公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報施工方案

目錄8867一、編制依據(jù) 公路隧道超前地質(zhì)預(yù)報施工方案一、編制依據(jù)1、國家有關(guān)方針政策，以及國家和交通運(yùn)輸部相關(guān)規(guī)程、規(guī)范和驗(yàn)標(biāo)等；7、《公路隧道設(shè)計規(guī)范》JTGD70-2004；8、《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》JTGF60-2009；9、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》JTGF80/1-2004；10、本隧道所在區(qū)域的水文、氣象及本隧道的地質(zhì)資料、施工前對現(xiàn)場的調(diào)查資料；11、我公司所擁有的技術(shù)裝備力量、機(jī)械設(shè)備資源、管理水平、工法及科技成果和多年積累的工程施工管理經(jīng)驗(yàn)。二、編制目的隧道建設(shè)中對工程地質(zhì)條件的認(rèn)知和掌握程度是確?？焖?、安全修建的決定性因素之一。開挖前對地質(zhì)情況的了解，對于隧道建設(shè)有著十分重要的作用。由于隧道工程地質(zhì)條件異常復(fù)雜,實(shí)施超前地質(zhì)預(yù)報可以有效地保證隧道施工安全,減少由于揭露接觸帶、破碎帶及斷層帶巖體產(chǎn)生大量突泥、涌水而帶來的損失，通過超前預(yù)報，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，預(yù)報掌子面前方不良地質(zhì)體的位置、產(chǎn)狀及其圍巖結(jié)構(gòu)的完整性與含水的可能性，為正確選擇開挖斷面、支護(hù)設(shè)計參數(shù)和優(yōu)化施工方案提供依據(jù)，并為預(yù)防隧道洞內(nèi)涌水、突泥、突氣等可能形成的災(zāi)害性事故及時提供信息，提前做好施工準(zhǔn)備，保證施工安全，同時還可節(jié)約大量資金。所以隧道超前預(yù)報對于安全科學(xué)施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免事故損失、節(jié)約投資等具有重大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。開展施工地質(zhì)超前預(yù)測預(yù)報工作，以制定有效施工方案，確定合適施工工藝，并開展必要的監(jiān)測工作。三、工程概況3.1、概況簡要隧道左洞KH148+713～KH152+520全長3807m，右洞KG148+710～KG152+507全長3797m，最大埋深390m。隧道進(jìn)口端自然斜坡坡度300～400，斜坡表面為第四系地層覆蓋，未見基巖出露，山體上種植農(nóng)作物，植被較發(fā)育；隧道出口端自然斜坡坡度400～500，斜坡表面為第四系地層覆蓋，未見基巖出露，山體上種植松樹、茶樹，植被較發(fā)育；隧道進(jìn)、出口洞口處于山前斜坡地帶，山坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。表1隧道淺埋偏壓情況統(tǒng)計表位置起訖樁號淺埋或偏壓情況左線KH148+732-KH148+817、KH148+930-KH149+150、KH152+442-KH152+512隧道埋深10-50m，圍巖以Ⅴ、Ⅳ類為主，地面橫坡在1:0.9-1:1.25之間，隧道淺埋、且存在偏壓現(xiàn)象，洞室開挖易出現(xiàn)圍巖大變形，塌方或冒頂。右線KG148+722-KG148+822、KG148+930-KG149+050、KG152+442-KG152+496表2隧道圍巖情況表隧道名稱結(jié)構(gòu)物起訖樁號長度(m)圍巖級別及長度(m)明洞長度（m）洞門型式備注ⅤⅣⅢ明洞隧道左線KH148+713~KH152+52038077021035207027削竹式車行橫通道4處；人行橫通道8處。右線KG148+710~KG152+5073797717790229027削竹式占比19%24%57%3.2、水文、地質(zhì)條件1、氣象情況項(xiàng)目區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，夏長而炎熱，冬短而暖和，熱量豐富，光照充足，無霜期長，氣溫較高，大部分地方?jīng)]有嚴(yán)冬，十分有利于植物的生長。凌云縣年平均氣溫20℃，極端最高氣溫38.9℃，極端最低氣溫-2.4℃。最熱月(7月)平均氣溫2G.4℃，最冷月((1月)平均氣溫11.2℃。年平均降雨量1734mm，降雨分布不均，西北部年降雨量1700-2300mm，南部1200-1700mm，降雨主要集中在5-9月。隧址區(qū)為構(gòu)造剝蝕低山地貌，溝谷發(fā)育，地表水主要為隧道進(jìn)出口附近山間溪流，水量隨季節(jié)性變化較大。2、地形地貌隧址區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，地形起伏較大，溝谷較發(fā)育。山嶺表現(xiàn)為北西—南東向和南西—北東向，交匯于隧道南側(cè)約5OOm，山嶺四周溝谷發(fā)育，主要溝谷呈北東、南西向，次級溝谷呈樹枝狀分布。峰頂標(biāo)高一般500-1136m，溝谷切割深度一般200-300m，溝谷斷面多呈“V”字型，谷底狹窄，谷坡較陡，坡度一般25°-40°。山體表面出露大面積強(qiáng)風(fēng)化巖層，植被較發(fā)育，為雜樹及灌木。隧道穿越北西—南東走向的山嶺，山嶺兩側(cè)基本順沿溝谷斜坡通過，進(jìn)口端位于傾向北東的山體斜坡上，地勢較陡，坡度為20°-30°，出口端位于傾向南西的山體坡腳，為溝谷內(nèi)河床邊緣。3、地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造隧址區(qū)出露地層主要為第四系坡殘積層(Qdl+el)和三疊系中統(tǒng)板納組(T2b)基巖。四、人員與設(shè)備配置表2相關(guān)人員序號崗位姓名序號崗位姓名1項(xiàng)目總工5超前地質(zhì)預(yù)報組員2超前地質(zhì)預(yù)報負(fù)責(zé)人6超前地質(zhì)預(yù)報組員3超前地質(zhì)預(yù)報組長7超前地質(zhì)預(yù)報組員4超前地質(zhì)預(yù)報組員8超前地質(zhì)預(yù)報組員表3擬投入本項(xiàng)目的物探儀器、設(shè)備設(shè)備名稱單位數(shù)量備注地質(zhì)雷達(dá)臺2TSP203套1YT28鉆機(jī)套10五、隧道超前地質(zhì)預(yù)報實(shí)施方案5.1、超前地質(zhì)預(yù)報內(nèi)容1、地層巖性預(yù)測預(yù)報，特別是對軟弱夾層、破碎地層、煤層及特殊巖土的預(yù)測預(yù)報；2、地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測預(yù)報，特別是對斷層、節(jié)理密集帶、褶皺軸等影響巖體完整性的構(gòu)造發(fā)育情況的預(yù)測預(yù)報；3、不良地質(zhì)預(yù)測預(yù)報，特別是對巖溶、人為坑洞、瓦斯等發(fā)育情況的預(yù)測預(yù)報；4、地下水預(yù)測預(yù)報，特別是對巖溶管道水及富水?dāng)鄬?、富水褶皺軸、富水地層中的裂隙水等發(fā)育情況的預(yù)測預(yù)報。5.2、超前地質(zhì)預(yù)報方法根據(jù)設(shè)計圖紙及超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南要求，我部計劃采用TSP地質(zhì)探測儀、地質(zhì)雷達(dá)和超前地質(zhì)鉆探相結(jié)合，進(jìn)行綜合預(yù)報，提高準(zhǔn)確率。超前地質(zhì)預(yù)報工作順序：1、隧道開挖爆破后，立即進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查并進(jìn)行地質(zhì)素描，一般地段10m進(jìn)行一次，地質(zhì)情況變化時，增加素描。2、利用TSP每個100米左右探測一次，粗略掌握前方不良地質(zhì)情況。3、然后利用地質(zhì)雷達(dá)在接近不良地質(zhì)體30米左右探測一次，進(jìn)一步核查不良地質(zhì)情況。4、若物探法初步探定前方有不良地質(zhì)體，當(dāng)掌子面接近不良地質(zhì)體5米左右時，采用鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證。5、巖溶地區(qū)隧道底板必須在開挖后進(jìn)行探測。

5.3、工藝流程及工藝要求1、地質(zhì)預(yù)測預(yù)報流程地質(zhì)預(yù)報是工程施工的一部分，通過準(zhǔn)確的預(yù)報可以有效的減小不良地質(zhì)體對施工安全、進(jìn)度的影響，因此將采用中長期和短期預(yù)報相結(jié)合的方法進(jìn)行，并且相互印證，并和施工方法的選用充分結(jié)合，充分發(fā)揮信息化施工的特點(diǎn)。隧道地質(zhì)條件復(fù)雜,并且局部具有地質(zhì)災(zāi)害性質(zhì),因此地質(zhì)預(yù)報工作顯得非常重要,也得到了高度重視。施工過程中將超前地質(zhì)預(yù)報工作納入了施工工序,做到“先探測、后施工,不探測、不施工”。圖1地質(zhì)預(yù)報流程圖2、常規(guī)地質(zhì)預(yù)報方法（1）、超前地質(zhì)鉆孔當(dāng)開挖爆破和支護(hù)完成后，進(jìn)行超前地質(zhì)鉆探，通過對鉆孔的資料分析，充分掌握前方地質(zhì)體的特點(diǎn)和地質(zhì)信息參數(shù)，通過相應(yīng)的施工方法的調(diào)整，達(dá)到施工安全的目的。超前鉆探是比較成熟的技術(shù)，主要采用鑿巖機(jī)對未開挖巖體進(jìn)行鉆探。通過鉆速、鉆進(jìn)壓力、扭距等判斷前方巖體的特性，并且在孔口可以進(jìn)行有害氣體的監(jiān)測。超前探孔主要用于中期地質(zhì)預(yù)報，主要用于超前5m的預(yù)報，在本工程中采用YT-28型風(fēng)槍進(jìn)行探孔。超前探孔位置布置見《水平鉆孔布置圖》，施工中鉆探孔眼的數(shù)量、位置根據(jù)其他預(yù)測方法的預(yù)測結(jié)果，情況適當(dāng)增減。（2）、地質(zhì)素描地質(zhì)素描是根據(jù)巖體節(jié)理產(chǎn)狀確定不穩(wěn)定塊體出露位置。地質(zhì)素描預(yù)測法分為巖層、巖性及層位預(yù)測法、條帶狀不良地質(zhì)體影響隧道長度預(yù)測法和不規(guī)則地質(zhì)體影響隧道長度預(yù)測法三種。對掌子面已揭露出的巖層進(jìn)行地質(zhì)素描（觀察巖石的礦物成分及其含量，結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征和特殊標(biāo)志），給予準(zhǔn)確定名，測量巖層產(chǎn)狀和厚度。測量該巖層距離已揭露的標(biāo)志性巖層或界面的距離，并計算其垂直層面的厚度。將該巖層與地表實(shí)測地層剖面圖和地層柱狀圖相比，確定其在地表地層（巖層）層序中的位置和層位。依據(jù)實(shí)測地層剖面圖和地層柱狀圖的巖層層序，結(jié)合物探探測成果，反復(fù)比較分析，最終推斷出掌子面前方一定范圍內(nèi)即將出現(xiàn)的不良地質(zhì)在隧道中的位置和規(guī)模。施工過程中，每次爆破后由地質(zhì)工程師進(jìn)行地質(zhì)素描，內(nèi)容包括掌子面正面及側(cè)面穩(wěn)定狀態(tài)、巖層產(chǎn)狀、巖性風(fēng)化程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度（產(chǎn)狀、間距、長度、充填物、數(shù)量）、噴射混凝土開裂、掉塊現(xiàn)象、涌水情況、水質(zhì)情況、水的影響、不良?xì)怏w濃度等。同時定期對地表水文環(huán)境進(jìn)行觀測和監(jiān)測記錄，及時了解隧道施工對地表水的影響，確定施工控制措施，最終做出掌子面地質(zhì)素描圖和洞身地質(zhì)展示圖。及時對洞內(nèi)涌水進(jìn)行水質(zhì)分析和試驗(yàn)，提交分析和試驗(yàn)結(jié)果，對影響隧道襯砌結(jié)構(gòu)的水質(zhì)提出處理意見，上報技術(shù)部門，以利采取有效的防護(hù)措施。（3）、TSP探測TSP方法屬于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在設(shè)計的震源點(diǎn)（通常在隧道的左或右邊墻，18-24個炮點(diǎn)）用小量炸藥激發(fā)產(chǎn)生，經(jīng)儀器接收分析巖層。其測線布置如下：1）、接收器孔位置：在隧道兩邊墻，距離掌子面大約30-60m。數(shù)量：2個，隧道左右邊墻各1個。直徑：φ45-60mm/孔深2m。布置：沿軸徑向，用環(huán)氧樹脂固結(jié)，向下傾斜5°-10°左右。高度：離地面1m-1.5m。2）、炮孔位置：在隧道的左或右一側(cè)邊墻。第一個炮孔離接收器約15m，炮孔間距為1.5m。數(shù)量：18-24個直徑：φ45mm/孔深1.5m。布置：沿軸徑向，向下傾斜10-20°（激發(fā)時水封填炮孔）高度：離地面約1-1.5m。所有炮孔與接收器孔為同一高度。a、超前地質(zhì)預(yù)報測試炸藥與雷管的選擇：現(xiàn)場提供炸藥和雷管并配備爆破手、電工，炸藥應(yīng)選用乳化防水炸藥，150g或者250g一管。雷管選用毫秒瞬發(fā)電雷管。每次測試消耗炸藥3000g～4000g，雷管30發(fā)。b、現(xiàn)場測試過程：將TSP超前預(yù)報探測系統(tǒng)按照說明書，進(jìn)行連接調(diào)試，保證設(shè)備運(yùn)行工作狀況良好；隧道內(nèi)暫停施工，減少噪音對TSP超前預(yù)報探測系統(tǒng)的影響。爆破手將適當(dāng)藥量的炸藥及一枚電雷管裝入1#爆破測試孔，并注水封閉爆破孔，撤離到安全區(qū)內(nèi)。測試人員引爆炸藥，采集現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)。在2#測試孔，重復(fù)3、4兩步驟，直到所有孔結(jié)束。如果遇到啞炮、弱炮，則該測試孔清孔后重新測試，測試完畢后，整理設(shè)備，撤離現(xiàn)場，恢復(fù)隧道內(nèi)施工。(4)、地質(zhì)雷達(dá)探測地質(zhì)雷達(dá)探測采用電磁波反射原理探測淺層地層的劃分、巖溶、空洞、不均勻體的檢測。儀器將發(fā)射天線和接收天線集于一體，具有快速、無損、連續(xù)檢測、實(shí)時顯示等特點(diǎn)，但在掌子面有水的情況下不宜使用。作為TSP地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)的補(bǔ)充，在TSP預(yù)報異常點(diǎn)，在確定異常體的規(guī)模、性質(zhì)、危害性有困難時，采用探地雷達(dá)作為補(bǔ)充手段，短距離進(jìn)一步探測前方30m內(nèi)的地質(zhì)情況。同時利用探地雷達(dá)對隧道洞底溶洞發(fā)育及巖體破碎情況進(jìn)行探測。5.4、超前地質(zhì)預(yù)報頻次1、TSP超前物探預(yù)報頻次，Ⅴ級圍巖100米探測一次，Ⅳ級圍巖120米探測一次，Ⅲ級圍巖150米探測一次，Ⅱ級圍巖180米探測一次。2、常規(guī)地質(zhì)法預(yù)報頻次（1）在TSP預(yù)報異常點(diǎn)，在確定異常體的規(guī)模、性質(zhì)、危害性有困難時，采用探地雷達(dá)作為補(bǔ)充手段，短距離進(jìn)一步探測前方30m內(nèi)的地質(zhì)情況。（2）對于隧道利用探地雷達(dá)對隧道洞底溶洞發(fā)育及巖體破碎情況進(jìn)行探測。（3）超前地質(zhì)鉆孔全隧道每5m探測一次。5.5、超前地質(zhì)預(yù)報要求為安全施工提供可靠的資料是地質(zhì)預(yù)報的首要任務(wù)，而且必須要做超前水平鉆探。在施工過程中要做好洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查和掌子面地質(zhì)素描，其不僅是對隧道設(shè)計地質(zhì)資料的補(bǔ)充和完善，更為隧道運(yùn)營階段隧道病害整治提供完整的隧道地質(zhì)資料。隧道超前地質(zhì)預(yù)報要求施工人員態(tài)度認(rèn)真，重視地質(zhì)體的變化，對地質(zhì)預(yù)報成果能做出認(rèn)真的判斷，并在施工中對預(yù)報的異?，F(xiàn)象進(jìn)行查證，要求不能漏掉地質(zhì)異常地段。六、工程質(zhì)量管理及安全保證措施6.1、質(zhì)量保證措施(一)、質(zhì)量目標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確、問題判斷正確，滿足有關(guān)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程及指南要求。(二)、組織管理建立由項(xiàng)目經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人策劃、組織實(shí)施，項(xiàng)目質(zhì)量工程師中間控制，各小組長檢查監(jiān)督的管理系統(tǒng)，形成項(xiàng)目部質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)。(1)、項(xiàng)目組嚴(yán)格遵守樂百公司管理辦法，按辦法要求按時參加監(jiān)理定期組織召開的工作小組會議；(2)、建設(shè)管理標(biāo)準(zhǔn)化，按業(yè)主要求，在項(xiàng)目建設(shè)期間全面推行標(biāo)準(zhǔn)化管理。(3)、以合約控制為手段，以工期控制為目標(biāo)，調(diào)動各小組的積極性，發(fā)揮綜合協(xié)調(diào)管理優(yōu)勢，確保各項(xiàng)指標(biāo)的完成。(4)、隧道預(yù)報工作嚴(yán)格按照合同要求的預(yù)報頻率和時間進(jìn)行工作，制定工程進(jìn)度控制性網(wǎng)絡(luò)計劃，根據(jù)工期控制點(diǎn)制定總體預(yù)報工作計劃、各單項(xiàng)預(yù)報計劃及總體工作計劃、各單項(xiàng)計劃，并對計劃進(jìn)行動態(tài)管理，通過不斷的調(diào)整尋找確定新的關(guān)鍵技術(shù)。(5)、為了充分利用施工空間和時間，合理安排我方工作程序，在絕對保證安全質(zhì)量的前提下，充分利用施工空間，科學(xué)組織各個隧道的立體交叉作業(yè)。(6)、實(shí)施嚴(yán)格的管理控制。進(jìn)場前，根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)理部總進(jìn)度計劃編制各小組進(jìn)度計劃，各小組長參加項(xiàng)目經(jīng)理部定期或不定期召開的生產(chǎn)例會，把每天存在的問題以及需要協(xié)調(diào)的問題落實(shí)解決。(7)、嚴(yán)控預(yù)報和檢測的質(zhì)量，確保合格，工作中建立一系列現(xiàn)場制度，諸如安全制度、儀器維護(hù)使用制度、報告審查制度、文件收發(fā)制度、人員管理制度、獎懲制度等。6.2、安全生產(chǎn)管理體系及保證措施認(rèn)真貫徹執(zhí)行黨和國家的安全生產(chǎn)方針、政策，嚴(yán)格執(zhí)行鐵道部和交通部頒發(fā)有關(guān)施工規(guī)范和安全技術(shù)規(guī)則，牢固樹立“安全第一、預(yù)防為主”和“管生產(chǎn)必須管安全”的思想意識。建立健全安全保證體系，領(lǐng)導(dǎo)掛帥，全員參加，使安全工作制度化、經(jīng)?；?，并貫穿預(yù)報全過程。(一)、安全保證措施(1)、安全管理組織機(jī)構(gòu)根據(jù)公司《安全生產(chǎn)管理辦法》的規(guī)定，成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，項(xiàng)目經(jīng)理為組長，是安全生產(chǎn)管理的第一責(zé)任人，對本標(biāo)段安全生產(chǎn)負(fù)有全面責(zé)任。項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人為副組長，項(xiàng)目部成員為組員。項(xiàng)目部設(shè)專職安全員，全員參與管理，設(shè)立專門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)工地安全生產(chǎn)現(xiàn)場管理，組織日常檢查。(2)、建立和完善安全生產(chǎn)體系及措施安全生產(chǎn)保障體系全項(xiàng)目部各個作業(yè)層，認(rèn)真執(zhí)行我公司職業(yè)健康安全管理標(biāo)準(zhǔn)，堅持管生產(chǎn)必須管安全，實(shí)行安全包保責(zé)任制。針對性的制定確保各項(xiàng)安全措施落實(shí)的措施，制定履行職責(zé)的考核辦法和失職追究制度。①嚴(yán)格按照國家安全規(guī)范進(jìn)行現(xiàn)場作業(yè)；②服從施工安全員的指揮，避免意外事故；③進(jìn)入隧道必須佩戴安全帽，確保人員安全；④在隧道內(nèi)作業(yè)時，盡量靠邊行走，并時刻注意來往的運(yùn)輸車輛，保證人身及儀器安全；⑤所有現(xiàn)場監(jiān)測人員應(yīng)注意協(xié)調(diào)和相關(guān)單位的關(guān)系，不得打架；⑥隨車