超前地质预报实施方案

黄延高速公路扩能工程试验段LJ-4合同段王村隧道监控量测和地质超前预报

实施方案

编制：

审核：

批准：

中交隧道工程局有限公司

年月日

1、适用范围

本实施方案适用于黃延高速公路扩能工程试验段LJ-4合同段王村隧道监控量测和地质超前预报作业，对隧道监控量测和超前地质勘探进行过程控制，保证监控量测和超前地质勘探满足施工要求。

2、工程概况

2.1概况

王村隧道起点位于黄陵县桥山镇王家沟附近，穿越黄土残塬沟壑区，终点位于黄陵县桥山镇上王村附近，设计为曲线型分离式隧道，技术标准为双向六车道。隧道左洞起讫桩号为ZK11+560~ZK12+560，全长1000m，为长隧道；右洞起讫桩号为YK11+510~YK12+645。全长1135m，为长隧道，左右两隧道底板最大埋深约95m；两洞中轴线最大间距约149m。

2.2地质岩性

（1）隧址区属于黄土残塬沟壑地貌，塬顶宽约180~300米，塬边缘沟壑林立，受水流冲刷侵蚀，形成“V”型叶脉状沟谷。苹果树等植被发育；隧道近南北走向；隧道进出口段地形变化较大，边坡坡度较陡。

(2)隧址区揭露地层由老至新依次有第四系下更新统午城组黄土（Q1eol）、中更新统离石组黄土（Q2eol）和上更新统马兰组黄土（Q3eol）。

隧道出口位于山体斜坡处，根据调绘资料，地形坡度较缓，坡角约35～46°；根据工程类比，自然边坡整体稳定性好；边坡土体主要为午城黄土，黄土富含钙质结核，开挖隧道时，洞口斜坡薄层松散层易发生滑塌。

2.3 地震基本烈度

项目所在区地震动反应谱特征周期：0.45s，地震震动峰值加速度0.05g，对饮地震基本烈度为Ⅵ度。

2.4水文特征

隧址区调绘期间未发现地下水露头，该区地下水以孔隙裂隙水为主，主要受大气降水、第四系松散堆积层孔隙水补给，富水较弱，根据钻孔观测，地下水位埋深部分高于洞室，隧址区地下水总体不丰富，在第四系黄土中有含水层，处于该段的洞室开挖时会有突水或少量集中涌水现象；地下水对钢

筋、砼、钢结构无腐蚀性。

隧道预测涌水量左线为734.8m/d,右线为880.9 m/d。

3、编制依据

1、《公路隧道施工技术规范》；

2、《陕西省高速公路施工标准化管理指南》；

3、隧道的施工图设计文件

4、监控量测和地质超前预报的目的

4.1、监控量测的目的

通过监控量测，可准确掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业，预报险情，确保安全，同时可以掌握围岩和支护的位移、应力情况，可及时修改设计支护参数。

4.2、超前地质预报目的

通过超前地质预报可以了解和判断掌子面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、围岩的级别和对施工的影响。降低地质灾害发生的风险及几率，进而达到以下目的：（1）为制定施工方案和措施提供可靠参数。

（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，从而不受或者少受损失奠定基础。

（3）为隧道在安全条件下快速施工、减少事故发生率，减少不必要的安全措施，从而降低工程投资。

5、监控量测和超前地质预报的主要内容和方法

5.1 监控量测的主要内容

5.1.1地表沉降观测：

5.1.2水平收敛及拱顶下沉量测

5.1.3仰拱隆起量测

5.2 超前地质预报的主要内容

5.2.1地层岩性，如软弱夹层、破碎地层、特殊岩土。

5.2.2地质构造，特别对断层、节理密集带、褶皱构造等。

5.2.3不良地质，特别是人为坑洞、有害气体、高地应力、高地温、高岩温等发育情况。

5.2.4地下水，特别是岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层地带等。

5.3 监控量测和超前预报的主要方法

地质超前预报采用TSP地质超前预报系统或地质雷达、红外线探水仪、地质素描、超前水平钻孔等综合勘探的方法进行探测，超前地质预报是制定施工方案和工程措施的主要依据，也是隧道施工的一道重要工序。本隧道施工中，在重点地段,上述各种预报手段并用。

一般地段以地质素描为主，特殊和不良地质地段则采用物探、钻探相结合的方式。实行动态监控，信息化施工。加强对围岩监测，进一步掌握围岩的特性，为施工提供可靠的技术依据。

5.4主要实施方法

5.4.1、监控量测主要实施方法

控量测的分类：地表沉降观测、水平收敛观测及拱顶下沉量测、仰拱隆起量测。

5.4.1.1、地表沉降观测：

1、监控点位布设及量测器具：

在V级围岩地段，当隧道埋深小于15m时，必须按要求进行地表沉降观测，观测断面纵向距离为20～30m，且每端洞口至少设臵一个观测断面，观测器具采用精密水准仪配合水准尺完成，并对断面进行水平位移量测，观测器具采用全站仪配合觇标完成，并对观测数据进行分析整理，把分析预测信息及时传递给施工技术人员。

2、检测频率：

监测断面>开挖断面30m时：1次/2天；

监测断面<开挖断面30m时：2次/1天；

监测断面>开挖断面30m～80m时：1次/2天；

监测断面>开挖断面80m时：1次/7天。

3、监测数据的整理：

（1）：绘制每一横断面沉降量随时间的变化关系图；

（2）：绘制每一横断面最大沉降量随时间的变化关系图；

（3）：绘制每一横断面沉最大沉降量与开挖距离关系图。

5.4.1.2、水平收敛及拱顶下沉量测

（1）、监控点埋设要求与量测器具：

隧道施工班组在围岩初衬后应立即安装水平收敛计挂钩或带有球头的膨胀螺栓，在分台阶开挖时上台阶初衬后应立即安装三个测点，下台阶开挖后再安装两个测点，共组成六条量测线，在全断面开挖段初衬后应立即安装5个测点共组成六条量测线，测点布臵必须在同一个断面，Ⅴ级围岩每15～20m 安装一个量测断面。测点安装必须牢固，不允许有松动或脱落，在测点安装完毕后应立即通知项目部测量队进行初测。量测器具由液显收敛计完成。

（2）、监测频率：

观测断面距开挖断面0～18m：2次/天；

观测断面距开挖断面18～36m：1次/天；

观测断面距开挖断面36～90m：1次/2天；

观测断面距开挖断面大于90m：1次/7周。

（3）、量测数据的分析与整理：