不良地质段施工方案

中铁隧道集团有限公司引汉济渭3号勘探试验洞正洞工区试验段(K24+527.226～K27+643.006)不良地质段施工方案编制：年月日审核：年月日批准：年月日中铁隧道集团有限公司引汉济渭3号勘探试验洞项目经理部年月日目录一、工程概况....................................................................................................................................................1二、地质情况介绍............................................................................................................................................1三、防坍塌方案................................................................................................................................................11、施工原则..............................................................................................................................................12、超前地质预报......................................................................................................................................1(1)地质调查......................................................................................................................................1(2)地质素描......................................................................................................................................2(3)TSP203+超前地质......................................................................................................................3(4)红外线探水..................................................................................................................................4(5)超前地质钻孔............................................................................................................................43、软弱围岩段及断层破碎带防坍塌措施..............................................................................................5(1)开挖方法......................................................................................................................................5(2)超前支护方法..............................................................................................................................64、监控量测.............................................................................................................................................115、应急处理措施....................................................................................................................................12四、隧道坍塌处理方案..................................................................................................................................131、可能出现坍塌的部位........................................................................................................................132、小规模塌方的处理方案....................................................................................................................133、大规模塌方的处理方案....................................................................................................................141一、工程概况3号支洞主洞勘探试验段设计段落为K24+527.226～K27+643.006,位于安康市宁陕县四亩地镇,线路全长3115.78m。3号支洞主洞勘探试验段围岩分为Ⅲ类、Ⅱ类，共3115.78米，各种围岩类别衬砌类型长度数量及比例如下:主支洞交叉口30m,占0.96％；Ⅲ类围岩加强段20m,占0.64％；Ⅲ类1900m,占60.98％；Ⅱ类1165.78m，占37.42％。试验段内在K24+527.226设有1一处泵站，隧道坡度为1/2527。二、地质情况介绍3号支洞主洞勘探试验段位于秦岭岭南中低山区.以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，岩性主要为为花岗岩、石英岩,微风化—微风化,受地质构造影响较重—严重,节理裂隙较发育—发育,呈块状及中厚层状结构,隧洞埋深520～1250m,fk=2000kPa～2500kPa,存在岩体完整、干燥无水地段可能产生岩爆。线路通过区地层主要为弱富水区（Ⅲ）：无区域性断裂通过。石英片岩、花岗岩、石英岩多为中厚层状或巨块状，岩质坚硬而脆。原生理层、浅层风化节理、裂隙较发育，次生构造节理裂隙不发育，节理、裂隙的充填性较好，地下水主要储存于层理、风化裂隙中，泉水不发育。地标测流地下径流模数M=223～555m3/d·km,推荐平均值：M=409m3/d·km。地下水水化学类型为HCO3·SO4-Ca.Mg或HCO3-Ca型水，矿化度0.2835～0.3255g/l，对混凝土无侵蚀性。预测该段隧洞正常涌水量1384m3/d，可能出现的最大涌水量2768m3/d。三、防坍塌方案1、施工原则隧道施工严格遵循超前地质预报先行，围岩破碎段“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”的原则进行施工。2、超前地质预报3号支洞主洞勘探试验段埋深较大，不可预见性也比较大，因此隧道超前地质预报工作就显得异常重要，为了更好地完成超前地质预报工作，我标段委托专业的地质预报单位对海棠山隧道进口段进行全方位的综合地质预报。结合3号支洞主洞勘探试验段的地质条件，超前地质预报工作按照由面到点、长短结合、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性。根据各种预报方法的特点，可分为常规地质预报、长距离宏观预报、中距离预报、短距离验证预报，各种方法如下：(1)地质调查2①调查目的核对勘测资料，掌握隧道所在地区的地层岩性、地质构造、不良地质及水文地质情况，为隧道内地质预报提供方向性的依据。②调查范围根据勘察单位提供的隧道工程地质图，调查范围为隧道上下游两侧全部范围。③调查内容a.地层岩性主要调查地层的地质时代、岩层厚度、层间结合程度、岩层产状、岩性、岩石硬度、风化程度等。b.地质构造主要调查断层、破碎带及节理裂隙特征。断层的产状、性质、破碎带宽度、破碎带的成分、破碎带的含水情况以及与隧道的关系。节理裂隙的组数、产状、间距、充填物质、延伸长度、张开度及节理面的起伏情况，节理裂隙的组合状况。c.不良地质主要调查隧址内滑坡的性质、规模、以及对隧道的影响。d.地下水的特征(2)地质素描调查隧道范围内的泉水、井水、水塘、水库、沟水、河水及其水量、水文、水质的变化等。隧道开挖后及时记录隧道洞身和掌子面地质情况的方法，它是地质调查的细化和补充，结合勘察和地质调查取得的地质资料可以预测隧道前方地质情况，同时为隧道运营维护提供全面准确的地质资料。素描内容①地层岩性地层地质时代、岩层厚度、层间结合程度、岩层产状、岩性、岩石硬度、风化程度等。②地质构造断层破碎带带宽度、破碎带的成分及胶结程度、破碎带的含水情况以及与隧道的关系。节理裂隙特征节理裂隙的组数、产状、间距、充填物质、延伸长度、张开度及节理面的起伏情况，节理裂隙的组合状况。③地下水的特征3出水点位置、水量、水压、水温、水色、悬浮物（泥砂等）测定；出水点和地质环境（地层、构造、岩溶、暗河等）的关系；与地表相关气象、水文观测；洞内涌水与地表径流、降雨的关系；必要时进行水样分析。④围岩稳定性评价和预报根据地质素描得到地层岩性、地质构造、不良地质、水文地质特征等，判定围岩完整性和围岩分级，结合勘察和地质调查取得的地质资料预测隧道前方地质情况。(3)TSP203+超前地质TSP203+超前地质预报系统是专门为隧道和地下工程超前地质预报研制开发的目前世界上在这个领域最先进的设备，它能方便快捷地预报掌子面前方较长范围内的地质情况，它弥补传统地质预报方法只能定性预报无法定量预报的缺陷，为更准确的地质预报提供了一种强有力的科学方法和工具，它不仅可以及时地为隧道施工变更施工工艺提供依据，而且可以减少隧道施工中突发性地质灾害的危险性，为隧道施工提供施工更安全保障，减少人员和设备的损伤，同时也就带来很大的经济效益。TSP203+每次可探测100～350m，为提高预报准确度和精度，采取重叠式预报，每开挖100m～150m预报一次，重叠部分(不小于20m)对比分析，每次探测结果与开挖揭示情况对比分析。TSP203+超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况的，TSP方法属于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在设计的震源点（通常在隧道的左或右边墙，大约24个炮点）用小量炸药激发产生，当地震波遇到岩石波阻抗差异界面（如断层、破碎带和岩性变化等)时，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接