称布置在隧洞两侧的侧帮,距洞表面2~3m的围岩内部,安装时使传感器与岩石结合紧密;激发地震波信号的爆破孔,第一排紧靠掌子面,最后一排距传感器15~20m,正常布置24孔,用YT28风枪钻孔,孔径为φ32~φ42mm之间,钻孔间距1~3m,孔深2~3m,每孔装药量50~g爆破后,测量系统数据记录部分实时显示所有的数据采集通道,并实时通过测量系统计算机显示监视爆破信号的质量和传感器与岩石之间的耦合状况,初步评价结果在测量完成后8h内即能读出,以图像和表格的直观形式显示隧道施工前方和四周测量范围内的不良地质带和不连续界面的位置(2)地质雷达法采用地质雷达进行地质超前预报,该方法可以探查断层及破碎带、大节理、岩脉、陡倾角岩体分界线,以及洞穴等其工作原理是高频电磁波以宽频带脉冲形式,通过发射天线被定向送入地下,经存在电性差异的地下地层或目标体反射返回地面,由接收天线接收高频电磁波在介质中传播时,其路径、电磁波强度与波形随所通过介质的电性特征及几何形态而变化所以通过对时域波形的采集、处理和分析,可确定地下界面或地质体的空间位置和结构(3)地质素描及数码相机分析法预报利用地质素描判定工作面前方短距离范围内的地质情况掘进施工时,派有经验的地质工程师在每排炮后对工作面进行地质观察、记录,并用数码相机照相摄影,绘制地质。
隧道工程施工超前地质预报监理实施细则

隧道工程施工超前地质预报监理实施细则一、编制依据1、《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设【2008】105号);2、“关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知”(铁建设【2010】120号);3、《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB1034—2009 J947—2009;4、设计图纸、西安铁路局有关文件。
二、隧道工程地质概况1、新黄沙岭隧道设计地质概况:新黄沙岭隧道位于陕西省商洛市境内,属秦岭中山区,地形起伏较大。
隧道穿过黄沙岭。
隧道进口位于中元古届宽坪群大理岩片岩中,洞身位于白垩系泥岩夹砾岩,片岩夹大理岩及碎裂中,出口段约110m位于第四系膨胀土中。
该隧道地层岩性复杂,受构造作用影响严重。
片岩中与自垩系泥岩夹砾岩分界面附近,软硬不均;隧道洞身DzK133+134~DzK133+279计145m、DzK134+700~DzK134+750计50m段分别通过F4f9断层破碎带,岩体破碎。
DzK136+115~DzK136+225计110m段位于膨胀土中;DzK136+030~DzK136+115段有基座型阶地分布,可能存在基岩陡坎,对洞身有较大影响。
隧道范围内地表水多为冲沟的季节性流水,水量随季节性变化显著,水量不大。
地下水为基岩裂隙水(风化裂隙水和构造裂隙水),在大理岩地层中可能赋存岩溶水,预测隧道施工中可能会出现突涌水和围岩失稳现象。
2、新夜村隧道设计地质概况:新夜村隧道位于陕西省商州市夜村镇境内,进口位于杨源村。
出口位于王平村,穿行于秦岭南部丹江河谷区。
进口地形较为陡峻,出口较为平缓,以弱性膨胀土为主,土体教潮湿,无地下水,也无泉水出露,地质条件较好。
3、胭脂岭隧道地质概况:设计图纸显示,该隧道位于秦岭中低山区陕西省商州市下湾村北,进口段自然坡度较陡,出口自然坡度较平缓。
工程涉及主要地层为坡积膨胀土,中元古届宽坪群云母石英片岩、大理岩,表层岩体较破碎,节理发育,强分化易击碎。
高速公路项目隧道超前地质预报实施细则

高速公路项目隧道超前地质预报实施细则第一章总则第一条为切实加强隧道超前地质预报工作的监督与管理,根据上级单位文件精神,并结合本项目对隧道专项检测的招标文件以及项目实际情况特制定本实施细则。
第二条隧道超前地质预报的目的:隧道超前地质预报是保证隧道施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础。
通过超前地质预报工作,可以进一步查清隐伏的重大地质问题,及时掌握和反馈隧道地质信息,调整隧道设计参数、防护措施,为优化隧道施工组织、制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据。
第三条项目公司质量监督部负责对隧道专项检测单位进行管理,以及日常监督检查和协调等工作。
.第四条隧道专项检测单位必须严格工作程序、恪守工作纪律、执行项目公司各项管理规定。
第二章一般要求第五条隧道专项检测单位进场后应及时组建项目部与现场检测小组,项目部应配备独立的办公、生活、交通、通讯等设施。
第六条隧道专项检测单位应按照合同要求合理安排进场人员和设备,确保进场检测设备的数量、状态、性能以及人员数量能满足合同要求和工作需要,同时加强仪器设备的保管、维护与校准,确保检测设备状态良好。
第七条项目公司会不定期组织总监办、驻地办、施工单位联合对隧道专项检测单位的检测人员、检测设备、检测用车辆、办公设备、检测项目及频率等情况进行检查。
第八条隧道专项检测工作不得转包、分包。
一经发现,对责任单位予以清退,并按合同相关条款进行严厉处罚。
第九条项目建设过程中项目公司认为需要重新对隧道某特定部位进行地质预报的项目,应尽义务完成。
第三章人员管理第十条隧道专项检测单位的项目负责人、技术负责人、检测工程师、检测员数量、资质条件必须严格按合同文件要求进行配置,并能胜任本职工作,同时根据标段实际情况可以设立检测小组。
第十一条隧道专项检测人员应挂牌上岗、统一着装、统一标识,进场后尽快熟悉相关技术图纸、技术标准、设计标准等内容。
第十二条隧道专项检测人员应坚持科学严谨、客观公正、数据说话的工作原则,及时、主动、认真地做好超前预报工作。
隧道超前地质预报和监控量测实施细则

隧道超前地质预报和监控量测实施细则第一章总则1.1隧道超前地质预报是在隧道施工过程中根据设计勘察地质资料和已经揭露的地质情况,采用仪器设备和地质学方法,对开挖工作面前方围岩软硬变化区域、断层、破碎带、溶洞、暗河等不良地质的位置、产状及围岩结构的完整性与含水的可能性等做出预测,并为预防突泥、突水、坍塌等可能形成的灾害性事故及时提供信息,据此优化设计参数和施工方案,有效控制地质灾害的发生。
1.2隧道监控量测是在隧道施工过程中对围岩、支护和衬砌受力变形状态的量测;通过对量测结果的分析判断围岩、支护、衬砌的稳定性和应力应变状态,据此校正、修改设计参数,指导施工。
隧道监控量测是新奥法隧道设计施工的重要组成部分。
1.3隧道超前地质预报与监控量测相结合成为隧道信息化动态设计的依据与基础;信息化动态设计是现代信息化隧道建设技术的重要手段,是确保隧道工程建设安全、质量、工期目标、提升隧道建设水平的重要工作。
1.4隧道超前地质预报与监控量测工作是完整履行合同和— 34 —投标承诺的重要内容,参建各方必须高度重视,严格遵守本细则要求,切实做好此项工作。
第二章编制依据1.《公路工程地质勘察规范》(JTG C20-2011)2.《工程测量规范》(GB50026-2007)公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)公路隧道施工技术细则》(JTG/T F60-2009)公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2017)公路隧道监控量测技术规程》(DB 42/T 900-2013)公路隧道施工地质预报技术规程》(DB 42/T 561-2009)项目隧道施工图设计文件北省内其它类似建设项目隧道超前地质预报和监控量测管理文件第三章组织管理3.1按照《关于湖北省交通投资集团有限公司交通基础设施建设项目材料供应及工程检测备选库的公告》文件要求,隧道超前地质预报和监控量测单位(以下简称“隧道监控单位”)由施工单位从备选库中优选,优选的— 35 —隧道监控单位需报总监办、公司备案。
隧道超前地质预报实施细则0618

目录隧道超前地质预报实施细则...................................................... - 1 -隧道超前地质预报实施细则为加强隧道施工超前地质预报管理,规范工序管理标准,保障施工安全,结合我标段工程实际,项目部制定了本标段的《隧道施工超前地质预报实施管理办法》,现印发至各工区,请各工区认真执行。
第一章总则第一条为加强隧道超前地质预报管理工作,规范工序管理标准,保障施工安全,根据武九客专湖北公司下发的“武九客专湖北公司关于印发《铁路建设项目隧道施工超前地质预报实施细则》的通知”,结合本标段工程实际,特制定本办法。
第二条超前地质预报的目的是通过地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等综合手段,进一步查清隧道开挖工作面前方(含隧底)工程、水文及不良地质等信息,降低地质灾害发生的几率和危害程度,保证隧道工程质量安全。
第三条超前地质预报应按照超前地质预报设计,合理选择预报或监测手段,遵循科学、准确、及时、经济的原则。
第四条各工区要将超前地质预报纳入关键工序进行管理,根据设计地质情况以及施工进展情况及时实施预报工作,各工区应指定专人负责超前预报工作的实施与资料收集、整理、上报工作。
第二章职责划分第五条项目部:审核工区编制的各隧道超前地质预报专项方案。
审核超前地质预报专业单位的机构、人员、设备资质证明材料、预报业绩、预报方案(细则)。
监督、跟踪隧道作业面的超前地质预报实施情况,收集各工区资料上报各级管理单位。
第六条工区:配合超前地质预报实施单位做好隧道超前地质预报工作,完成自行实施的预报工作。
依据设计单位提供的动态调整方案,及时编制技术安全措施、施工方案。
工区应将管段内所有隧道作业面确定超前地质预报负责人及实施小组,并将每个作业面的地质预报负责人以及预报小组人员上报至项目部备案。
第三章组织机构与资质核备第七条项目部由安全总监和项目总工程师总体负责标段的超前地质预报,工程部及安质部负责跟踪监督。
隧道地质超前预报实施细则

目录1.编制目的 (1)2.适用范围 (1)3.编制依据 (1)4.主要技术标准和隧道工程地质概况 (2)4.1主要技术标准 (2)4.2隧道地质概况 (2)5.隧道地质超前预报的目的 (3)6.隧道地质超前预报的主要内容 (4)7.隧道地质超前预报的组织机构及职责 (4)8.胜利1号隧道地质超前预报的实施方法 (5)8.1 长距离预报 (6)8.1 短距离预报 (7)8.1.1 超前地质钻孔 (7)8.1.2 地质素描: (8)9.胜利1号隧道地质超前预报的范围 (10)10.针对特殊地质段超前预报结果的处理方法 (10)10.1出现涌水的处理方法 (10)10.2 出现突水突泥地质现象的处理方法 (11)10.3 出现断层、向斜破碎带的处理方法 (11)9.资料交付与质量保证措施 (12)9.1资料交付 (12)9.2质量保证措施 (12)1.编制目的为确保隧道施工安全质量,根据设计提供的工程及水文地质资料,结合地质超前预报,进行分析研究,制定完整的实施细则。
做好技术、物质、机械设备的储备,避免地质灾害的发生,使之全过程、有效实施检测,达到指导施工、遏制预测地质灾害、实现施工设计及施工规范的要求及工期目标,特制订本实施细则。
通过超前地质预报,可以了解和判断掌子面前方一定距离内不良地质的性质、位臵、宽度和影响隧道的长度,由此判断地下水情况、围岩级别和对施工的影响,进而达到以下目的:1、为制定施工方案和措施提供可靠的参数,如地下水压力、水量、不良地质的位臵、大小及规模等;2、为隧道安全施工,避免或最大限度的降低施工过程中突泥、涌水、塌方等灾害,从而不受或少受损失奠定了基础;3、为隧道在安全条件下实现快速施工、减小风险创造了条件;4、准确的地质预报可以减少施工中的盲目性,减少事故发生率,减少很多不必要的安全措施,从而降低了工程投资。
2.适用范围本细则适用于新建云桂铁路(广西段)YGZQ-4项目部六工区胜利1号隧道。
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渭源至武都建设项目WWSY1标隧道测超前地质预报实施细则1、编制依据1)铁道部《铁路工程物理勘探规程》TB10013—98;2)交通部《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004);3)交通部《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004);4)交通部《公路隧道施工技术规范》(JTG F60—2009);5)《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001);6)《公路工程地质勘察规范》(JTJ064—98);7)水利部《水利水电工程物探规程》(SL326—2005);8)十天高速公路隧道工程施工图设计资料;9)十天高速公路隧道工程地质勘察报告;10)其它国家颁布、国家部门颁布、地方颁布的有关规范和规章。
2、工程概况2.1隧道概况烟坡里隧道位于甘肃省定西市漳县的油单沟与漳县三岔镇烟坡里村之间的厥头山西侧,隧道采用分离式,洞高7.5m;起止桩号为ZK173+070~ZK176+910 YK173+073~YK176+905,左线隧道长3840m,洞顶最大埋深250m,右线隧道长3832m,洞顶最大埋深248m;隧道进口平面线型为直线,出口段为圆曲线,左右线半径均为R-1400;左线纵面线型为1.38%(坡长637m)和-2.20%(坡长3195m)的人字坡。
隧道进出口均采用削竹式洞门,设置10处行人横洞、4处行车横洞,左右线各设四处紧急停车带。
隧道围岩以IV、V级为主,两端洞口段均为V级围岩。
2.2隧道地质2.2.1地形地貌本隧道段位于甘肃省的东南部,处于西北黄土高原边缘与西秦岭山地交汇过渡地带,总体地形北低南高,隧道所经地段地面高程:2084.5~2273.2m,相对最大高差188.7m,隧道进口段,自然坡度38~40°,坡面呈阶梯状的田地,以构造剥蚀低中山地貌为主,山地海拔较高,主峰顶呈棱状,山坡高峻,河谷狭窄,多呈V字形。
自白垩系以来,境内地层一直处于间歇性抬升之中,因此形成了多级不同时期、不同高程的剥夷面。
2.2.2地层岩性根据区域地质资料及本阶段地勘资料,本勘察区隶属于华北区的陕甘宁盆地分区东南部。
隧址区主要出露第四系全新统①-1耕植土(Q4pd)、第四系全新统冲洪积②-1粉质粘土(Q4al+pl)、第四系全新统崩滑堆积②-2碎石层(Q4del+c),下伏古近系④-3层强风化砾岩(E)、白垩系上统民和组⑤-1强风化泥质砂岩(K2m)及三叠系上统⑥-1强风化砂岩(T3)、⑥-2中风化砂岩(T3)、⑥-4中风化灰岩(T3)、⑥-4中风化泥质灰岩(T3)和⑥-2中风化钙质砂(T3)。
第四系中上更新统黄土(Q2-3):黄褐色,中密-密实,土质较均,垂直节理少量发育,多分布于洞身段所在地的半山坡,覆盖厚度不大。
2.2.3地质构造与地震根据区域地质资料,勘察区内断层均属于干断裂之派生断层。
隧址区有3条断层,属于临潭-山阳区域断裂的次级断裂,受其影响隧址区岩体裂隙教发育,造成岩体教破碎。
本区域现代构造运动呈现间歇性缓慢升降运动为主导特征,区内主要断裂第四纪时期的活动性都比较微弱,区域板块仍属于一个相对稳定地带。
3、隧道超前地质预报的目的为防止隧道掘进时未知不良地质体对施工人员、设备造成损失,保证施工进度和施工质量,要对施工掌子面前方进行的超前地质勘察、超前仪器测试等,对隧洞掌子面前方长距离范围内的不良地质体进行预报。
所采用的主要手段为:地面地质预测、超前钻孔、地质雷达测试、地震波超前测试等。
1)预报可能出现突水的溶洞、暗河的位置和规模;2)预报断层、破碎带的位置(包括裂隙发育地段);3)预报可能出现突泥、岩溶陷落柱的位置;4)预报可能发生中型以上的塌方地段;5)预报地下水富集的区域和地段;6)预报可能发生岩爆、瓦斯或其他有害气体的地段和程度4、隧道超前地质预报原理及所采用的工艺、工作方法4.1隧道开挖面超前探测的主要内容在隧道施工过程中,特别是在复杂地质条件下,为了防止在正常施工下避免工作面开挖出现不测事故(如出现断层、破碎带、采空区、溶洞、含水集水区、高应力地带以及其他不良地质现象等),可以采用地质雷达超前探测,以便了解隧道工作面前方的地质状况与水文地质条件,预测工作面前方的工程地质,做到有针对性的施工。
使用地质雷达超前探测可以预测工作面前方以下一些内容:断层构造及断层破碎带。
煤层、瓦斯、天然气、硫化氢气赋存条件及采空区状况。
岩溶、空洞、裂隙及其规模和充填情况。
地下水赋存状态及可能突水、涌水的位置以及水量的大小。
软弱围岩及不同类别围岩的界面。
其他不良地质情况。
根据地质雷达超前探测可分析判断隧道工作面前方有无以上情况或现象存在,从而结合探测的结果,采取相应的技术措施,做到有针对性的施工。
4.2探测原理地质雷达是采用甚高频—超高频电磁波检测地下介质的地质特征,不同岩性分布和对不可见目标或地下界面进行扫描,以确定其内部结构形态或位置的电磁波技术。
其探测原理是高频电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度和波形将随所通过介质的电性差异及集合形态而变化。
从各个不同深度返回的反射波与直达波被接收天线所接收,经过接收机放大、滤波等处理并经采样器数字化后输入微机进行处理,取反射波往返路程时间之半再乘以相应介质的电磁波传播速度便得出目标距离,再通过综合分析判断目标性质。
因此,应用地质雷达可以探测隧道开挖工作面前方的地质和水文地质状况。
4.3隧道地质超前预报的工作原理及方法4.3.1准备工作应用地质雷达超前探测隧道开挖工作面前方的工程地质、水文地质以及煤层与瓦斯等情况的具体探测方法可根据以下原则设计。
1.探测方案设计探测点位的布置原则公路隧道掘进高度有8一12m,掘进宽度也在10一15m左右,掘进断面积多在100㎡左右,施工时一般要求探测隧道开挖面前方及其周边(隧道顶部、底板及左右两端)10m范围内的地质状况,含水情况以及煤层与瓦斯的赋存条件,因此,探测点位的设置应遵循以下布置原则:(1).由于隧道开挖断面高度较大,因此探测时应在隧道断面内分设上、中、下三层探测线,每层测量多少以及测点位置与分布,应根据隧道宽度及地质构造的复杂程度确定。
(2).每一探测层间距和层内测点的距离,应根据开挖面岩性而定,一般约在2 -4m之间。
(3).为了探测隧道周边10m范围内的地质情况,为此在靠近隧道边缘的测点,除了探测正前方的岩性外,还应向外偏斜,而测点除了水平探测处还应上仰、下俯、向左偏斜和向右偏斜,以便准确测定隧道前方及周边10m范围内的地质情况。
(4).在满足超前探测的前提下,为了节省探测时间、简化探测施工程序,应根据地质条件的复杂程度,调整探测点数和点位,在地质情况不太复杂的一般地段,可简化为7一9个测点,即上层测线段1一3个测点,中、下层各设3个测点。
地质情况简单时,上层只做中间的测点,两边的测点可省去;在地质情况较为复杂时,须加密布点探测。
根据以上原则,结合隧道工作面前方的具体情况以及探测目的与要求作出具体的探测设计,以便实施。
2.地质雷达超前探测的布置方式地质雷达的探测布置比较灵活,根据隧道工作面前方的地质条件,岩层的赋存状况以及施工现场的具体情况布置一些测点、测线或网格,在测线、网格上的点距可根据工程所要求的精度选定一般为2一4m,还可以根据具体情况和需要灵活改变。
应用地质雷达可在隧道开挖工作面内的任意方向探测。
对同一目标可以改变方位角、仰角、底角进行探测,总之以能达到隧道周围左右、上下10m范围内的探测为准。
3.操作方式在隧道内紧跟掘进工作面借助高空作业台车,搭设作业平台,根据现场实际情况,可分层布点,安置设备,为不使探测设备上下移动频繁,应先后依次进行上、中、下三个水平的探测工作。
地质雷达探测操作可分为变参数探测和固定参数探测两种操作方式。
在隧道工作面向前方探测时可以采用变参数探测或固定参数探测,为了便于应用波形法解释和使用横向衰减对比法解释,也可同时采用这两种方式探测。
每次地质雷达现场探测完成后,为了及时反馈有关探测信息,为工程技术决策提供依据以便指导施工。
探测资料经处理解释后于24h内提交探测报告。
报告中应主要包括有关探测隧道地质雷达超前探测成果表,隧道纵横剖面图各一张。
成果表中的主要内容应有探测点位编号、里程、探测日期、探测点布置方位、方向及其描述,工程地质特征(围岩类别、有无溶洞、地下水、瓦斯、断层破碎带等及其危害程度),以及对探测中发现的问题提出处理措施与建议。
\至于图件在一般情况下只提供隧道纵横剖面图各一张即可,但在地质构造复杂地段应适当增}加,以便进一步精确控制地质构造的空间形态。
探测资料的地质解释须在认真分析现有地质资料和实际地质调查的基础与结合施工地质实际情况进行,探测报告要求结论明确、定性准确,同时也应有定量评估。
4.3.2地质分析法介绍目前隧道地质超前预报采用的地质分析法中,主要有断层参数预测法、地质体投射法、掌子面编录预测法等。
断层参数预测法,利用断层影响带内的特殊节理和其集中带有规律分布的特点,采用经过大量断层影响带系统编录得出的经验公式,预报隧道断层破碎的位置和规模。
由于大多数不良地质(溶洞、暗河、岩溶陷落柱、淤泥带等)与断层破碎有密切的关系,按地质学原理,依据断层破碎带推断不良地质体的位置和规模。
地质体投射法,在地表准确鉴别不良地质体的性质、位置、规模和岩体质量及精确测量不良地质体产状的基础上,应用地质界面和地质体透射公式进行地质超前预报。
掌子面编录预测法,即地质素描法,包括岩层岩性和层位预测法、地质体延伸预测法。
岩层岩性和层位预测法:在掌子面和隧洞两臂出路的岩层与地表某段岩层为同一和确认标志层的前提下,用地表岩层的层序预报掌子面前方出现的岩层。
地质体延伸预测法:在长期超前预报得出的不良地质体厚度的基础上,依据掌子面已揭露的不良地质体的产状和单臂始见的位置,经过一系列的三角函数运算,求得条带状不良地质体在隧洞掌子面前方消失的位置。
4.3.3地震反射波法(TSP超前地质预报系统)TSP(Tunnel Seismic Prediction)是一种快速、有效、无损的反射地震探测技术,它是专为隧道超前地质预报设计的。
其目的在于迅速超前地提供在开挖周围及前方的三维空间的工程地质预报。
TSP和其它反射地震波方法一样,采用了回声测量原理。
地震波在指定震源点用小药量激发产生,震源点通常布置在隧道的左边墙或右边墙,一般24个炮点布成一条直线,接收点和炮点在同一水平面。
地震波以球面波的形式在岩石中传播,当遇到岩石物性界面如断层与岩层的接触面、岩石破碎带与完整岩石接触面、不同岩性接触面等波阻抗差异界面时,一部分地震信号将反射回来,一部分折射进入前方介质。
反射地震信号将为高灵敏度的检波器接收,反射信号的传播时间和反射界面的距离成反比,因此可确定界面的位置。