搜索
-1-目录隧道超前地质预报实施细则......................................................-1--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。-2-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。第八条工区由工区安全总监和总工程师负责管段内的地质预报实施，根据地质预报成果分析，采取针对性施工措施，由工程部编制超前地质预报专项方案和预报计划，配合超前地质预报实施单位做好隧道超前地质预报工作，并且根据负责预报成果综合分析，将分析成果下发至各架子队并明确施工措施。第九条超前地质预报设备配置应满足超前地质预报专项设计文件中综合应用地质分析法、物探法和水平钻孔法的要求。三种方法有机结合、配合应用。超前地质预报设备应包括：数码相-3-机、TSP或TRT超前地质预报系统、红外探水仪、水平地质钻机、地质罗盘、水压表、流量监测仪、雨量计等。第十条各工区将超前地质预报组织机构和确定的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）等报至项目部备查。第四章分级预报及方法第十一条超前地质预报的方法和手段包括并不限于：1.有针对性的补充地质调查2.地质素描3.TSP或TRT超前地质预报系统4.地质雷达预报5.超前地质钻孔6.红外探水7.钻探8.水文地质预测预报第十二条隧道超前地质预报实行分级管理，根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，对工程地质进行地质灾害分级，采用不同的地质预报方案，分级决定调整实施施工方案。第十三条地质分析法应进行摄影或录像。隧道内地质素描应随隧道开挖及时进行，地层岩性变化处、构造发育部位、岩溶发育带附近等复杂重点地段每开挖循环进行一次；一般地段每10～20米进行一次。第十四条超前水平钻孔每循环钻探一般为30～50米，必要时也可钻至100米，钻进过程中，应安设孔口止水装置。连续预-4-报时前后循环钻孔重叠5～8米。加深炮眼钻孔，其深度较爆破孔深2～4米，掌子面施作数量原则上不少于5个，现场应配备炮孔深度检查工具。第十五条物理勘探法预报连续预报时前后两次应重叠5到10米以上。目录隧道超前地质预报实施细则......................................................-1-第五章信息反馈及处理第十六条各工区根据超前预报成果与现场实际揭示情况填写周分析报告与月报，并将周报及月报及时反馈到项目部。及时将预报成果向各工点进行交底，适时调整施工措施，保证安全施工。第十七条隧道超前地质预报显示地质条件与设计文件异常时，及时将情况向项目部总工程师汇报，并及时联系宝鸡指挥部、设计单位以及监理单位，制定应对方案，并及时采取措施，防止事故发生。第十八条TSP法1.适用范围适用于新建黄冈至黄梅铁路隧道工程超前地质预报（TSP法）施工。2.作业准备2.1内业技术准备组织技术人员认真学习、领会实施性施工组织设计，阅读、审核隧道施工图有关技术要求、问题，熟悉《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）、《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9604-2015）及《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）等文件有关超前地质预报相关内容。依据《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009），结合现场施工作业条件，制定相应安全保证措施及应急预案。对参加施工人员进行超前地质预报技术交底、安全交底，告知危险源以及相应的应急措施，并-5-进行岗前技术、安全培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备做好地质雷达、红外探测器等超前地质预报器材及设备的进场验收合格。3.技术要求3.1隧道超前地质预报应包括下列内容：3.1.1地层岩性，重点为软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土等。3.1.2地质构造，重点为断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况。3.1.3不良地质，重点为溶洞、暗河、人为坑洞、有害气体、高应力等发育情况。3.1.4地下水，重点为岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层。3.2隧道施工超前地质预报应以地质调查法为基础，针对不同地段地质情况和预报目的，采用一种或几种方法相互补充和印证，进行综合超前地质预报。4.施工程序与工艺流程4.1施工程序地质预报→数据分析→地质情况及围岩级别判断→开挖及支护（预留搭接长度）→地质预报→数据分析→地质情况及围岩级别判断。4.2工艺流程超前地质预报工艺流程见图1。-6-图1超前地质预报工艺流程图5.施工要求5.1施工准备5.1.1长距离预报长距离预报主要采用地质分析法，根据地面测绘和其它基础资料对隧道通过区的地质界线、地层岩性、地质构造、围岩级别、储水构造、富水规模、岩溶发育规律及特征、其它不良地质及特殊地质发育情况进行长距离、宏观预测预报，预报距离一般在掌子面前方200m以上，并根据揭示的情况进行不断的修正。地质分析法，包括地质素描法、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析法、地质作图法等。5.1.2中长距离预报中长距离预报是在长距离预报的基础上采用TSP、深孔水平钻探等对掌子面前方30～200m范围内的地质情况作进一步的预报，如溶洞、暗河的位置、规模、充填情况等作较为详细的预报。在复杂地段应增加TSP预报次数，TSP每次预报有效长度100m左右，需连续预报时前后两次应重叠10m以上，以便前后两次重复地段对比分析，另随着预报距离的增大，地质异常带的位置和宽度误差也在增大。5.1.3短距离预报短距离预报是在中长距离预报的基础上采用掌子面素描、红外探测、地质雷达和超前钻孔等方法进行预报，比如掌子面前方30m范围内有无水、在哪个方位有水、掌子面处地层岩性、地质构造及岩溶发育情况等，对以上判断可能有突泥、突水和其它有害地质情况的地段进行钻孔验证。研究既有资料制定预报方案短距离预报中长距离预报地质综合判断总工程师施工方案隧道施工1.地质素描2.红外探测3.超前水平钻探4.加深炮孔探测5、地质雷达中长距离预报地质分析法1.TSP或HSP预报2.深孔水平钻探-7-5.2超前地质预报施工工艺5.2.1TSP203+超前地质预报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，它弥补了传统地质预报方法只能定性不能定量预报的缺陷，为更准确进行超前地质预报提供了一种强有力的科学方法和工具。它不仅可以及时地预测预报隧道前方工程地质条件，为隧道施工工艺制定提供依据，从而加快施工进度，而且可以减少隧道施工中突发性地质灾害发生的危险性，为隧道施工提供安全保障。TSP203+每次可探测100～200m，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。⑴预报原理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收，数据通过TSPwin软件处理，就可以了解隧道工作面前方不良地质体的性质（软弱带、破碎带、断层、含水等）和位置及规模。⑵设备采用TSP203+超前地质预报系统，系统主要组成：①记录单元：12道，24位A/D转换，采样间隔62.5μs和125μs，最大记录长度为1808.5ms，动态范围120dB。②接收器（检波器）：三分量加速度地震检波器，灵敏度为1000mV/g±5%，频率范围为0.5～5000Hz，共振频率9000Hz，横向灵敏度＞1%，操作温度0℃～65℃。③TSPwin软件：数据采集和处理集于一体。⑶测线布置①接收器孔位置：在隧道边墙（面对掌子面），距离掌子面大约50m。数量：2个，隧道左、右边墙各一个。直径：φ43-45mm/孔深2m。布置：沿轴径向，用环氧树脂固结，向下倾斜10°左右。高度：离地面1m。②炮孔位置：在隧道的右边墙。第一个炮孔离接收器16m，其余炮孔间距为1.5m。数量：24个直径：38mm/孔深1.5m。布置：沿轴径向，向下倾斜10-20°（激发时水封填炮孔）。高度：离地面约1m。⑷数据采集与分析TSP203+超前地质预报系统分为洞内数据采集和室内分析处理两大部分。①洞内数据采集洞内数据采集主要由接收器、数据记录设备以及起爆设备三大部分组成。洞内数据采集包括打接收器孔、爆破孔、埋置接收器管、连接接收信号仪器、放炮接收信号等过程。a、钻接收器孔2个，见测线布置。b、钻爆破孔24个，见测线布置。c、埋置接收器管：将环氧树脂放入接收器孔中，然后将接收器管旋转插入孔内，15分钟后环氧树脂、接收器管与周围岩体就能很好地粘结在一起；-8-d、装药：每爆破孔装药量大约75g（岩石2#乳化炸药），根据围岩软硬完整破碎程度与距接收器位置的远近而不同；e、联线：将设备各组件及爆破导火线联接好；f、放炮、接收信号g、拆线、清理设备。②室内计算机分析处理采集的TSP数据，通过TSPwin软件进行处理。TSPwin软件处理流程包括11个主要步骤，即：数据设置→带通滤波→初至拾取→拾取处理→炮能量均衡→Q估计→反射波提取→P-S波分离→速度分析→深度偏移→提取反射层。通过速度分析，可以将反射信号的传播时间转换为距离（深度），可以用与隧道轴的交角及隧道工作面的距离来确定反射层所对应的地质界面的空间位置，并根据反射波的组合特征及其动力学特征解释地质体的性质。通过TSPwin软件处理，可以获得P波、SH波、SV波的时间剖面、深度偏移剖面、提取的反射层、岩石物理力学参数、各反射层能量大小等成果，以及反射层在探测范围内的2D或3D空间分布。⑸提交资料室内分析处理一般在24小时内完成并可提交正式成果报告，报告一般包括如下内容：①工作概况②探测的方法、设备及原理③测线布置④对测试结果的初步分析⑤结论TSP报告中应附的成果图表：①现场数据记录表②岩石参数曲线图（横坐标为里程）③岩石参数表⑹与隧道施工工序衔接打炮孔和接收器孔可与隧