阿卡黑一號隧道超前地質(zhì)預(yù)報專項方案

1、阿卡黑一號隧道超前地質(zhì)預(yù)報專項方案目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483724 1編制依據(jù)1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483725 2工程概況1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483726 2.1隧道地層巖性1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483727 2.2隧道地質(zhì)構(gòu)造1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483728 2.3水文地質(zhì)特征1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483

2、729 2.4不良地質(zhì)與特殊巖土2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483730 3超前地質(zhì)預(yù)報2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483731 3.1超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的意義和目的2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483732 3.1.1超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的意義2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483734 3.1.2超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的目的3 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483740 3.2 阿卡黑一號隧道總體預(yù)報方案3 HYPERLINK l _R

3、efHeading_Toc333483742 3.3超前地質(zhì)預(yù)報工作流程5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483743 3.4超前地質(zhì)預(yù)報工藝流程6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483744 3.5地質(zhì)復(fù)雜程度分級7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483745 3.6 預(yù)報方法8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483746 3.6.1常規(guī)地質(zhì)法（地質(zhì)調(diào)查法）8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483747 3.6.2超前鉆探法8 HYPERLIN

4、K l _RefHeading_Toc333483748 3.6.3物探法11 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483749 3.7隧道隱伏巖溶探查15 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483750 3.7.1作容與原則15 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483751 3.7.2主要技術(shù)要求16 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483752 3.7.3隱伏巖溶探查流程圖19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483753 4超前地質(zhì)預(yù)報工作管理19 HYP

5、ERLINK l _RefHeading_Toc333483754 4.1工作容19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483755 4.2成果資料提交20 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483756 4.3超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果的流轉(zhuǎn)應(yīng)用20 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483757 4.4隱伏巖溶探查資料整理21 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483812 5組織機(jī)構(gòu)、人員、儀器設(shè)備配備23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483813 5.1 組織機(jī)

6、構(gòu)與人員配備23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483814 5.2 儀器設(shè)備配備24 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483815 6質(zhì)量保證體系與措施24 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483816 6.1地質(zhì)調(diào)查法的規(guī)要求24 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483817 6.2 短距離超前鉆探的規(guī)要求25 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483818 7安全與環(huán)保要求25 HYPERLINK l _RefHeading_Toc333483819

7、 8.附則26赤平1號隧道超前地質(zhì)預(yù)報專項方案1.編制依據(jù)(1)鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南(鐵建2022105號)(2)云貴鐵路XX公司隧道超前地質(zhì)預(yù)報管理辦法附錄1云貴鐵路段管理文件匯編(3)新建滇桂鐵路段標(biāo)準(zhǔn)化管理手冊(試行)。(4)指導(dǎo)新建滇桂鐵路段施工組織設(shè)計(5)新建滇桂鐵路DK461+834赤平1號隧道施工圖(6)關(guān)于發(fā)布隧道超前地質(zhì)預(yù)報管理細(xì)則的通知(云貴運鐵工202289號)(7)關(guān)于進(jìn)一步明確軟弱圍巖和不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計與施工相關(guān)技術(shù)規(guī)定的通知(鐵建2022120號)(8)超前探測和加深炮眼探測的指導(dǎo)性設(shè)計圖(9)關(guān)于重新明確滇桂鐵路施工階段隧道周圍巖溶勘察工作方法的函(

8、滇桂香2022074號)(10)高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)TB1075320222.項目概述該隧道位于廣南至朱琳段。為雙線隧道，線間距4.6m，設(shè)計為4.5單側(cè)下坡。進(jìn)口里程DK461+628，出口里程DK462+040，全長412m。隧道入口與橋梁相連，出口與路基相連，最大埋深約80m。隧道施工區(qū)以剝蝕和盆地堆積為特征，地形起伏不大。地表高程1368 1479 m，相對高差約111m，該段為第四系殘積紅粘土覆蓋，山坡厚03m，局部較厚。平緩部分為旱地耕作，自然坡度45 70，局部為土墻。隧道附近有便道，整體交通條件局部普遍較差。2.1隧道地層巖性勘察區(qū)地表覆蓋第四系全新統(tǒng)坡殘積(Q4d

9、l+el)紅粘土；下伏基巖為二疊系(P2W)吳家坪組灰?guī)r。2.2隧道地質(zhì)結(jié)構(gòu)該段未見明顯構(gòu)造標(biāo)志，地層為單斜。2.3水文地質(zhì)特征勘察區(qū)地表水有少量水，主要受大氣降水補(bǔ)給。旱季溝內(nèi)無水，地下水主要為第四系上部孔隙水、基巖裂隙水和巖溶水。第四紀(jì)土壤孔隙潛水主要賦存于溝土中，水量很少?？扇軒r富含巖溶水，埋深大，無地下水露頭。地下水主要由大氣降水補(bǔ)給。根據(jù)附近同一地層的水質(zhì)分析，水質(zhì)類型屬于HCO3-，-Ca2+型水。根據(jù)鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定(鐵建2005157號和2007140號)，當(dāng)環(huán)境效應(yīng)為化學(xué)侵蝕環(huán)境和氯鹽環(huán)境時，水中的SO42-、Mg2+、pH值和Cl-對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性。2.

10、4不良地質(zhì)和特殊巖土該段不良地質(zhì)為巖溶、危巖和落石。特殊巖土是紅粘土。1.巖溶:勘察區(qū)基巖為石灰?guī)r，巖溶十分發(fā)育。山坡上可見溶洞，高4 5m，寬8 12m。巖層產(chǎn)狀為N22/10 NE，線走向與巖層走向夾角為83，剖面視傾角為10。對隧道開挖有一定影響。2.危巖落石:隧道DK461+935 DK461+960巖層代表產(chǎn)狀為N34/31 SE，與線路夾角為41，節(jié)理為N54W/90，巖性以灰?guī)r為主，圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育，隧道左側(cè)巖體易坍塌。隧道出入口穩(wěn)定。3.紅粘土(Q4dl+el):深褐色、黃褐色、褐紅色，硬塑，質(zhì)純，粘性好。厚度0 3m，局部稍厚，分布于坡面。屬于弱膨脹土，對隧道工程影響不大。3

11、.超前地質(zhì)預(yù)報3.1超前地質(zhì)預(yù)報的意義和目的3.1.1超前地質(zhì)預(yù)報的意義隧道超前地質(zhì)預(yù)報是確保隧道施工安全、優(yōu)化工程設(shè)計、實現(xiàn)施工信息化的重要基礎(chǔ)。通過超前地質(zhì)預(yù)報，可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)隱藏的重大問題，及時掌握和反饋隧道地質(zhì)條件信息，調(diào)整隧道設(shè)計參數(shù)和防護(hù)措施，為優(yōu)化隧道施工組織、制定施工安全應(yīng)急預(yù)案、控制工程設(shè)計變更提供依據(jù)。做好隧道超前地質(zhì)預(yù)報工作，可以預(yù)防各種突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害，有效規(guī)避工程建設(shè)風(fēng)險，實現(xiàn)鐵路工程六位一體的管理目標(biāo)。超前地質(zhì)預(yù)報是保證施工安全和結(jié)構(gòu)安全的重要手段，是鐵路隧道設(shè)計文件的重要組成部分，是鐵路隧道施工的關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，是施工中不可缺少的關(guān)鍵工序，必須作為一個過程納入施工組織

12、管理。3.1.2超前地質(zhì)預(yù)報的目的1.不同巖石接觸帶的位置、巖石破碎程度和接觸帶地下水的存在；2.極破碎巖體的巖體破碎程度、地下水賦存和巖體穩(wěn)定性；3.可溶巖段巖溶發(fā)育程度及巖溶水發(fā)育情況；4.隧道巖層風(fēng)化程度、節(jié)理裂隙發(fā)育情況、巖層產(chǎn)狀及其他圍巖變化情況；5.隧道圍巖級別的變化趨勢。3.2赤平1號隧道總體預(yù)報方案赤平1號隧道采用以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)的綜合超前地質(zhì)預(yù)報和綜合物探、超前鉆探法。根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報和開挖后揭露的地下水發(fā)育情況，結(jié)合地表水源監(jiān)測，隧道開挖必要時采用局部超前注漿或周邊超前注漿加固巖體，防止突水突泥，確保施工安全。超前地質(zhì)預(yù)報應(yīng)納入過程管理，作為關(guān)鍵工序納入施工組織管理。(附

13、超前地質(zhì)預(yù)報檢驗批表)施工中綜合運用多種預(yù)報方法，取長補(bǔ)短，取長補(bǔ)短，根據(jù)綜合監(jiān)測結(jié)果，及時提出不良地質(zhì)的處理措施，降低施工風(fēng)險，確保工程質(zhì)量和運營安全。赤平1號隧道超前地質(zhì)預(yù)報方法及工程量見表“赤平1號隧道超前地質(zhì)預(yù)報方法及工程量表”。赤平1號隧道超前地質(zhì)預(yù)報方法及工程量清單種類長度工程數(shù)量412地質(zhì)調(diào)查方法地質(zhì)勘測m412地質(zhì)素描m412地質(zhì)測繪m412超前鉆探方法加深洞m3780超前鉆孔孔數(shù)76m2280地球物理勘探方法TSP203頻率四m378紅外探測頻率15m454基底檢測m412各施工段的具體預(yù)報方法見表“赤平1號隧道施工段超前地質(zhì)預(yù)報方法”。赤平一號隧道各施工段的超前地質(zhì)預(yù)報方法

14、序列號里程樁號預(yù)測一個DK461+628DK461+642地質(zhì)調(diào)查法+基底檢測2DK461+642DK462+020地質(zhì)調(diào)查+地球物理勘探+超前鉆探+底物檢測WT-2ZT五號三DK462+020DK462+040地質(zhì)調(diào)查法+基底檢測WT-2和ZT-5的適用條件和主要手段見地球物理勘探類型分類表。地球物理勘探類型分類序列號適用條件適用風(fēng)險水平地球物理勘探類型主要手段一個不溶巖區(qū)的斷層及其破碎帶，可溶巖巖溶中等發(fā)育區(qū)，可能的節(jié)理密集帶?；嘛L(fēng)險高，突水突泥風(fēng)險中等以上。WT-2TSP203+紅外檢測2巖溶發(fā)育區(qū)泥漿突水風(fēng)險中等，地表水流失風(fēng)險高。ZT五號超前鉆孔(5個孔)+加深炮眼(10個孔)3.

15、3超前地質(zhì)預(yù)報工作流程超前地質(zhì)預(yù)報工作流程見下圖。3.4超前地質(zhì)預(yù)報流程超前地質(zhì)預(yù)報流程圖3.5地質(zhì)復(fù)雜程度分類地質(zhì)復(fù)雜程度分類見下表。復(fù)雜性分類影響因素復(fù)雜的(甲級)更復(fù)雜(B類)中等復(fù)雜程度(c級)簡單(D級)地質(zhì)復(fù)雜性(包括地球物理異常)巖溶發(fā)育程度發(fā)育強(qiáng)烈，主要是大型地下河、廊道、大型洞穴、豎井、天坑，地下洞穴系統(tǒng)基本形成。中等發(fā)育，沿斷層、層面、不整合面等有明顯的溶蝕。中小型串珠狀洞穴系統(tǒng)未形成，有小型地下河或集中徑流。弱發(fā)育，沿裂隙，地表溶蝕擴(kuò)展成巖溶裂隙或小溶洞，裂隙連通性差，集中徑流少見，常出現(xiàn)裂隙水流。弱發(fā)育，主要為裂隙巖溶或溶孔，裂隙不連通，透水性差。涌水涌泥程度特大突水(

16、涌水量 10萬m3/d)、大突水(涌水量1 10萬m3/d)、突泥、高水壓。大突水(涌水量1000 10000m3/d)和突泥中型涌水(1001000 m3/d)和涌泥涌水量小(涌水量 100 m3/d)，突水的可能性極小。故障穩(wěn)定度大規(guī)模的斷層破碎帶，自穩(wěn)能力差，富水可能造成大規(guī)模的失穩(wěn)和崩塌。中等規(guī)模的斷層帶，弱、中等弱、富水性，可能造成中等規(guī)模的塌陷。中小型斷層，軟弱富水，可能造成小型崩塌。中小斷層，無水，區(qū)塊調(diào)整地應(yīng)力影響程度開挖過程中應(yīng)力極高(RC/ max 1%，工作溫度0 65。= 3 * roman羅馬數(shù)字3TSPwin軟件:數(shù)據(jù)采集和處理一體化，智能化程度高。(4)現(xiàn)場數(shù)據(jù)收

17、集觀測系統(tǒng)的設(shè)計接收器位于R1，隧道掌子面位于R1+55，設(shè)計為24門炮。兩個接收器(檢測器)同時在隧道的左側(cè)壁和右側(cè)壁接收。觀測系統(tǒng)設(shè)計見表3:表3地震波反射觀測系統(tǒng)設(shè)計接收器(檢測器)孔鉆孔量2、位于隧道左右側(cè)墻。24，位于隧道的左墻上直徑45毫米鉆頭鉆孔用 38 45 mm鉆頭鉆孔深度2.0米1.5米同I隧道軸線垂直，向上傾斜5 10。隧道垂直于軸線方向，向下傾斜10 20。高度距離隧道底部1米距離隧道底部1米位置距離隧道掌子面55m。第一炮點距同側(cè)檢波器20m，炮距1.5m接收者R1臉5米接收者R220米霍爾S1 S2 S3 S23 S24隧道TA圖3 3 tsp觀測系統(tǒng)示意圖觀察系統(tǒng)

18、的示意圖見圖3。1.5米儀器采集參數(shù)數(shù)據(jù)采集時，X-Y-Z三個分量用于同時接收，并設(shè)置合適的采樣間隔和記錄長度。采樣前檢測噪聲，當(dāng)噪聲幅度小于-78dB時接收數(shù)據(jù)。激發(fā)地震波時，采用瞬發(fā)電雷管和無爆炸延時的乳化炸藥，用量由實驗確定。記錄數(shù)據(jù)時，準(zhǔn)確填寫隧道記錄，在拍攝過程中增減鏡頭數(shù)，確保鏡頭數(shù)正確。(5)數(shù)據(jù)處理收集的數(shù)據(jù)由支持的專用軟件TSPwin處理。加工時，首先要正確輸入巷道、炮點、接收點的幾何參數(shù)。拒絕不合格的地震道。只有合格的地震道才能用于數(shù)據(jù)處理和解釋。根據(jù)預(yù)測長度，選擇合適的治療時間長度。處理流程主要包括11個主要步驟，即:數(shù)據(jù)設(shè)置帶通濾波初至拾取拾取處理炮能量平衡Q估計反射波

19、提取縱橫波分離速度分析深度偏移反射層提取。處理的最終結(jié)果包括頻譜、P波、SH波和SV波的時間剖面、深度偏移剖面、提取的反射層、巖石物理力學(xué)參數(shù)、各反射層的能量等。，從而在檢測區(qū)域周圍的2D和3D空間中分布有反射層。(6)處理結(jié)果的解釋和評價對處理結(jié)果的解釋和評估主要基于以下幾點:反射振幅越強(qiáng)，反射系數(shù)與波阻抗之差越大。正反射振幅(紅色)表示正反射系數(shù)，表示堅硬巖層；負(fù)反射振幅(藍(lán)色)指向軟弱巖層。如果橫波的反射比縱波強(qiáng)，說明巖層飽水。VP/VS的大幅增加或泊松比的突然增加，往往是流體的存在造成的。如果Vp降低，說明裂縫密度或孔隙度增加。解釋評價結(jié)果結(jié)合隧道地質(zhì)勘察資料、設(shè)計資料、施工地質(zhì)資料、

20、反射波分析結(jié)果顯示圖和巖石物理力學(xué)參數(shù)。根據(jù)上述結(jié)果，推斷隧道開挖面前方圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，如軟弱夾層、斷層破碎帶、節(jié)理密集帶等地質(zhì)體的性質(zhì)、規(guī)模和位置。結(jié)合巖體的物理力學(xué)參數(shù)、圍巖的軟硬程度、含水量、構(gòu)造影響程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度等。對圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行評價，并參照相關(guān)規(guī)范對圍巖等級進(jìn)行初步評價。紅外找水超前探測紅外找水一般能在TSP和瞬變電磁法預(yù)測的地下水異常地段和重點難點地段近距離準(zhǔn)確探測含水體，重點關(guān)注地下水的存在和方位(特別是對于巖溶管道水、富水?dāng)鄬?、富水褶皺軸、富水地層等。).當(dāng)隧道開挖接近前期探測到的異常體或關(guān)鍵地段時，進(jìn)場進(jìn)行探測工作。紅外檢測和測試過程簡單，不需要安裝和

21、連接儀器設(shè)備?，F(xiàn)場參數(shù)測量記錄和數(shù)據(jù)采集需要20分鐘左右。(2)人員安排試驗應(yīng)由地質(zhì)工程師和地球物理工程師進(jìn)行。檢測時，監(jiān)理和施工單位應(yīng)在場。(3)紅外探測方法和儀器系統(tǒng)紅外探測是一種基于紅外輻射原理的地球物理方法，即一切物質(zhì)都向外輻射紅外電波的原理，通過接收和分析紅外輻射信號，可以進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報。本項目采用煤科院太普高新技術(shù)開發(fā)中心研制的HY-303紅外探測器及其配套軟件分析軟件。(4)場地布置和數(shù)據(jù)采集。現(xiàn)場測試時，沿隧道軸線在拱頂、拱腰、邊墻和隧道底部布置測線。測點間距為5m，測線長度為60m。在隧道掌子面布置三至四條測線，每條測線布置三至五個測點。開挖測線布置見圖8。圖8隧道掌子面紅

22、外探測點布置圖檢測屬于非接觸式檢測。當(dāng)用儀器的激光定點在隧道巖壁上打一個紅點時，儀器的屏幕上就能顯示出一個探測數(shù)據(jù)。一旦沿著布置的測量點進(jìn)行檢測并讀取檢測值，數(shù)據(jù)采集就完成了。(5)數(shù)據(jù)處理和結(jié)果在分析檢測數(shù)據(jù)之前，先檢查檢測數(shù)據(jù)的可靠性。檢測數(shù)據(jù)和曲線分析判斷以地質(zhì)為基礎(chǔ)。通過探測和施工驗證，總結(jié)了正常場的特點。先確定正常場，再確定異常場，由異常場確定含水體的存在。分析時，綜合對比分析所有探測曲線，確定隱伏水體或含水構(gòu)造相對于隧道的空間位置。3.7隧道隱伏巖溶探測赤平1號隧道灰?guī)r段和開挖時發(fā)現(xiàn)巖溶的地段必須進(jìn)行隱伏巖溶勘探。3.7.1工作公差和原則1.隧道施工空間狹小，圍巖不穩(wěn)定，各種施工機(jī)

23、械設(shè)備頻繁活動，隧道內(nèi)隱伏巖溶勘探難度大。因此，隧道開挖后，對隧道底部及周圍隱伏巖溶的勘探應(yīng)根據(jù)具體情況采用適當(dāng)?shù)姆椒ā?.對于洞底及洞周開挖過程中暴露的大型巖溶工地，原則上應(yīng)采用儀器進(jìn)行跟蹤探測，查明其空間形態(tài)與洞身的關(guān)系，測量精度應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范要求。3.利用氣槍探查隧道底部及周邊巖溶，是探查隱伏巖溶的最基本手段。原則上采用探地雷達(dá)方法進(jìn)一步探查氣槍探測到的溶洞周圍異常和無法進(jìn)入實測的巖溶，因地制宜布設(shè)側(cè)線探查巖溶異常。4.對于洞底埋深較淺的巖溶(埋深 3m)，需增加鉆孔探頭和風(fēng)鎬進(jìn)行勘探。5.對于隧道底部埋藏較深的巖溶(埋深3m)，應(yīng)采用鉆探和物探查明巖溶空間形態(tài)。探測隧道底部巖溶的地球物

24、理方法主要有探地雷達(dá)法、彈性波CT法等。開挖時，分段進(jìn)行勘探。地質(zhì)測線原則上沿隧道軸線、左右線中心、邊墻基礎(chǔ)等布置。彈性波CT法與鉆孔布置相結(jié)合。6.各種勘探方法必須提交相應(yīng)的勘探說明書(或報告)和相關(guān)圖件。主要技術(shù)要求1.隧道底部和隧道周圍的巖溶勘測和草圖工作要求A.測量隧道底部及其周圍發(fā)現(xiàn)的溶蝕溝槽、溶洞(洞)、裂隙發(fā)育帶和地下水發(fā)育段，繪制隧道底部的洞壁、拱頂、巖溶水平和剖面圖，比例尺原則上為1: 50 1: 500。B.素描要在測繪圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行，數(shù)碼相機(jī)拍攝要完成。C.巖溶地下河(泉)、突水點、突泥點的位置要準(zhǔn)確測量，汛期水量、水位要調(diào)查測量。2.工程地質(zhì)測繪工作要求溶洞頂板節(jié)理裂隙

25、的分布、充填、膠結(jié)程度，巖層產(chǎn)狀，單層厚度，洞頂、洞底、洞壁的完整程度；洞穴的形狀和大小，跨越洞穴的建筑物的位置和寬度，頂(底)板與建筑物邊界之間的巖石層厚度；洞穴沉積物、水痕、死水、水流等。；溶蝕槽、溶蝕縫等的空間發(fā)育特征。，以及補(bǔ)牙的情況；水文地質(zhì)特征，如地下河(泉)補(bǔ)給來源、水流方向、長期水量動態(tài)變化特征等。涌泥(水)動態(tài)觀測。3.氣槍探測孔工作要求采用氣槍探測孔對隧道底部及周圍巖溶進(jìn)行探測。每段設(shè)10個勘探孔，分別位于拱頂、左右拱腳、左右側(cè)墻和左右側(cè)墻中部、隧道底部左右線中心和隧道底部軸線處。探測孔深度為6m(仰拱開挖后應(yīng)用洞底探測孔)，斷面周向間距為5m。遇到巖溶異常時，要適當(dāng)加密加

26、深。4、電鉆探頭、風(fēng)鎬探頭當(dāng)隧道底部及隧道周圍有充填物，且充填物厚度 3m時，原則上鉆孔縱橫間距5m，勘探周界必須覆蓋巖溶充填物。作好鉆機(jī)勘探和風(fēng)鎬勘探記錄，每個孔的里程位置必須準(zhǔn)確定位，厚度、成分、硬度、含水量等。應(yīng)詳細(xì)記錄每個孔中的巖溶充填物。5.地球物理探測法(1)方法選擇考慮到勘探效率和實用性，目前隧道施工中常用的巖溶物探方法主要有兩種，即探地雷達(dá)法和彈性波CT法。雷達(dá)法可用于隧道底部和隧道周圍的巖溶探測。原則上，這種方法是該領(lǐng)域的首選。CT法主要用于探測隧道底部的大型巖溶場地(結(jié)合鉆探)。(2)探地雷達(dá)法一、設(shè)備要求應(yīng)采用經(jīng)認(rèn)證的探地雷達(dá)儀器。為了兼顧勘探深度和精度，可以使用一種10

27、0MHz的屏蔽天線或100MHz和200MHz兩種屏蔽天線作為天線頻率。b、場地布置采用連續(xù)測量。定位標(biāo)尺之間的距離不大于10m。隧道底部測線原則上沿隧道延伸方向布置，按隧道寬度平均布置三條測線，如下圖所示，或按氣槍異常周長布置。原則上沿隧道延伸方向布置三條測線，一條為拱頂，一條為左右拱線，或為風(fēng)槍異常周界。測量時應(yīng)清理場地，洞底盡量平整干燥。施工車輛、金屬材料和設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離測線，一般大于30m。對不能撤離現(xiàn)場的金屬物體和障礙物進(jìn)行測量時，應(yīng)做好詳細(xì)記錄(金屬物體或障礙物的類型、位置和規(guī)模)，以便在資料解釋時容易排除干擾。(3)彈性波CT法一、設(shè)備要求A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)位不小于16位。增益大，動態(tài)

28、可控，輸入阻抗不低于3k。(3)具有良好的一致性。井下檢波器串應(yīng)使用固有頻率在40Hz左右的檢波器，地面檢波器應(yīng)使用固有頻率在100Hz左右的高頻檢波器。b、場地布置被探測的地質(zhì)體相對位于掃描剖面的中部，其尺度大于成像單元的尺度。井深應(yīng)大于井距，井距應(yīng)小于40m。(3)在一個發(fā)射器和多個接收器的兩側(cè)采用扇形觀測系統(tǒng)。激發(fā)點和接收點之間的距離相等，根據(jù)成像單元的大小確定；地面接收點距離應(yīng)根據(jù)空間距離確定。c、鉆孔要求采取適當(dāng)措施保護(hù)墻體；當(dāng)采用PVC保護(hù)管時，保護(hù)管的直徑應(yīng)大于70毫米。有效測試段無沉積物，測試段無井液。鉆機(jī)應(yīng)配合整個試驗。6.演練(1)儀器要求鉆孔設(shè)備應(yīng)根據(jù)巖溶分布的位置和深度

29、綜合選擇，主要是立式工程鉆機(jī)(XJ100等。)，此外，還應(yīng)配備適合查明土壤性質(zhì)的原位測試設(shè)備，如靜力觸探試驗。(2)勘探原則A.隧道底部巖溶沉積厚度大于3m的巖溶場地原則上應(yīng)采用100型機(jī)動鉆探進(jìn)行驗證。B.當(dāng)物探確定的巖溶異常符合下列條件之一時，應(yīng)進(jìn)行鉆探驗證:(1)隧道基底以下大型巖溶異常頂板完整灰?guī)r厚度 5m；完整石灰?guī)r頂板的厚跨比小于0.5或不完整石灰?guī)r頂板的厚度小于5倍洞高；隧道開挖揭示巖溶，巖溶異常連續(xù)分布；巖溶異常的直徑或高度較大；巖溶異常可能是地下水徑流、排泄或地表水入滲通道。c .各類鉆孔的密度和深度應(yīng)以查明洞底工程影響區(qū)或?qū)こ逃杏绊懙膸r溶或地球物理異常帶的空間分布特征為原

30、則。D.原則上，隧道底部鉆孔的有效深度為10m。當(dāng)揭露巖溶等不良地質(zhì)條件時，鉆孔深度在穩(wěn)定基巖中不應(yīng)超過5m。所有鉆孔應(yīng)按鐵路工程地質(zhì)鉆探規(guī)程進(jìn)行，并準(zhǔn)備原始記錄、鉆孔柱狀圖和巖心照片。E.當(dāng)隧道底部有一定厚度的土?xí)r，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范規(guī)定完成取樣試驗，并進(jìn)行一定數(shù)量的靜力觸探試驗，以查明土的工程性質(zhì)。3.7.3隱伏巖溶探測流程圖4.高級地質(zhì)預(yù)報管理4.1工作能力成立超前地質(zhì)預(yù)報管理領(lǐng)導(dǎo)小組。根據(jù)設(shè)計要求，總工程師負(fù)責(zé)編制超前地質(zhì)預(yù)報實施細(xì)則，由項目經(jīng)理簽字確認(rèn)，報監(jiān)理單位審核，施工單位批準(zhǔn)后實施。超前地質(zhì)預(yù)報方案的變更，由建設(shè)單位組織四方共同協(xié)商確定。預(yù)報工作實施前，應(yīng)提前通知監(jiān)理單位進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)理

31、。超前地質(zhì)預(yù)報的實施過程詳細(xì)記錄在施工日志和監(jiān)督日志中。建立管理臺賬(臺賬格式見表3)。根據(jù)實際開挖揭示的地質(zhì)條件，建立圍巖變化統(tǒng)計表，定期分析尋找規(guī)律，研究不同地質(zhì)條件下各種預(yù)報方法的針對性、適應(yīng)性和準(zhǔn)確性。做好預(yù)報資料的整理歸檔工作，建立月報制度。月報主要包括:隧道超前地質(zhì)預(yù)報開展情況、重異常情況分類統(tǒng)計、超前地質(zhì)預(yù)報總結(jié)、下一步超前地質(zhì)預(yù)報工作計劃。每月25日將月報提交監(jiān)理單位審核。4.2成果數(shù)據(jù)的提交(1)立即報告:當(dāng)?shù)刭|(zhì)工程師發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件發(fā)生變化時，立即向項目部和項目經(jīng)理部口頭或書面報告，積極參與不良地質(zhì)段工程措施的研究，從地質(zhì)角度提出合理的意見和建議。(2)日報:每次地質(zhì)預(yù)報完成后

32、，在規(guī)定的時間內(nèi)向事業(yè)部和項目經(jīng)理部提供相應(yīng)的資料。(3)最終成果報告:所有隧道貫通后提交一冊最終成果報告。4.3超前地質(zhì)預(yù)報成果的傳播和應(yīng)用(1)一般隧道、二級風(fēng)險隧道物探結(jié)束后4小時，專業(yè)預(yù)測單位將物探結(jié)果報施工單位，施工單位總工程師組織專業(yè)預(yù)測單位共同對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析解釋，提出結(jié)論性意見，并在4小時內(nèi)將相關(guān)資料同時下發(fā)至指揮部、設(shè)計、監(jiān)理單位(可先傳電子版，再傳紙質(zhì)文件)。結(jié)合物探資料，設(shè)計單位將重點驗證設(shè)計和施工措施的合理性、安全性和匹配性，并提出施工建議或補(bǔ)充檢測方案。(2)物探成果分析需要鉆探或補(bǔ)測的，鉆探或補(bǔ)測結(jié)束后，由施工單位總工程師組織對綜合預(yù)測成果進(jìn)行分析，提出施工建議，

33、并在8小時內(nèi)將相關(guān)資料以電子方式發(fā)送至指揮部、設(shè)計、監(jiān)理單位，設(shè)計單位在4小時內(nèi)確認(rèn)設(shè)計施工措施，或重新制定工程措施后組織施工。(3)若超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果與設(shè)計相符，則進(jìn)行正常施工。與設(shè)計不符時:D級施工地質(zhì)段，指揮部主管工程師原則上在12小時內(nèi)組織四方會商，研究確定施工方案或補(bǔ)充檢測方案。丙級施工地質(zhì)段由指揮部負(fù)責(zé)人組織召開四方會商。原則上，設(shè)計變更或補(bǔ)充檢測方案應(yīng)在48小時內(nèi)確定。(4)如施工單位揭示實際地質(zhì)條件和超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果與原設(shè)計有較大差異，對施工安全構(gòu)成潛在威脅時，應(yīng)立即停止掘進(jìn)，填寫重質(zhì)量異常報告，并及時向建設(shè)單位、設(shè)計單位和監(jiān)理單位報告。公司將組織現(xiàn)場調(diào)查，必要時召開專家會議，

34、確定施工方案或補(bǔ)充檢測方案。(5)各單位負(fù)責(zé)物探、地質(zhì)素描、鉆探、加深孔等工作。每種預(yù)報方法完成后，應(yīng)在8小時內(nèi)對成果和數(shù)據(jù)(可先傳電子版，再傳報紙文件)進(jìn)行整理分析，重點是對預(yù)報結(jié)論、設(shè)計地質(zhì)條件和工程措施進(jìn)行驗證和檢查。若預(yù)報結(jié)論與設(shè)計不符，應(yīng)提出施工建議或補(bǔ)充預(yù)報方案，確保超前地質(zhì)預(yù)報成果能有效用于指導(dǎo)現(xiàn)場施工。對于復(fù)雜地質(zhì)段，如需通過多種方式進(jìn)行綜合預(yù)報，應(yīng)按照建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計、施工單位的順序逐級編制和審核超前地質(zhì)預(yù)報報送表(附表)。(6)書面資料每周提交一次，丙、丁類地質(zhì)填寫書面格式見附表9-2，甲、乙類地質(zhì)填寫書面格式見附表9-2、9-3。(7)超前地質(zhì)預(yù)報的所有原始資料和分析解釋

35、結(jié)論應(yīng)隨施工日志放置在洞口備查。4.4隱伏巖溶探測資料整理4.4.1隧道底部和隧道周圍的巖溶調(diào)查和草圖A.洞底及拱頂巖溶發(fā)育平面剖面圖(比例尺1:50 1:500)；B.洞壁巖溶發(fā)育平面剖面圖(比例尺1:50 1:500)；C.隧道溶洞(蝕槽)實測平面圖和橫斷面圖(比例尺1:50 1:500)；D.地下水流量等水文調(diào)查結(jié)果E.巖溶水涌突測量結(jié)果。F.數(shù)字圖像成果等。4.4.2工程地質(zhì)測繪根據(jù)相關(guān)規(guī)范和規(guī)定，地質(zhì)調(diào)查和測繪成果將反映在實測巖溶剖面調(diào)查圖中。4.4.3氣槍探頭孔做好氣槍鉆孔記錄，特別是有巖溶異常的鉆孔。必須詳細(xì)記錄巖溶深度、充填物性質(zhì)、充水情況和巖石破碎程度。4.4.4鉆孔探針和氣

36、動拾取探針作好鉆機(jī)勘探和風(fēng)鎬勘探記錄，每個孔的里程位置必須準(zhǔn)確定位，厚度、成分、硬度、含水量等。每個孔的巖溶充填情況應(yīng)詳細(xì)記錄。地球物理勘探數(shù)據(jù)處理要求(1)探地雷達(dá)法A.雷達(dá)記錄應(yīng)清晰，發(fā)射波形和同相軸明顯，不合格的記錄應(yīng)重新測量。B.對合格的記錄進(jìn)行必要的處理，如編輯、過濾、增益、乘積和消除背景干擾等。C.對于每條隧道，應(yīng)獨立測定電磁波的介電常數(shù)，以便將雷達(dá)的時間-波形記錄從時間轉(zhuǎn)換到深度。D.外部干擾源(金屬物體和障礙物)應(yīng)在剖面圖上詳細(xì)標(biāo)出。E.施工中發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)病害和超挖應(yīng)在剖面圖上詳細(xì)標(biāo)注。F.處理深度應(yīng)大于10m。G.應(yīng)在雷達(dá)剖面圖中標(biāo)出被探測對象的反射波組，確定異常體的深度、規(guī)模

37、和大致形狀，推斷充填情況。(2)彈性波CT法A.根據(jù)鉆孔剖面建立坐標(biāo)系，將所有激發(fā)點和接收點轉(zhuǎn)換成成像剖面的二維坐標(biāo)。B.根據(jù)分辨率的要求，確定單元和節(jié)點的形狀和大小。單元的網(wǎng)格大小不應(yīng)小于測點間的距離，單元數(shù)應(yīng)小于射線數(shù)。C.應(yīng)采用曲線射線追蹤。D.相互連接的CT切片應(yīng)在反轉(zhuǎn)前連接。E.根據(jù)CT圖像速度分布規(guī)律并結(jié)合測區(qū)地質(zhì)資料進(jìn)行推斷解釋。信息提交要求A.格式要求根據(jù)隧道體積，提交物探報告和圖件。B.信息容量(1)實物檢測線布置及成果平面圖、物探剖面成果圖、勘探報告；應(yīng)在圖中標(biāo)出巖溶異常的位置，并提出核實意見。比例尺:成果圖應(yīng)按1:1000的比例尺提交，當(dāng)隧道小于200米時，可采用1:50

38、0的比例尺；根據(jù)分析細(xì)節(jié)的需要，分析圖可以選擇相應(yīng)的縱橫比例尺。C.勘探報告的內(nèi)容工作地點概述:包括工作地點的位置和勘探時間。勘測線的布置:勘測線的具體位置要根據(jù)里程和路線的左右兩側(cè)來確定。完成工作量。地球物理異常分析:包括異常的數(shù)量、位置、空間形態(tài)、規(guī)模和性質(zhì)。對地球物理異常進(jìn)行充分研究分析后，提出地球物理異常查證建議。鉆孔數(shù)據(jù)整理要求鉆探結(jié)果應(yīng)包括原始記錄、鉆孔柱狀圖、巖心照片、測試結(jié)果等。4.4.7調(diào)查結(jié)果的整理和分析(1)隧道底部及隧道周圍巖溶勘探的工程地質(zhì)勘察報告(說明或解釋表)和圖件(分段或按工點編制)。(二)工程地質(zhì)測繪原始記錄；(3)氣槍孔勘探成果說明；(4)鉆機(jī)勘探和風(fēng)鎬勘探

39、成果說明；(5)地球物理成果報告(說明)和圖件；(6)鉆孔和觸探的原始記錄和柱狀圖；(7)巖溶填料試驗報告；(8)洞(穴)測量原始記錄圖；(9)各種形象成就。5.組織、人員、設(shè)備和器材5.1組織和人員配備為保證隧道超前地質(zhì)預(yù)報的順利進(jìn)行，特成立由分部經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)、分部總工程師負(fù)責(zé)的隧道超前地質(zhì)預(yù)報領(lǐng)導(dǎo)小組，主要成員為隧道工程師和具有多年類似經(jīng)驗的專業(yè)地質(zhì)工程師。成立超前地質(zhì)預(yù)報工作小組，下設(shè)兩個小組。鉆井隊主要負(fù)責(zé)地質(zhì)素描、鉆孔加深、超前水平鉆孔、基底氣槍勘探、鉆機(jī)勘探和風(fēng)鎬勘探。物探組主要負(fù)責(zé)TSP203和紅外探測；物探由第三方地質(zhì)預(yù)報單位進(jìn)行，項目部配合。地質(zhì)預(yù)報由施工地質(zhì)勘探隊負(fù)責(zé)，在其他施

40、工和質(zhì)檢人員的配合下，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計，分析，編制信息預(yù)報結(jié)果，經(jīng)主管技術(shù)人員審核，報設(shè)計和監(jiān)理，為變更設(shè)計和修改施工方法提供依據(jù)。分析整理后的地質(zhì)資料應(yīng)作為施工技術(shù)資料歸檔。根據(jù)綜合超前地質(zhì)預(yù)報各階段預(yù)報數(shù)據(jù)，及時制定各類施工技術(shù)方案，確保各類不良體順利通過。實施信息化建設(shè)，設(shè)計、監(jiān)理、施工單位定期和不定期對地質(zhì)預(yù)報組的預(yù)報結(jié)果和專家組的技術(shù)方案的可靠性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行論證和審查。5.2儀器設(shè)備的配備設(shè)備配置表序列號設(shè)備和型號量一個地質(zhì)羅盤一個2數(shù)碼相機(jī)第一部門三計算機(jī)1套四拉普托1套五打印機(jī)1套六紅外水探測器1套七高級鉆機(jī)1套八TSP系統(tǒng)1套6.質(zhì)量保證體系和措施嚴(yán)格要求，落實質(zhì)量保證體系，

41、從而達(dá)到保證超前地質(zhì)預(yù)報質(zhì)量的目的。6.1地質(zhì)調(diào)查方法的規(guī)定要求(1)約束條件描述:1)巖石特征:巖石名稱、礦物成分、風(fēng)化條件、結(jié)構(gòu)和巖石強(qiáng)度特征。2)地層特征:地質(zhì)層位、產(chǎn)狀、巖石結(jié)構(gòu)、層間結(jié)合程度、地質(zhì)構(gòu)造影響程度等。3)節(jié)理特征:產(chǎn)狀、痕跡特征(主要是結(jié)構(gòu)面形態(tài)和擦痕)、力學(xué)性質(zhì)、間距密度、延伸性、粗糙度、開放性等。4)斷層特征:產(chǎn)狀、形態(tài)特征(結(jié)構(gòu)面形態(tài)和擦痕、構(gòu)造巖石特征、應(yīng)力礦物特征、側(cè)向構(gòu)造特征、排列組合特征、充填巖脈特征等。)力學(xué)性質(zhì)、多期活動特征、斷層破碎帶寬度、物質(zhì)成分、風(fēng)化程度、斷層對地下水的控制特征等。5)地下水特征:出水口的位置及其與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，出水量(滲、滴、流水、

42、涌水、突水等。)、水壓、夾雜物等。(2)繪制隧道掌子面地質(zhì)示意圖。(3)分析開挖面前方近距離巖體的穩(wěn)定性，結(jié)合服務(wù)隧道揭露的情況，綜合分析判斷，提出5 20m的地質(zhì)預(yù)報報告。6.2短距離超前鉆探的規(guī)范要求深化炮孔超前探測，利用隧道開挖面鉆的炮孔探測前方圍巖地質(zhì)情況。當(dāng)在每個循環(huán)中鉆炮眼時，布置指定數(shù)量的深度超過3m的鉆孔作為探測孔。深孔檢測應(yīng)滿足以下要求:(1)孔深應(yīng)比爆破孔(或圓形進(jìn)尺)深3m以上；(2)炮眼直徑應(yīng)與爆破孔相同；(3)爆破殘眼內(nèi)嚴(yán)禁加深炮孔探測；(4)揭示異常情況的鉆井資料應(yīng)作為技術(shù)資料保存。7.安全和環(huán)境保護(hù)要求進(jìn)入孔內(nèi)測量時，應(yīng)戴安全帽、防電靴和防塵口罩。進(jìn)洞后注意機(jī)械傷

43、害和電傷。每項操作都必須有完整的預(yù)測數(shù)據(jù)。在進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報時，必須注意隧道掌子面的危巖落石。每次進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報，都必須在工作人員已經(jīng)排除危險后才能進(jìn)行。超前鉆孔或加深探孔時，若發(fā)生突水突泥，應(yīng)機(jī)械撤離人員，加強(qiáng)排水工作，待掌子面穩(wěn)定后方可繼續(xù)作業(yè)。8.補(bǔ)充條款附表:各種記錄表格表1隧道超前地質(zhì)預(yù)報負(fù)責(zé)人表2隧道超前地質(zhì)預(yù)報儀器設(shè)備表表3隧道圍巖變化統(tǒng)計分析臺賬表4隧道超前地質(zhì)預(yù)報月報格式表5體重異常報告表表6加深炮孔記錄表表7地質(zhì)超前鉆探記錄表表8隧道超前地質(zhì)鉆探柱狀圖表9超前地質(zhì)預(yù)報提交表格表10超前地質(zhì)預(yù)報檢驗批質(zhì)量驗收記錄附表1:隧道超前地質(zhì)預(yù)報負(fù)責(zé)人名單XX隧道超前預(yù)報責(zé)任表(XX

44、標(biāo))序列號項目XXX(施工單位)XXX(提前預(yù)測單位)XXX(監(jiān)理單位)XXX(設(shè)計單位)一個地質(zhì)素描和水文觀測2水平鉆機(jī)三加深鉆孔四一茶匙的量五地質(zhì)學(xué)雷達(dá)六紅外線的水勘探注:1。參與超前地質(zhì)預(yù)報的有關(guān)單位應(yīng)分別填寫。2.施工單位局項目部、科逐層逐隧道填寫。A級施工地質(zhì)段由項目經(jīng)理保證，B級施工地質(zhì)段由主管施工生產(chǎn)的副經(jīng)理、總工程師保證，其他段由項目部、局支部門負(fù)責(zé)人保證。(施工圖明確的以施工圖為準(zhǔn)，其他暫以初步設(shè)計為準(zhǔn)，根據(jù)施工圖供應(yīng)情況進(jìn)行調(diào)整。)制表:單位負(fù)責(zé)人:日期:附表2:本標(biāo)段超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)備配置表XX標(biāo)段超前地質(zhì)預(yù)報設(shè)備配置表序列號儀器刻度待投資設(shè)備的數(shù)量評論裝備由施工單位完成地球物理勘探設(shè)備專業(yè)超前地質(zhì)預(yù)報單位填充其他設(shè)備制表:施工單位負(fù)責(zé)人:監(jiān)理單位負(fù)責(zé)人:日期:附表3:XX標(biāo)段XX隧道圍巖變化統(tǒng)計分析表XX標(biāo)段XX隧道圍巖變化統(tǒng)計分析表序列號里程位置設(shè)計圍巖等級揭示實際的圍巖級別。提前預(yù)測圍巖級別變動率附表4-1:隧道超前地質(zhì)預(yù)報月報(封面格式)隧道地質(zhì)預(yù)報月報XX鐵路XX段(共XX期)回顧:總工程師:出版日期:年、月、日正文包括以下內(nèi)容:1.隧道超前地質(zhì)預(yù)報；2.重大和異常情況的分類和統(tǒng)計3.地質(zhì)預(yù)報工作總結(jié)。4.一步到位的超前地質(zhì)預(yù)報