隧道工程超前地質預報作業(yè)指導書

1、 - 10 -隧道工程超超前地質質預報作作業(yè)指導導書1.適用范范圍適用于公司司范圍內內超前地地質預報報施工。2作業(yè)準準備2.1內業(yè)業(yè)技術準準備組建地質超超前預報報專業(yè)小小組，認認真學習習實施性性施工組組織設計計，閱讀讀、審核核施工圖圖紙，掌掌握隧道道工程地地質情況況，編制制超前地地質預報報計劃，采采用先進進科技手手段進行行超前地地質探測測預報。預預報手段段主要包包括以下下幾種：地質超超前探測測預報系系統(tǒng)、地地質雷達達、紅外外線探測測儀、超超前地質質鉆孔等等。2.2外業(yè)業(yè)技術準準備根據(jù)隧道地地質情況況，采用用不同的的超前地地質預報報方法，現(xiàn)現(xiàn)場收集集隧道地地質情況況的各種種技術數(shù)數(shù)據(jù)，進進行分析

2、析、解譯譯、對比比后得出出結論，指指導隧道道施工。3技術要要求3.1預報報人員為為地質專專業(yè)工程程師，有有豐富的的現(xiàn)場施施工經(jīng)驗驗，吃苦苦耐勞，有有職業(yè)責責任感。3.2 爆爆破人員員必須為為取得爆爆破作業(yè)業(yè)資格證證人員，責責任心強強，沒有有違章作作業(yè)行為為。4施工程程序施工程序為為：地質質分析預預測判斷地地質情況況確定預預報手段段收集數(shù)數(shù)據(jù)分析、解解譯、對對比數(shù)據(jù)據(jù)反饋設設計變更調調整設計計參數(shù)根據(jù)變更更設計施施工。5施工要要求5.1工程程地質預預測法工程地質預預測法是是工程地地質技術術人員根根據(jù)設計計地質圖圖紙、現(xiàn)現(xiàn)場地質質紀錄，運運用工程程經(jīng)驗和和地質知知識進行行分析、預預報地質質的一種種

3、方法。施工前預報報：根據(jù)據(jù)設計給給出的隧隧道地質質條件說說明資料料，認真真分析隧隧道的地地質斷面面圖、平平面圖，掌掌握隧道道的地質質特點和和水文特特點。進進行長距距離宏觀觀預報各各段隧道道可能出出現(xiàn)的不不良地質質情況。施工常規(guī)地地質法預預報：主主要完成成開挖面面的地質質素描，地地質展開開圖，并并利用超超前地質質系統(tǒng)預預報資料料、雷達達檢測資資料、紅紅外線探探水資料料、超前前鉆孔資資料進行行地質分分析預報報，是綜綜合地質質預報的的中樞。施工階段地地質資料料記錄：首先對對已開挖挖地段進進行地質質調查，調調查的主主要依據(jù)據(jù)為隧道道開挖面面地質素素描、巖巖石結構構面調查查和涌水水觀測記記錄。開挖面地質

4、質素描內內容有：巖性、地地質年代代、巖層層產(chǎn)狀、軟軟弱夾層層、巖脈脈穿插情情況；斷斷層及破破碎帶形形態(tài)、產(chǎn)產(chǎn)狀、寬寬度、填填充物特特征；主主要節(jié)理理裂隙的的形態(tài)、產(chǎn)產(chǎn)狀、規(guī)規(guī)模及相相互切割割關系。圍圍巖巖體體結構類類型、完完整性、圍圍巖的物物理力學學性能。巖石結構面面調查內內容：圍圍巖的巖巖石結構構產(chǎn)狀、物物理力學學屬性、節(jié)節(jié)理的延延伸性、粗粗糙起伏伏情況、張張開程度度；地下下水出露露情況、水水量大小小等；巖巖溶的形形態(tài)、大大小、位位置走向向等；圍圍巖節(jié)理理內含水水情況。地質素描采采用圖表表形式形形象紀錄錄。施工階段前前推法預預測：根根據(jù)開挖挖面地質質素描、巖巖石結構構面調查查記錄采采用前推推

5、法預測測前方地地質情況況，首先先按1:1000 的比比例作出出開挖面面前方一一定長度度的展開開圖，逐逐一將開開挖面地地質素描描和巖石石結構面面的記錄錄資料，按按其產(chǎn)狀狀、節(jié)理理軌跡繪繪制到展展示圖上上，最后后按節(jié)理理走向和和軌跡延延伸，結結合超前前地質預預報系統(tǒng)統(tǒng)的預報報成果、地地質雷達達預報成成果和超超前鉆孔孔的鉆芯芯地質資資料畫出出前方地地質情況況。5.2超前前地質預預報系統(tǒng)統(tǒng)超前地質預預報系統(tǒng)統(tǒng)在圍巖巖較好地地段可測測出前方方10002000m 范范圍內的的巖層分分界面、巖巖層的物物理性質質、斷層層等，圍圍巖完整整性較差差時，預預測范圍圍在5001000m之間間。鉆孔：在距距離工作作面5

6、00m 處處鉆深度度為1.5m 的孔，布布置傳感感器；自自工作面面起，每每隔1.5m 鉆孔一一個鉆孔孔深度為為1.55m，最最后一個個孔與傳傳感器的的距離大大于200m。所所有鉆孔孔的高度度盡可能能的在同同一標高高線上。鉆鉆孔位置置所示。鉆鉆孔完畢畢后，逐逐個測量量孔的深深度和傾傾斜度，并并作好紀紀錄。埋設傳感器器桿：埋埋設傳感感器前，先先清孔，清清除孔底底虛碴，放放入環(huán)氧氧樹脂藥藥卷，插插入傳感感器套桿桿，用鉆鉆帶動其其鉆動，保保證環(huán)氧氧樹脂藥藥卷充分分攪拌。待待傳感器器桿固定定后，插插入傳感感器，注注意傳感感器方向向朝向掌掌子面。連線檢查：把傳感感器、檢檢波器（電電腦）、起起爆器、同同步器

7、連連接起來來，并檢檢查其是是否正常常工作，注注意此時時起爆器器與雷管管斷開。測量時間：測量時時間選在在施工交交接班時時間，要要求工作作面8000m 范圍內內停止機機械作業(yè)業(yè)和作業(yè)業(yè)人員作作業(yè)，作作業(yè)前與與現(xiàn)場施施工員聯(lián)聯(lián)系，以以確定停停工時間間，此時時準備好好爆破藥藥卷、電電雷管等等。裝藥爆破：由最里里邊炮孔孔開始，逐逐個依次次裝藥聯(lián)聯(lián)線，起起爆器起起爆，裝裝藥量根根據(jù)圍巖巖情況，一一般控制制在50080gg左右，圍圍巖較差差時，可可加大，但但不能超超過1000g。恢復施工：爆破一一結束，馬馬上可以以恢復施施工，一一般停工工時間在在45mmin 左右。成果分析：采用超超前地質質預報系系統(tǒng)自帶帶

8、的軟件件分析系系統(tǒng)，剔剔除一些些明顯的的干擾波波，軟件件自動分分析，自自動生成成圖表，反反映前方方圍巖的的物理特特性，巖巖層分界界線、軟軟弱帶、斷斷層的位位置等信信息。5.3紅外外線探水水紅外線探水水儀可預預測掌子子面前方方2030 米范圍圍內的地地下水情情況。操作方法：進入探探測地段段時，首首先沿隧隧道一個個壁，以以5m 點距用用粉筆或或油漆標標好探測測順序號號，一直直標到終終點，或或者標到到掘進面面處。在掘進面處處，首先先對斷面面前方探探測，在在返回的的路徑上上，每遇遇到一個個順序號號，就站站在隧道道中央，分分別用儀儀器的激激光器打打出紅色色光斑，使使之落在在中線左左壁位置置、中線線頂部位

9、位置、中中線右壁壁位置、中中線底板板位置，并并扣動儀儀器扳機機分別讀讀取探測測值，并并作好紀紀錄。然然后轉入入下一序序號點，直直至全部部探完。把探測數(shù)據(jù)據(jù)輸入計計算機后后，由專專用軟件件繪成頂頂板探測測曲線、底底板探測測曲線、兩兩壁探測測曲線。根根據(jù)探測測曲線可可以很明明了的預預報出前前方地下下水的情情況。紅紅外線探探水儀從從探測到到得出分分析結果果非常快快，且探探測儀器器輕便，方方法簡單單。5.4地質質雷達當超前地質質預報系系統(tǒng)預報報前方有有溶洞、斷斷層、巖巖層破碎碎等不良良地質時時，其規(guī)規(guī)模、形形態(tài)需要要具體了了解，采采用地質質雷達進進行探測測。5.4.11 工作作參數(shù)選選擇（1）天線線中

10、心頻頻率天線中心頻頻率選擇擇需要兼兼顧目標標體最小小尺寸和和天線尺尺寸是否否符合場場所需要要。襯砌砌檢測中中，由于于隧道內內存在臺臺車、機機械等鐵鐵磁性物物品，需需要采用用屏蔽天天線。（2）時窗窗時窗選擇主主要取決決于最大大探測深深度d（單位位：cmm）與混混凝土的的電磁波波速度VV（單位位：cmm/nss）。時時窗W（單位位：nss）可由由公式計計算：WW=2dd/V 時窗的的選擇主主要取決決于最大大探測深深度與介介質中電電磁波速速度，在在隧道質質量檢測測中，介介質主要要是混凝凝土和巖巖石，若若取電磁磁波的速速度為00.1mm/nss，要求求探測深深度在11.5mm 以內內，時窗窗可取為為3

11、5nns（包包含采集集背景噪噪音所需需的時間間）。（3）采樣樣率、采采樣頻率率和采樣樣點數(shù)采樣率是記記錄的反反射波采采樣點之之間的時時間間隔隔。采樣樣間隔的的選擇直直接影響響到波形形采集的的質量。對對于規(guī)模模較小的的空洞異異常，采采樣間隔隔選取太太大時，波波形將會會發(fā)生削削波現(xiàn)象象，甚至至嚴重畸畸變；而而采樣間間隔太小小，數(shù)據(jù)據(jù)采集的的效率將將會降低低，一般般情況下下，天線線頻率越越高，采采樣間隔隔選取越越小。在在隧道檢檢測中，若若使用4400MMHz 的天線線，采樣樣間隔一一般選取取0.22ns；使用112000MHzz 的天天線，采采樣間隔隔則選取取0.11ns。（4）疊加加次數(shù)疊加次數(shù)也

12、也會影響響到波形形采集的的質量和和數(shù)據(jù)采采集的效效率。在在隧道檢檢測中，探探地雷達達受外界界電磁干干擾較小小，若采采用點測測的方式式，疊加加次數(shù)常常選為44次或8次即可可。（5）距離離記錄方方式隧道檢測一一般采用用時間記記錄方式式，手動動打標記記，5mm 做一一個標記記，每隔隔1000m進行行一次距距離校準準。5.4.22 數(shù)據(jù)據(jù)采集中中的注意意事項（1）密切切注意雷雷達圖像像的變化化，對圖圖像異常常段做好好記錄，必必要時進進行復檢檢。（2）控制制天線耦耦合情況況，保證證天線密密貼檢測測面，減減少晃動動。（3）保證證檢測臺臺車平穩(wěn)穩(wěn)勻速直直線進行行，中間間盡量減減少停頓頓，并記記錄停頓頓位置。

13、5.4.33 數(shù)據(jù)據(jù)處理分分析探地雷達檢檢測數(shù)據(jù)據(jù)，需要要專業(yè)人人員來進進行判讀讀分析，并并且需要要一定的的數(shù)據(jù)處處理經(jīng)驗驗。對采采集的數(shù)數(shù)據(jù)進行行處理主主要有以以下步驟驟：采集集文件載載入、文文件測量量方向掉掉轉、添添加距離離信息、添添加里程程信息、水水平刻度度調整、確確定地面面反射波波信號位位置，設設置和修修改介電電常數(shù)，計計算深度度信息、信信號振幅幅自動增增益調整整、水平平相關分分析、背背景去除除、一維維頻率濾濾波、反反褶積、一一維頻率率濾波、偏偏移歸位位、希爾爾伯特變變化、添添加地面面高程信信息，并并利用高高程歸一一化函數(shù)數(shù)進行處處理、文文件拼接接、繪制制地質剖剖面圖.利用電電子表格格

14、Exccel 或者抓抓圖軟件件繪制地地質圖件件。5.5超前前鉆孔探探測5.5超前前鉆孔探探測當超前地質質預報系系統(tǒng)預報報前方有有斷層、破破碎帶、巖巖層層理理明顯時時，采用用液壓鉆鉆機進行行超前探探孔。用鉆機探測測鉆孔，深深度為3301000m，無無異常情情況，按按正常程程序施工工，出現(xiàn)現(xiàn)異常按按預案實實施并測測定水壓壓和水量量。1000m以以后的探探測則由由下一循循環(huán)鉆孔孔探測完完成。日常的鉆孔孔探測：在每次次鉆孔過過程中，指指定在拱拱頂、兩兩側拱腰腰、兩側側邊墻腳腳及仰拱拱底部附附近的112 個輔輔助眼加加深15m，依依靠對鉆鉆孔速度度變化的的直覺，判判斷前方方圍巖的的變化。6.勞動組組織人

15、員配備小組組長1 人專業(yè)工程師師24人工班長1 人爆破工35人7.材料要要求7.1預報報儀器設設備處于于良好狀狀態(tài)，無無故障，無無安全隱隱患。7.2火工工品在有有效期內內，材料料規(guī)格、儲儲存、運運輸和使使用符合合火工品品相關規(guī)規(guī)定。7.3鉆孔孔設備性性能良好好，滿足足鉆孔要要求。8.設備機機具配置置超前地質探探測預報報儀器設設備配備備表序號名稱數(shù)量備注1地質探測預預報系統(tǒng)統(tǒng)1套2地質雷達1套3紅外線探水水儀1臺4水平鉆機1臺5數(shù)碼照相機機1臺6水量表2個7水壓表2個8筆記本電腦腦2臺9越野汽車1輛施工現(xiàn)場配配合：鑿鑿巖機33耀5 臺，提提供高壓壓風、水水和電源源，提供供現(xiàn)場運運輸工具具。9.質

16、量控控制及檢檢驗9.1收集集數(shù)據(jù)時時，要排排除外界界干擾源源對信號號的干擾擾；9.2 要要將解譯譯結果與與開挖后后實際地地質情況況比較，不不斷總結結經(jīng)驗，提提高解譯譯水平。10.安全全及環(huán)保保要求10.1安安全要求求10.1.1 設設備技術術狀態(tài)良良好，能能確保正正常、安安全使用用。10.1.2 操操作人員員必須熟熟知設備備性能和和操作規(guī)規(guī)程，嚴嚴格遵守守設備操操作、使使用和維維護保養(yǎng)養(yǎng)規(guī)定，按按照設備備使用說說明書的的有關規(guī)規(guī)定操作作使用。10.1.3 嚴嚴禁設備備帶故障障使用，防防止拼設設備和精精機粗用用，違規(guī)規(guī)代用，使用設備時不得任意改變其性能和用途，禁止隨意拆卸零部件和附屬設備。10.1.4 設設備的隨隨機附件件、備件件、專用用工具應應專人保保管，責責任到人人。10.1.5 設設備使用用后要按按照出廠廠裝箱位位置裝好好設備，設設備搬運運要輕拿拿輕放，做做好防潮潮防雨工工作。10.1.6 儀儀器運輸輸時應機機不離人人，人不不離機，保保證儀器器運輸安安全，按按照要求求在指定定時間內內到達待待測地點點。10.1.7 按按照“養(yǎng)養(yǎng)維并重重，預防防為主”的的原則，必必須對設設備有計計劃的進進行技術術保養(yǎng)維維護，使使設備保保持整潔潔、干凈凈和安全全，做好好設備的的保養(yǎng)維維護工作作。10.1.8 設設備發(fā)生生故障，現(xiàn)現(xiàn)場操作作