隧道超前地质预报实施方案改

新建哈尔滨至佳木斯铁路宾西北至平安屯段站前工程HJZQ-6标DIK257+990-DIK259+025马鞍山隧道超前地质预报实施方案编制：审核：批准：中铁十九局集团有限公司哈佳铁路项目经理部二○一四年十月1目录概述.................................................................................................................................11编制依据.......................................................................................................................32工程概况.......................................................................................................................33地质概况.......................................................................................................................34地质复杂程度分级.......................................................................................................35实施超前地质预报的目的...........................................................................................46超前地质预报方案.......................................................................................................47、工艺流程及操作要点.................................................................................................57.1地质调查法...................................................67.2加深炮孔探测法...............................................78组织机构.......................................................................................................................89质量保证措施...............................................................................................................89.1地质调查法...................................................89.2加深炮孔探测法................................................910安全措施.....................................................................................................................911成果资料编制的内容与要求...................................................................................1012工作制度...................................................................................................................1113预报成果验证及技术总结.......................................................................................1114附表...........................................................................................................................1115超前地质预报实施方专家评估成果.......................................................................121概述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，可以进一步查清因前期地质勘查工作的局限而难以探查的、隐伏的重大地质问题，及时掌握和反馈隧道地质条件信息，调整和优化隧道设计参数、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。抓好隧道超前地质预报工作，可以预防各类突发性地质灾害，降低地质灾害发生机率，有效规避工程建设风险，实现铁路工程质量、安全、工期、环境和投资控制目标。超前地质预报是隧道信息化施工中的一个重要环节，被作为一项工序纳入隧道施工过程中。在重点、难点地段的隧道施工坚持先探测再开挖的原则，能最大限度地降低地质灾害发生机率，保证隧道施工人员及设备的安全。31编制依据1.1《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设（2008）105号。1.2《铁路工程物理勘探规范》TB10013-2010J1089-2010。1.3哈佳铁路有关设计文件、技术交底、图纸。1.4与业主签订的承包合同、招投标文件、补遗书和答疑书等。1.5本隧道实施性施工组织设计。2工程概况马鞍山隧道位于依兰县境内。进口里程为DIK257+990，出口里程为DIK259+025，全长1035m，为单洞双线隧道，线间距4.4m～4.496m，隧道最大埋深为62.1m。隧道进口至DIK258+402.337位于直线上，DIK258+402.337至隧道出口位于半径为5000的右偏曲线上。隧道纵坡为单面下坡，坡度为-3‰。3地质概况隧道位于珠山林场内，低山缓坡，地形起伏较大，中间高，两端低。进口山体自然边坡约7°，出口山体自然边坡约5°，树木茂盛，地表多覆盖腐殖土，厚约0.4m。里程DIK258+830处有一条通向倭肯村的北东向山路。隧道区域内地层为第四系上更新统坡洪积层（Q3dl+pl）粉质黏土;下元古界（Pt1）片麻岩。4地质复杂程度分级针对隧道不同段落的地质复杂程度和既有的地质资料，将隧道的地质风险分为以下四级；4复杂：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段以及高地应力、瓦斯、天然气问题严重的地段等。较复杂：中型突水突泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。中等复杂：水文地质条件较好的地段、小型断层破碎带，发生突水突泥的可能性较小。简单：工程地质条件和水文地质条件较好，发生地质灾害的可能性极小。5实施超前地质预报的目的5.1进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行。5.2降低地质灾害发生的几率和危害度，为预防隧道涌水、突泥（石）等可能形成的灾害性事故及时提供信息，以指导施工单位安全高效施工，保证工期和质量，避免事故损失，节约投资。5.3为正确选择施工方法、支护措施，优化工程设计及施工方案提供地质依据。6超前地质预报方案根据不同的地质复杂程度分级,针对不同的地质问题,设计院在设计中对逐个隧道风险评估和超前地质预报设计图中，根据地质复杂程度确定了不同的预报方法，预报方法如下：马鞍山隧道设计未纳入高风险隧道设计范围，地质调查法及加深炮孔法贯通全隧道进行预报。5马鞍山隧道各里程预报方案长度设计超前预报法频次要求1120m掌子面地质素描全隧道进行地质素描，较复杂地段每个循环进行一次，一般不超过10m。1120m地面地质调查地质调查法工作量同隧道长度5000m加深炮孔每个循环应进行加深炮孔探测，炮眼3～5个，孔深5.0m以上。超前预报工作量统计：地质调查法及加深炮孔法贯通全隧道。7、工艺流程及操作要点地质预报是工程施工的一部分，通过准确的预报可以有效的减小不良地质体对施工安全、进度的影响，因此将采用中长期和短期预报相结合的方法进行，并且相互印证，并和施工方法的选用充分结合，充分发挥信息化施工的特点。地质预报流程见《地质预报方案流程图》。隧道地质条件复杂,并且局部具有地质灾害性质,因此地质预报工作显得非常重要,也得到了高度重视。施工过程中将超前地质预报工作纳入了施工工序,做到“先探测、后施工,不探测、不施工”。6地质预报方案流程图7.1地质调查法地质调查法包括地质调查、地质素描和地质作图等。地质调查包括以下主要内容：7.1.1对已有地质勘察成果的熟悉、核查和确认；7.1.2地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系，特别是对标志层的熟悉和确认；7.1.3断层、褶皱、节理密集带等地质构造在隧道地表的出露位置、规模、性质及其产状变化情况；7.1.4地表岩溶发育位置、规模及分布规律；7.1.5煤层、石膏、膨胀岩、含石油天然气、含放射性物质等特殊地层在地表的出露位置、宽度及其产状变化情况；报设计单位、监理单位和建设单位开工准备地质预报确定施工方案方法短期预报与长期预报实施组织施工竣工修正施工方案否是报监理、设计单位77.1.6人为坑洞位置、走向、高程等，分析其与隧道的空间关系；7.1.7据隧道地质调查结果，结合设计文件、资料和图纸，核实和修正超前地质预报重点区段。隧道地质素描和地质作图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、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成成果图。根据已有的勘察资料、地质调查资料和隧道地质素描及地质作图，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、临近隧道内不良地质体的前兆分析等，利用常规地质理论、地质作图和趋势分析等，推测开挖工作面前方可能揭示地质情况。地质素描隧隧道开挖及时进行，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5～10m进行一次素描。7.2加深炮孔探测法在施工过程中采用YT-28凿岩机施作加深炮孔探测法对隧道掌子面前面3-5米进行超前地质预报。⑴加深炮孔探测是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的一种方法。⑵加深炮孔探测适用于各种地质条件下隧道的超前地质探测，尤其适用于岩溶发育区。⑶按下列要求加深炮孔探测：①深5m以上；相邻两循环搭接1m以上。②孔径宜与爆破孔相同；③孔数、孔位应根据开挖断面大小和地质复杂程度确定；8④在富水岩溶发育区每循环必须按设计认真实施，发现异常情况应及时反馈信息，严禁盲目装药放炮；⑤钻到溶洞和岩溶水时，应视情况采用超前地质钻探和其他探测手段，查明情况，确保施工安全，为变更设计提供依据；⑥加深炮孔探测严禁在爆破残眼中实施；⑦揭示异常情况的钻孔资料作为技术资料保存。加深炮眼探测法五大要素：a：钻速是否均匀，可以判断岩层等级，是否均质。b：是否有卡钻现象，可以判断是否有夹层，围岩是否破碎。c：钻