隧道超前地质预报方案设计
某隧道轨道交通工程超前地质预报方案

目录1、工程概况................................................1 2.超前地质预报工作目的及任务..............................8 3.超前地质预报组织机构及职责..............................94、超前地质预报总体方案....................................95、工作量预计..............................................356、超前地质预报时间安排....................................387、地质预报主要设备........................................388、超前地质预报成果........................................389、其它....................................................391、工程概况1.1工程范围及说明某隧道是xx市轨道交通一号线(沙坪坝~大学城段)双碑北站~赖家桥站区间的一部分,两侧与高架桥线路连接,隧道右线起点里程为K23+808.000,隧道右线终点里程为K28+137.000,全长约4.329km,是目前国内城市轨道交通领域拟建的最长山岭隧道,属长大山岭隧道。
某隧道进洞口位于沙坪坝区中冶十八局预置构件厂背后某的东麓山坡,线路标高232.060m,出洞口位于陈家湾镇香蕉园村常五间社某西麓的山坡上,线路标高302.080m,隧道横穿某山脉。
线路走向基本垂直于某山脊构造线。
某隧道进口端为曲线,其余段为直线。
K23+808.000(进洞口)~K23+998.863为505m半径的曲线,线间距由5.05m渐变为4.6m,K23+998.863~K28+137.000(出洞口)为直线,线间距为4.6m。
铁路隧道工程地质灾害的超前预报及预案措施

铁路隧道工程地质灾害的超前预报及预案措施1.超前地质预报针对本线隧道具体的工程特点,拟采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法,进行定性预测。
超前地质预报工作方法主要包括:直接预报、物探预报、地质物探综合分析预报。
(1)直接预报(2)水平钻探在隧道内安放水平钻机或风钻进行水平钻进,根据钻孔资料来推断隧道前方的地质情况。
水平钻孔主要布置在开挖面及其附近,既可在超前导洞内布置钻孔,也可在主洞工作面上进行钻探,用以获得准确可靠的地质资料,确保施工组织。
(3)超前导坑平行导坑与正洞平行,断面小且和正洞之间有一定距离,通过对导坑开挖中遇到的构造、结构面或地下水等情况作地质记录与分析,进而对正洞地质条件进行预报。
(4)正洞地质编录与预报隧道施工中,及时对其开挖面(掌子面、边墙面和拱顶面)上的各种地质现象进行测绘和记录,利用已挖洞段地质情况来预报前方可能出现的不良地质现象。
(5)物探方法隧道内仪器超前探测是在隧道中使用探测仪器进行探测,主要方法有:弹性波法、地质雷达技术、红外探测法。
其中弹性波法包括TSP系列隧道地震探测、地震负视速度法、浅层地震仪、水平声波剖面法等。
(6)地质物探综合分析法为提高隧道超前预报水平,提高预报准确度,将地质调查方法与多种物探方法有机结合起来,对地质物探资料进行系统处理和综合分析。
地质物探综合分析法的工作内容主要为:将隧道围岩描述、围岩监测、水文地质监测、施工地质测绘、围岩类别判别等常规地质预报和超前地质勘探、超前仪器现场量测、不良地质体长距离预报等相结合,进行相应的地质、测试资料分析和成果整理等工作,做出超前地质预报。
(7)地质超前预报的要点对区域地质、工程地质资料进行充分的研究,必要时进行地表补充测绘和勘探,分析主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、在隧道内揭示的大致里程,制定预报方案。
根据地质灾害对隧道的施工安全的危害程度和工程设计资料,对不同地段地质预报分级,不同类型和级别的地段采用不同的预报手段。
隧道超前地质预报方案

隧道超前地质预报方案1编制依据(1)《公路隧道超前地质预报技术指南》及交通部颁布的其他现行施工规范、安全规程、施工指南等。
(2) 工程地质及水文地质》——中国水利水电出版社。
(3)近年来高速公路类似工程施工经验、施工工法、科技成果;国内外相关高速铁路的施工工艺及科研成果。
2隧道工程概况标段内隧道工程地质复杂,主要由残积砂质粘性土及全- 强风化花岗岩组成,洞身主要为中一微风化花岗岩。
,隧道围岩以n、皿、级围岩为主,部分为w、v级围岩。
施工中必须加强超前地质预报,并采取相应的工程措施,保证安全顺利地通过不良地质段。
根据设计提供风险等级和超前地质预报设计要求,我单位采取加深炮孔探测和超前水平地质钻孔俩种方法进行围岩观测,以提供有效的施工措施保证施工安全、顺利的进行,对于出现地质异常区域,我单位另增加TSP或地质物探手段进行详细的地质分析,并报设计单位进行核对、审批,重新进行隧道风险等级划分。
项目部对标段内隧道作业高度重视,在施工组织设计中已经把超前地质预报列入独立的施工工序进行检测,制定“有预报才施工,不预报坚决不允许施工”的要求发放各施工队执行实施。
为有效的执行超前地质预报的实施,项目部特别成立专职超前地质预测预报实施小组,其中组长1人,副组长2人,组员5 人,负责现场超前地质预测预报工作的具体实施和资料收集整理,对隧道施工起到实施性的指导作用。
并聘请专职预报队伍负责标段内的隧道地质超前预报施工。
3隧道工程地质条件本标段隧道工程地质复杂,主要由残积砂质粘性土及全- 强风化花岗岩组成,洞身主要为中一微风化花岗岩。
,隧道围岩以n、皿、级围岩为主,部分为w、v级围岩。
4超前地质预测预报目的地下地质条件复杂,潜在、无法预知的地质因素较多:多变的地形条件,地层破碎带、断层,富水岩层等。
进行隧道地质超前预报的目的是:提供隧道掘进前方的地质情况,包括围岩的完整性、断层破碎带和溶洞的规模和位置、不良地层的富水情况,进而做出对围岩类别的划分和隧道开挖时稳定性的分析,以确定合理的工程措施和合理的施工方法,以确保隧道施工安全顺利的进行。
隧道监控量测及超前地质预报方案

施工组织设计(方案)报审表编号:012隧道监控量测及超前地质预报方案复核:目录一、超前地质预报、监控量测实施的重要性 0二、总体规划及组织布置 02.1 组织机构规划 02.2 人员规划 (1)2.3 时间规划 (1)三主要工作内容 (1)3.1 隧道监控量测 (2)3.2 超前地质预报 (2)四监控量测方案 (3)4.1 隧道监控量测的意义 (3)4.2 监测断面布置 (3)4.3 监控量测方法 (3)4.4 监控量测频率 (10)4.5 量测数据的传输与处理 (11)4.6 隧道监控量测资料提交 (12)4.7 监控量测质量评定 (13)五超前地质预报工作方案 (16)5.1 超前地质预报工作目的、意义 (16)5.2地质预报方法 (17)5.3 超前地质预报工作方案 (21)5.4 信息反馈及成果提交 (22)5.5 超前地质预报工作质量评定 (23)六工程质量管理体系 (23)七保证措施 (24)7.1 监控工作及时到位 (24)7.2 监控数据和结果准确可靠 (24)7.3 按时提交成果 (25)一、超前地质预报、监控量测实施的重要性根据广东省珠海市横琴新区市政道路隧道工程的设计文件可知,该工程隧道有两座,分别为一座连拱隧道及分离式隧道。
次干路市政道路DX—17#路设SD—2隧道,隧道为双向四车道小净距隧道,两洞之间净距为15~30m,其中左洞平曲线半径为4800m,右洞平曲线半径为5000m,长约2320m。
环岛西路南段设SD—1隧道,长约580米,为双向四车道的连拱隧道。
该工程区隧道地质条件主要有断层破碎带、浅埋带等地质灾害,稍有不慎,将大变形、塌方等安全事故。
因此,为降低工程施工风险,提前做好防范措施,降低施工风险,提高工程质量,做到信息化施工,对该隧道进行超前地质预报与监控量测工作主要有以下几个方面的价值:1.提前探明前方不良地质,为采取相应的施工措施及方案提供支撑与依据。
2.预测隧道掌子面前方围岩含水情况,探明地下水的具体位置及范围,防止出现涌水、突泥等地质灾害,减少施工盲区。
隧道工程超前地质预报措施

隧道工程超前地质预报措施本工程超前地质预报工作已由业主另行招标,由专业公司进行施作;但为保证施工安全和超前预报的及时性,我部在施工中,也要进行必要超前地质预报工作。
隧道施工中的地质预报方法,主要是根据地表和已开挖的隧道地段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(一般每次预测长度为10~20m)围岩的工程地质和水文地质条件。
(1)地质预报内容超前地质预报内容如下:①隧道穿越不稳定岩层较大断层预测;②出现岩溶地段预测;③出现涌水地段预测;④软岩出现内鼓、片劈掉块地段预测;⑤岩体突然开裂或原裂隙逐渐增宽等危害性预测;⑥位移变形加快影响围岩稳定预测;⑦可能出现塌方、滑动影响预测;⑧浅埋段下沉裂缝对隧道稳定预测;⑨地质条件变化对施工影响程度预测。
(2)超前地质探测①根据开挖工作面前推法预测;②用相似比拟法对隧道涌水预测;③根据超前炮眼钻孔对涌水量预测;④开挖工作面浅孔钻探预测;⑤在接近设计提供不良地质地段时,加强地质预报。
在开挖工作面进行浅孔钻探(每工作面两个钻孔),用于探明前方地质,发现地下水较大时,则进一步钻孔放水,防止涌水发生。
断层破碎带及溶洞地段采用钻进式注浆锚杆超前预支护、钢架、喷锚网防护,缩短循环进尺,尽量采用人工开挖或机械开挖,减少对围岩的扰动,及时支护,做到随挖随护。
并进行隧道开挖面地质素描图和隧道地质展示图记录。
(3)超前预测方法施工中充分利用超前预报作用。
根据施工中记录的地质素描图和地质展示图组织施工,及时调整支护参数。
工作面上采用两个钻探孔辅助地质预报。
钻探孔长度一般为20m。
采用浅孔钻探方法,主要是在钻进过程中,从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。
例如,在遇到断层泥时,钻进时间短、钻进速度快,钻孔冲洗液浑浊、呈白色;遇卡钻时,说明岩体破碎;遇跳钻时,则可能有空洞或溶洞等等。
隧道超前地质预报实施方案

隧道超前地质预报实施方案
实施隧道超前地质预报方案的主要步骤如下:
1. 地质勘探:根据隧道所经过的地质环境,进行详细的地
质勘探。
这包括地质剖面和岩体测试,以了解隧道穿越的
地层类型、岩体强度、断层和裂隙的分布等重要地质参数。
2. 地质分析:根据地质勘探数据,进行地质分析,确定隧
道施工中可能面临的地质灾害风险,如岩体不稳定、地下
水涌出、地震活动等。
3. 大量监测:通过设置一系列的监测点和使用现代地质监
测设备,对隧道区域的地质变化进行实时监测。
这包括地
表位移、地下水位、震动等参数的监测。
4. 数据解读:对监测数据进行分析和解读,及时发现地质
变化的迹象,预警可能发生的地质灾害。
5. 建立预警系统:根据地质监测数据,建立预警系统,及
时向监测人员发出预警信息。
6. 采取预警措施:根据预警信息,采取相应的措施来防范
和减轻地质灾害的影响。
例如,加固地下水封堵、加固和
注浆处理不稳定的岩体区域等。
7. 监测和调整:在施工过程中,持续地进行地质监测和调
整预警措施,确保隧道的安全施工。
总结起来,隧道超前地质预报实施方案主要包括地质勘探、地质分析、大量监测、数据解读、建立预警系统、采取预
警措施和监测调整等步骤,旨在提前预警可能发生的地质
灾害,保障隧道的安全施工和运营。
超前地质预报实施方案(隧道通用版)

目录1 开展超前地质预报的必要性 (1)2 工程概况 (1)3 各隧道地质概况 (1)3.1石鼓山隧道 (1)3.2王家和隧道 (2)3.3马鞍山隧道 (3)3.4冯家塬隧道 (3)3.5清姜隧道 (3)3.6塔稍村隧道 (4)4 编制依据 (5)5 实施超前地质预报的目的 (5)6 超前地质预报的技术 (5)6.1超前地质预报方法选择 (5)6.2超前地质预报的关键技术问题的对策 (6)7 超前地质预报的主要内容 (8)8 本标段隧道采用的预报方法及其适用范围 (8)8.1本标段隧道采用的预报方法 (8)8.2适用范围 (9)9 超前地质预报工作流程及技术要求 (10)9.1超前地质预报工作流程 (10)9.2超前地质预报技术要求 (12)10 超前地质预报重点难点分析及对策 (21)10.1超前地质预报重点 (21)10.2超前地质预报难点及对策 (22)11 超前地质预报组织机构 (23)12 设备配置 (24)13 安全措施 (24)14 附件 (25)隧道超前地质预报方案1 开展超前地质预报的必要性隧道工程设计的基本依据是地质勘查资料,而隧道施工的主要依据是设计文件。
大量的隧道工程建设实践说明,地质勘察精确、经费等诸多条件的限制,根据地质勘察资料做出的设计与实际不符的情况屡有发生,由此而来的隧道洞身塌方、涌水、涌泥、涌砂、岩爆、瓦斯爆炸等灾害时有发生,从而给隧道施工造成极大的危害。
因此在隧道施工期间,采取各种技术、手段和方法对隧道掌子面前方地质条件进行及时准确的预测,是提前采取预防措施、防止灾害的发生、减少因灾害发生的损失和保证隧道施工安全的需要。
必须将超前地质预报纳入施工工序,必须认真、坚持,真正使预报能起到指导施工的作用。
2 工程概况标段内共含隧道6座,总长度为双线。
其中主要含正洞13264m、洞口及明洞443延米、辅助坑道716延米。
经专家评定一级风险隧道1座,二级风险隧道5座。
TSP203及地质雷达隧道施工地质超前预报方案

TSP203及地质雷达隧道施工地质超前预报方案一、隧道施工超前预报的目的预报施工隧道掌子面前方以下不良(或特殊)地质问题:1)软弱岩层的分布,2)断层及其破碎带,3)节理裂隙发育带,4)含水情况,5)空洞,6)围岩类别,即可以预测即将开挖隧道相关地质结构及其周围地质状况,同时也可以对力学参数(动态弹性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、弹性纵波速度、弹性横波速度等)进行评估,有利于及时预报隧道掌子面前方的地质状况,以便正确指导隧道施工。
二、主要预报方法传统的地质超前预报一般采用超前钻探,但是,超前钻探的费用很高,而且还会延误工期。
目前,无损地球物理探测地质预报探测系统一般采用地质雷达法、TSP203法。
TSP203技术预报里程长,一次可预报100米左右,对掌子面无要求,对隧道施工不会有干扰(或者仅有轻微干扰)。
地质雷达法预报里程短,一次可预报10~20米左右(软弱、破碎、含水岩体预报里程最短),要求掌子面在垂向上修平,对隧道施工干扰大。
三、使用的仪器及主要设备TSP203法使用的仪器为瑞士安伯格测量技术有限公司(Amberg Measuring Technique Ltd.)TSP203探测系统。
TSP203系统的主要组成包括记录单元和接收器。
记录单元用于记录地震信号和质量控制,由完成地震信号A/D转换的电子元件和1台便携式电脑组成。
记录单元采用最新技术的24位A/D转换器,最小动态范围为120dB,可以获得10~8000Hz频宽的信息。
接收器用于拾取地震信号,由极灵敏的三分量地震加速度检波器(X-Y-Z分量)组成,频宽为10~5000Hz。
TSP203探测系统见下图:图1 TSP203系统的记录单元图2 TSP203系统的接收器图3 TSP203系统的连接线地质雷达法使用美国SIR系列雷达,所用天线为100MHz地面耦合式单体屏蔽天线(右图)。
四、预报实施1、TSP203法通常情况下,TSP测量剖面是在隧道的左壁或者右壁上布置一系列的微型爆破,测量剖面的选择主要取决于岩层结构的主导方位。
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隧道超前地质预报方案1编制依据(1)《公路隧道超前地质预报技术指南》及交通部颁布的其他现行施工规范、安全规程、施工指南等。
(2)工程地质及水文地质》——中国水利水电出版社。
(3)近年来高速公路类似工程施工经验、施工工法、科技成果;国内外相关高速铁路的施工工艺及科研成果。
2隧道工程概况标段内隧道工程地质复杂,主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成,洞身主要为中~微风化花岗岩。
,隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主,部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。
施工中必须加强超前地质预报,并采取相应的工程措施,保证安全顺利地通过不良地质段。
根据设计提供风险等级和超前地质预报设计要求,我单位采取加深炮孔探测和超前水平地质钻孔俩种方法进行围岩观测,以提供有效的施工措施保证施工安全、顺利的进行,对于出现地质异常区域,我单位另增加TSP或地质物探手段进行详细的地质分析,并报设计单位进行核对、审批,重新进行隧道风险等级划分。
项目部对标段内隧道作业高度重视,在施工组织设计中已经把超前地质预报列入独立的施工工序进行检测,制定“有预报才施工,不预报坚决不允许施工”的要求发放各施工队执行实施。
为有效的执行超前地质预报的实施,项目部特别成立专职超前地质预测预报实施小组,其中组长1人,副组长2人,组员5人,负责现场超前地质预测预报工作的具体实施和资料收集整理,对隧道施工起到实施性的指导作用。
并聘请专职预报队伍负责标段内的隧道地质超前预报施工。
3隧道工程地质条件本标段隧道工程地质复杂,主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成,洞身主要为中~微风化花岗岩。
,隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主,部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。
4超前地质预测预报目的地下地质条件复杂,潜在、无法预知的地质因素较多:多变的地形条件,地层破碎带、断层,富水岩层等。
进行隧道地质超前预报的目的是:提供隧道掘进前方的地质情况,包括围岩的完整性、断层破碎带和溶洞的规模和位置、不良地层的富水情况,进而做出对围岩类别的划分和隧道开挖时稳定性的分析,以确定合理的工程措施和合理的施工方法,以确保隧道施工安全顺利的进行。
5超前地质预测预报组织机构和人员设备配置在项目部设施工地质工作管理办公室,办公室设在工程管理部,负责组织项目部有关人员进行预报培训和学习工作;预报物探设备管理与协调使用;预报实施情况监督检查。
项目部分别成立专职超前地质预测预报实施小组,负责现场超前地质预测预报工作的具体实施和资料收集整理。
人员组成及主要职责分工见表。
超前地质预测预报人员分工职责表6工作程序地质预报主要流程为:预报通知(现场驻地监理)预报实施及现场记录自检、报检验收资料整理监理确认和归档具体操作流程见图6-2-1所示。
图6-2-1 超前地质预报操作流程7地质超前预报的内容和方法7.1地质预报的要求本标段隧道主要采用地质调查法与加深炮孔钻探法相结合的方法进行地质超前预报,如有必要,在地质异常区域采用TSP探测仪或水平钻机进行长距离超前探测。
各种探测必须以地质为中枢,加强隧道地质工作,将地质综合分析贯穿到施工的整个过程中,实行地质、物探相结合,中长距离探测与短距离探测相结合,优化组合,综合应用,确保隧道安全、快速、优质施工,不留后患,全面确保隧道施工取得经济效益、社会效益和环境效益三者的最优结合。
7.2地质超前预报的内容1、超前地质预报的内容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①既有资料收集;②地质素描;③洞内外水文调查;④监测测试;⑤超前地质预测;⑥综合超前预报和成灾警报等六项任务。
(1)既有资料收集既有设计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)地质素描施工地质最基础的工作,包括正洞、超前平导和辅助导坑洞壁地质及掌子面地质素描,见图7-2-1所示。
其主要内容包括:①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,是地质素描的重点。
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。
D.地应力:高地应力显示性标志(岩爆、软弱夹层挤出,探孔饼状岩心等现象)及其发生部位。
E.特殊地层:煤层、含膏盐层和含黄铁矿层等单独素描。
右墙角右拱脚左拱脚左墙脚右拱脚拱顶左拱脚侧面地质素描拱顶地质素描图7-2-1 隧道地质素描图(3)洞内外水文调查①洞内水文调查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②洞外水文调查A.气象观测。
B.重要排泄点、径流点长期观测;C.相关岩溶水文地质及环境水文地质调查调绘:相关岩溶水文调绘、地表坍方、变形调查;试验:同位素、示踪等;水质。
(4)监测测试天然气、软岩变形、地面沉降变形监测及洞内地应力测试。
其中隧道周边位移量测,包括拱顶下沉、净空水平收敛及必要时增设的隧底上鼓量测(采用仪器为收敛计、水准仪、塔尺)和隧道浅埋段、山间洼地、岩堆、破碎带、偏压洞口的地表下沉量测(采用仪器为水准仪、塔尺等)为必测项目。
(5)超前地质预测①预测方法A.地质编录预测法(图解法、类比法、断层参数法);B.超前物探预测法:包括TSP-203等。
C.超前钻孔预测法;②预测有效距离A.长距离超前地质预测:其预报距离为100~150m。
以TSP、断层参数法等为手段结合地面地质工作综合预报。
B.短距离超前地质预测:其预报距离为15~30m以内。
是在长距离超前地质预报的基础上,以5~8孔5m超长炮眼孔和30m超前钻孔为手段并结合掌子面地质素描工作综合预报。
C.中长距离超前预测:其预报距离为30~60m,是在长距离超前地质预测的基础上,针对较大物探异常,以30~60m超前钻孔为手段并结合掌子面地质素描工作综合预报。
(6)综合超前预报和成灾警报①综合超前预报内容地层、完整性及含水情况;断层及富水情况;大型岩溶及富水情况;暗河。
②超前地质灾害警报内容大型塌方;突水突泥;煤类突出、天然气燃烧爆炸;岩爆、软岩大变形。
7.3地质超前预报的方法本标段隧道地质超前预报的主要方法见下表7-3-1所示表7-3-1 隧道地质超前预报的方法(1)地质调查法对地质较简单的地段,以地质调查法为主。
利用常规地质理论和作图法,根据隧道已有的勘察资料、地表补充地质调查资料、洞内地质调查资料、隧道开挖面地质素描、围岩数码照片,通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、地质作图和趋势分析、隧道内不良地质临近前兆分析等,推测开挖工作面前方可能揭示的地质情况。
其特点为:①设备简单,占用时间少,是其他探测方法的地质学基础依据。
②人员素质要求高,须掌握较丰富的地质学理论知识和现场工作经验。
③在隧道埋深较浅,地质构造不太复杂的情况下,地质调查法有很高的准确性。
(2)加深炮孔法对地质条件较复杂的地段,如地层分界线、角度不整合接触带、物探异常段、次级断层、富水段等,在地质调查法的基础上,采用加深炮孔探测。
利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取地质信息,每断面均匀选取3孔,外插角1~3°,搭接长度不小于1.5m,加深炮孔至5米进行超前探测。
加长炮孔布置示意图:(3)超前钻探法超前地质钻探是在掌子面布设3~6个探孔,采用水平钻机进行超前钻探。
根据钻机在钻进过程中的推力、扭矩、钻速、成孔难易及钻孔出水情况(必要时提取岩芯进行分析)来确定前方的地层及岩性,同时进行涌水量、水压测试和水质分析,判定掌子面前方地层含水情况及地下水的性质。
其钻孔布置示意图如下图所示,掌子面中部两边的超前钻孔应水平且有一定水平偏角1°~3°,掌子面上部的超前钻孔仰角1°~1.5°,掌子面下部两边的超前钻孔俯角1°~1.5°、水平偏角1°~3°。
探孔孔径一般为108mm,孔深30~50m,搭接长度不小于5m。
(4)物探法采用TSP203探测仪根据地震泼的回波原理,通过人工制造一系列规则布置的轻微震源,由三维地震波接收仪在计算机的监控下采集这些震源所发出的地震波沿隧道前方及四周区域传播而遭遇不良地质体(如地层层面、节理面、岩溶面,特别是断层破碎带等)被反射返回的地震波数据。
这些回波信号的传播速度、延迟时间、波形、强度和方向是与相应的不良地质体的性质和分布状况紧密相关的,通过分析可以得到前方地形的地层力学参数和空间位置数据,从而形成预测预报结果。
TSP测量原理见下图所示:①钻孔要求:预报断层构造时爆破钻孔应根据走向布置在与断层夹角较小一侧的隧道边墙上。
预报岩溶时爆破钻孔应布置在没有横洞和停车道的一侧。
爆破钻孔应选择布置在完整灰岩段落上,不宜在隧道边墙岩溶发育的段落做TSP试验,此时应加强地质雷达和水平钻孔进行超前探测。
每一次预报的有效炮数不少于20个,炮间距1.5m。
炮眼高度1~1.5m,所有炮眼与接收器高度应相同(与隧道底板平行)。
炮眼孔深1.2~1.5m(孔深尽量一致),向下倾斜10°~20°,垂直于隧道轴向。
钻孔完成后应注意保护,防止塌孔。
接收器孔距掌子面约50m,距第一爆破孔15~20m。
必须在隧道两壁各安置1个接收器,接收器安置高度与炮孔一致,孔径42~45mm,孔深2 m,应根据采用的藕合材料确定接收孔上倾还是下倾。
接收器与孔壁的藕合必须紧密,施测时隧道中应没有其它振动源。
具体钻孔布置情况如图7-3-5所示。
图7-3-5 接收器孔和炮孔布置示意图②爆破要求:遵守《爆破安全规程》的规定,使用毫秒级无延迟电雷管,炸药量应大于200m 探测距离要求,一般50g 左右,最多不大于75g 。
应保证炸药与炮孔严密藕合,所有炮孔必须采取堵孔和注水措施。
③资料的处理和整理:数据采集时应对每一炮的波幅进行调节,记录不好或存在干扰时应重新放炮。
对采集的数据及时进行三维波场处理,提取反射界面。
④提交以下资料:A.现场数据记录表(如表7-3-6);B.X 、Y 、Z 三个分量的原始记录;C.频率谱;D.纵横波分离后的P 、SH 、SV 波形图;E.P 、SH 、SV 波的极度偏移图(横坐标为里程);F.二维结果图(横坐标为里程);上倾5° 横截面(接收10°横截面(炮孔,左或右侧)下倾G.岩石参数曲线图(横坐标为里程);H.岩石参数表(如表7-3-7);I.电子文档。