j高鐵隧道施工作業(yè)指導書共119頁

1、1 超前地質預報作業(yè)指導書11.1 編制依據(jù) 11.2 地理位置及編制范圍 11.3 地質概況 11.3.1 自然地理概況 11.3.2 工程地質及水文地質 21.4 超前地質預報的實施方案31.4.1 施工超前地質預報目的 31.4.2 超前地質預報工作內容 41.4.3 施工超前地質預報總體方案 41.5 施工超前地質預報方法 51.5.1 地質調查 51.5.2 地質素描 61.5.3 TSP 超前地質預報 71.5.4 紅外探測 101.5.5 地質雷達111.5.6 超前地質探孔 121.5.7 綜合地質預報 141.6 成果資料151.6.1 即時報告 151.6.2 日常報告 1

2、61.6.3 最終成果報告 161.7 超前地質預報資源配置161.7.1 組織機構 161.7.2 人員配置 171.7.3 投入的主要儀器設備 191.8 超前地質預報的工期201.9 超前地質預報質量保證措施 201.10 超前地質預報安全保證措施 212 監(jiān)控量測作業(yè)指導書2.6 2.1 隧道監(jiān)控量測技術實施方案編制依據(jù) 262.2 工程概況272.3 隧道監(jiān)控量測內容及其技術要求 272.3.1 監(jiān)測項目 282.3.2 主要監(jiān)控量測作業(yè) 282.3.3 監(jiān)控項目動態(tài)量測頻率 332.3.4 量測流程 332.3.5 技術要求 342.4 隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)采集、分析與應用 342.4

3、.1 原則 342.4.2 數(shù)據(jù)采集 362.4.3 量測數(shù)據(jù)處理與分析 372.4.4 信息反饋與監(jiān)控 38第 1 頁4.4 工程概況552.5.1 監(jiān)控量測組織管理 402.5.2 質量管理措施 402.6 提交成果 423 開挖爆破作業(yè)指導書4.3 3.1 編制目的 433.2 編制依據(jù) 433.3 編制原則 433.4 工程概況 443.4.1 工程位置及工程范圍 443.4.2 工程地質 443.5 總體開挖施工方案 443.6 洞口段開挖 453.7 洞身段開挖 453.8 工作程序 483.9 質量保證措施 503.10 安全保證措施513.11 施工環(huán)水保和職業(yè)健康533.12

4、 施工時注意事項 544 拱架作業(yè)指導書5.4 4.1 編制目的 544.2 編制依據(jù) 541.1.1 工程位置及工程范圍 551.1.2 工程地質 551.5 總體施工方案 561.6 施工控制要點 561.6.1 拱架加工 571.6.2 拱架檢驗查收 571.6.3 拱架安裝 571.6.4 噴射混凝土 571.6.5 拱架尺寸、位置 571.7 安全保證措施 581.8 施工環(huán)水保和職業(yè)健康 585 鋼筋網作業(yè)指導書5.95.1 編制目的 595.2 編制依據(jù) 595.3 編制原則 605.4 工程概況 605.4.1 工程位置及工程范圍 605.4.2 工程地質 605.5 鋼材作業(yè)

5、的主要施工設備機具615.6 鋼材進場的檢查615.7 加工鋼材前后必須符合的規(guī)定61第 # 頁7.2編制依據(jù) 725.9 安裝 635.10 主要施工方法 645.11 成品保護 655.12 安全保證措施665.13 施工環(huán)水保和職業(yè)健康666 超前小導管作業(yè)指導書6.7.6.1 編制目的676.2 編制依據(jù)676.3 編制原則686.4 工程概況686.4.1 工程位置及工程范圍 686.4.2 工程地質 696.5 工藝流程及技術要求 696.5.1 小導管設計參數(shù) 696.5.2 超前小導管施工工藝圖見下圖 696.5.3 施工方法 696.5.4 施工技術措施 696.6 質量要求

6、及保證措施 706.7 安全保證措施 716.8 施工環(huán)水保和職業(yè)健康 717 錨桿作業(yè)指導書7.2 7.1 編制目的727.3 編制原則 737.4 工程概況 737.4.1 工程位置及工程范圍 737.4.2 工程地質 737.5 總體施工方案 747.5.1 施工準備工作 747.5.2 開挖后初噴 747.5.3 測量放線 757.5.4 錨桿施工 757.6 質量保證措施 767.7 安全保證措施 767.8 施工環(huán)水保和職業(yè)健康 778 噴射混凝土作業(yè)指導書7.8.8.1 編制目的 788.2 編制依據(jù) 788.3 編制原則 788.4 工程概況 798.4.1 工程位置及工程范圍

7、 798.4.2 工程地質 798.5 鋼材進場的檢查 808.6 鋼材加工前后相關規(guī)定80第 7 頁9.7 質量要求 958.8 安裝 828.9 主要施工方法 838.10 成品保護 848.11 質量要求及保證措施 848.11.1 鋼筋網片加工 848.11.2 鋼筋網片存放、運輸 858.11.3 鋼筋網片安裝 858.11.4 鋼筋網片檢查驗收 858.12 安全保證措施 858.13 施工環(huán)水保和職業(yè)健康 869 防排水作業(yè)指導書8.7 9.1 編制目的 879.2 編制依據(jù) 879.3 適用范圍 879.4 工藝流程及技術要求879.4.1 防排水設計 879.4.2 排水盲管

8、施工 889.4.3 防水板施工 899.4.4 止水帶及止水條施工 929.5 勞動組織949.6 機具設備949.7.2 防水工程的質量要求 959.7.3 分項驗收標準 959.8 施工注意事項 9810 二次襯砌作業(yè)指導書9.9.10.1 編制目的 9910.2 編制依據(jù) 9910.3 編制原則 9910.4 工程概況 10010.5 整體方案 10010.6 勞力、機械設備配置10110.7 施工工藝及技術要求10110.7.5 仰拱、仰拱填充施工工藝 11310.7.6 預埋件 11410.8 質量保證措施 11410.9 安全保證措施 11510.10 施工環(huán)水保和職業(yè)健康116

9、11 施工環(huán)水保作業(yè)指導書1.1.711.1 編制依據(jù) 11711.2 工程概況 11711.2.2工程地質 11811.3 環(huán)境保護、水土保持、文物保護目標11811.3.1環(huán)境保護 118第 9 頁13.7 質量控制措施 13411.5 施工環(huán)保、水土保持措施12112 注漿作業(yè)指導書1.2.5.12.1 編制目的 12512.2 編制依據(jù) 12512.3 編制原則 12612.4 工程概況 12612.4.1 工程位置及工程范圍 12612.4.2 工程地質 12612.5 施工方法12712.6 施工管理 12812.7 施工中的技術保證措施 12912.8 安全保證措施 12912.

10、9 施工環(huán)水保和職業(yè)健康 13013 洞口大管棚作業(yè)指導書1.3.113.1 編制目的 13113.2 編制依據(jù) 13113.3 編制原則 13113.4 工程概況 13213.4.1 工程位置及工程范圍 13213.4.2 工程地質 13213.5 施工流程 13213.6 施工方法 13313.8 安全生產措施 13513.9 環(huán)境保護措施及職業(yè)健康 136第 # 頁1 超前地質預報作業(yè)指導書1.1 編制依據(jù)1 . 現(xiàn)行的國家有關方針政策，以及國家和鐵道部有關法律、規(guī)范、驗標、施工指南和鐵道部最新規(guī)章制度等；2 .新建合肥至福州鐵路徐墩隧道初步設計文件和圖紙；3 .鐵道部建設司發(fā)布的鐵路工

11、程施工組織設計指南（鐵建設2009226 號） ；4 .鐵道部工程管理中心關于印發(fā)客運專線鐵路指導性施工組織設計指南的通知 （工管工 201972 號） ；5 .已完工和在建的鐵路客運專線建設研究及試驗成果6 .鐵路隧道超前地質預報技術指南，中華人民共和國鐵道部，2019.08.01 。7 .2 地理位置及編制范圍合福鐵路HFMG-6 標段位于福建省東北部地區(qū)建甌市，本標段正線起訖里程為DK630+331.95 DK681+995 共 51.663 km。其中區(qū)間正線橋梁 43 座 13.9km ,隧 道 15.5 座 32.76km ，車站 1 個 ,橋隧總長46.66km ，橋隧比90.3

12、。線路由5 標段莆建村進入我標段屏山隧道、經過下坑、北津村、溪口、徐墩隧道、建甌西車站、七里街、桔園、穿南雅隧道、獅山、理龍口、過大橫隧道進入叩標段。其中徐墩隧道隧道全長 380.2m ,起訖里程：DK636+050.8DK636+431 ,隧道 位于福建省建甌市徐墩鎮(zhèn)境內，全隧道位于直線上，隧道田級圍巖 110m , IV級圍巖 50m , V級圍巖193.2m ,明洞27m ,隧道進口采用喇叭口倒切開孔式緩沖結構，隧道 出口采用帽檐斜切式洞門結構。8 .3 地質概況1.3.1 自然地理概況徐墩隧道地屬福建省建甌市，屬熱帶海洋氣團與極低大陸氣團交替控制和相互角逐 交綏的地帶，副熱帶季風現(xiàn)象明

13、顯。屬四季溫暖濕潤，海洋性氣候較強。雨量充沛，日 照充足，夏長冬短，四季分明。冬季少雨無嚴寒，春季陰濕多雨水，夏季炎熱多臺風， 秋季天晴日照足。全年平均氣溫在1919.9C,最熱月（七月）平均氣溫為3234 C, 極端最高氣溫41.8 C,最冷月（一月）平均氣溫為 9.7 C,最低氣溫零下9.7 C左右。 年平均降雨量為1653mm , 24小時最大降雨量為218.3mm 。汛期多東南風，問有東 北風和西南風，最大風速高達 40 m/s 。1.3.2工程地質及水文地質1 .地形地貌徐墩隧道位于中低山丘陵區(qū)，地勢起伏較大，自然坡度一般為20° 25° ,植被較發(fā)育，多為松樹林

14、等。2 .地層巖性徐墩隧道線路所經地區(qū)大部分為低山丘陵及丘間谷地區(qū)，地層巖性復雜，地層從上 到下依次為：Qel+dl粉質粘土，褐黃色，硬塑，分布在上坡表層；K1S含角礫凝灰?guī)r，淺灰色，灰白色，全風化層呈土狀；強風化層巖體破碎，節(jié) 理裂隙發(fā)育；以下為弱風化，巖層產狀大致為10° 37° ,節(jié)理發(fā)育，一組節(jié)理產狀110° /60 ° :另一組節(jié)理產狀為230 ° 60 °。表1-3-1隧道圍巖分級表隧道名稱中心里程長度（m）圍巖級別起訖里程nmIVV徐墩隧道DK636+240.9380.2/DK636+180+290總DK636+160

15、+180DK636+050.8 +160DK636+050.8 +431隧道名稱中心里程長度(m)圍巖級別起訖里程nmIVV長 110m 。DK636+290 +320總長50m 。DK636+320 +431 總長 193.2m 。3 .地質構造隧址范圍內構造較復雜簡單，節(jié)理裂隙較發(fā)育，地下水為基巖裂隙水，進出口段地下水較發(fā)育。地下水無化學侵蝕性。碳化環(huán)境作用等級為T2。4 .地震動參數(shù)根據(jù)1 : 400萬中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2019 ),沿線地震動參數(shù)劃 分如下：(1)地震動峰值加速度值為0.05g。(2)地震動反應譜特征周期為0.35s。5 .水文地質隧道穿越IV、V地

16、層巖性為表層為殘坡積粉質黏土、 硬塑；下伏基巖為K1s含角礫 凝灰?guī)r，全風化呈土狀；強風化層巖體破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育；底下水為基裂隙水，較發(fā) 育；隧道田級地層巖性為K1s含角礫凝灰?guī)r，淺灰色，灰白色，弱風化，巖石較堅硬， 巖體較完整，節(jié)理較發(fā)育。底下水為基巖裂隙水，不發(fā)育。6 .主要風險源辨識徐墩隧道主要風險評估為坍塌冒頂、掉塊。9 .4超前地質預報的實施方案9.1.1 施工超前地質預報目的1 .進一步查明前期沒有探明的、隱伏的重大地質問題，進而指導隧道施工的順利進第3頁行；2 .降低地質災害發(fā)生的機率，判定保證隧道施工安全；3 .為隧道變更設計提供地質依據(jù)；4 .為編制竣工文件提供地質資料。5

17、 .4.2 超前地質預報工作內容按照圖紙?zhí)峁┑牡刭|資料，以及現(xiàn)場的具體情況針對以下地質問題進行地質預報，從而判定其對施工的影響程度：1 . 斷層及斷層影響帶的位置、規(guī)模及其性質；2 .軟弱夾層的位置、規(guī)模及其性質；3 .不同巖性、圍巖級別變化界面的位置；4 .工程地質災害可能發(fā)生的位置和規(guī)模；5 .含水構造的位置、規(guī)模及其性質。6 .4.3 施工超前地質預報總體方案根據(jù)區(qū)域地質資料和初步設計文件，結合現(xiàn)場實際情況，制定預報方案，針對不同地段的工程地質情況進行地質預報重要性分級，不同級別的地段采取不同的預報手段，以達到既預報準確又節(jié)省有限預報資源的目的。地質復雜隧道的地質預報應采取長距離宏觀預報

18、與短距離準確預報相結合、隧道洞內探測與洞外地面地質調查相結合、地質方法與物探方法相結合，開展多層次、多手段的綜合超前地質預報，并貫穿于施工全過程。超前預報工作流程見圖1-4-1 。長距離預報主要采用地質分析法，根據(jù)地面測繪和其它基礎資料對隧道通過區(qū)的地質界線、地層巖性、地質構造、圍巖級別、儲水構造、富水規(guī)模以及其它不良地質及特殊地質發(fā)育情況進行長距離、宏觀預測預報，分析和把握存在的主要工程地質問題、主要地質災害隱患及其分布范圍、在隧道內揭示的大致里程等，從而制定預報預案，并根第 # 頁據(jù)揭示情況進行不斷的修正中長距離預報是在長距離預報的基礎上采用地震反射波法、深孔水平鉆探等對學子面前方3035

19、0m范圍內的地質情況作進一步的預報，如對不良地質體的位置、規(guī)模、性質作較為詳細的預報，粗略的預報圍巖級別和地下水情況等。短距離預報是在中長距離預報的基礎上采用學子面素描、紅外探水、超前鉆孔等方法進行預報，探明學子面前方 30m范圍內地層巖性、地質構造、不良地質及地下水出 露情況等，對可能有突泥、突水和其它不良地質情況的地段應進行鉆孔驗證。根據(jù)不同的地質災害分級，針對不同類型的地質問題，選擇不同的方法和手段開展3.調查內容(1)地層巖性主要調查地層的地質時代、巖層厚度、層間結合程度、巖層產狀、巖性、巖石硬度、 第5頁風化程度等。1-5-1 技術人員在測量煤層地質參數(shù)(2) 地質構造主要調查斷層、

20、破碎帶及節(jié)理裂隙特征。斷層的產狀、性質、破碎帶寬度、破碎帶的成分、破碎帶的含水情況以及與隧道的關系。節(jié)理裂隙的組數(shù)、產狀、間距、充填物質、延伸長度、張開度及節(jié)理面的起伏情況，節(jié)理裂隙的組合狀況。(3) 不良地質主要調查隧址內滑坡的性質、規(guī)模、以及對隧道的影響。采空區(qū)的分布、規(guī)模及巷道充填情況。(4) 地下水的特征調查隧道范圍內的泉水、井水、水塘、水庫、溝水、河水及其水量、水文、水質的變化等。1.5.2 地質素描隧道開挖后及時記錄隧道洞身和掌子面地質情況的一種方法，它是地質調查的細化和補充，結合勘察和地質調查取得的地質資料可以預測隧道前方地質情況，同時為隧道運營維護提供全面準確的地質資料。1 .

21、 素描內容2 1) 地層巖性巖層厚度、層間結合程度、巖層產狀、巖性、巖石硬度、風化程度等。3 2) 地質構造斷層破碎帶帶寬度、破碎帶的成分及膠結程度、破碎帶的含水情況以及與隧道的關系。節(jié)理裂隙特征節(jié)理裂隙的組數(shù)、產狀、間距、充填物質、延伸長度、張開度及節(jié)理面的起伏情況，節(jié)理裂隙的組合狀況。圍巖變形、掉塊、坍塌等第 # 頁4 3） 地下水的特征 出水點位置、水量、水壓、水溫、水色、懸浮物（泥砂等）測定；出水點和地質環(huán)境（地層、構造、巖溶、暗河等）的關系；與地表相關氣象、水文觀測；洞內涌水與地表徑流、降雨的關系；必要時進行水樣分析。5 .圍巖穩(wěn)定性評價和預報根據(jù)地質素描得到地層巖性、地質構造、不良

22、地質、水文地質特征等，判定圍巖完整性和圍巖分級，結合勘察和地質調查取得的地質資料預測隧道前方地質情況。6 .資料提交對拱頂和左右邊墻進行素描，繪制地質素描成果展示圖（60m/ 張） 。7 .5.3 TSP 超前地質預報TSP 超前地質預報系統(tǒng)是專門為隧道和地下工程超前地質預報研制開發(fā)的目前世界上在這個領域最先進的設備，它能方便快捷地預報掌子面前方較長范圍內的地質情況，它彌補傳統(tǒng)地質預報方法只能定性預報無法定量預報的缺陷，為更準確的地質預報提供了一種強有力的科學方法和工具，它不僅可以及時地為變更施工工藝提供依據(jù)，而且可以減少隧道施工中突發(fā)性地質災害的危險性，為隧道施工提供施工更安全保障，減少人員

23、和設備的損傷，同時也就帶來很大的經濟效益。TSP 預報按照設計每次探測不小于100m ，在主要的斷層破碎帶前方100m ，寬大節(jié)理密集帶、噴出巖接觸帶前方30m 施做TSP， 兩次預報重疊10m 以上， 每次探測結果與開挖揭示情況作對比分析。1 . 預報原理TSP 超前地質預報系統(tǒng)是利用地震波在不均勻地質體中產生的反射波特性來預報隧道掘進面前方及周圍臨近區(qū)域地質狀況的，TSP 方法屬于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在設計的震源點（通常在隧道的左或右邊墻，大約24 個炮點）用小量炸第 7 頁藥激發(fā)產生，當?shù)卣鸩ㄓ龅綆r石波阻抗差異界面(如斷層、破碎帶和巖性變化等)時，一部分地震信號反射回來，

24、一部分信號透射進入前方介質。反射的地震信號將被高靈敏度的地震檢波器接收，數(shù)據(jù)通過TSPwin 軟件處理，就可以了解隧道工作面前方不良地質體的性質(軟弱帶、破碎帶、斷層、含水等)和位置及規(guī)模。2 .設備采用 TSP200 超前地質預報系統(tǒng)，系統(tǒng)主要組成(見圖1-5-2 ) ：圖 1-5-2 TSP200 設備全圖(1)記錄單元：12道，24位A/D轉換，采樣間隔62.5陷和125陷，最大記錄長度為 1808.5ms ，動態(tài)范圍120dB 。(2) 接收器(檢波器)：三分量加速度地震檢波器，靈敏度為1000mV/g ± 5%，頻率范圍為0.55000Hz ,共振頻率9000Hz ,橫向靈

25、敏度 1%,操作溫度0c65C。(3) TSPwin 軟件：數(shù)據(jù)采集和處理集于一體。3 .測線布置(1) 接收器孔位置：在隧道邊墻，距離掌子面大約50m 。數(shù)量： 2 個，隧道左、右邊墻各一個。直徑：小43-45mm/孔深2m。布置：沿軸徑向，用環(huán)氧樹脂固結，向上傾斜10 °左右。高度：離地面0.5m 。(2) 炮孔位置： 在隧道的右(左) 邊墻。 第一個炮孔離接收器16m ， 其余炮孔間距為1.5m 。數(shù)量： 24 個 直徑： 38mm/ 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0.5m 。4 .數(shù)據(jù)采集與分析TSP 超前地質預報系統(tǒng)分

26、為洞內數(shù)據(jù)采集和室內分析處理兩部分：(1) 洞內數(shù)據(jù)采集洞內數(shù)據(jù)采集主要由接收器、數(shù)據(jù)記錄設備以及起爆設備三大部分組成，見圖 5-3 。洞內數(shù)據(jù)采集包括打接收器孔、爆破孔、埋置接收器管、連接接收信號儀器、放炮接收信號等過程。a、鉆接收器孔2個，見測線布置。b 、鉆爆破孔24 個，見測線布置。c、埋置接收器管：將環(huán)氧樹脂放入接收器孔中，然后將接收器管旋轉插入孔內，15 分鐘后環(huán)氧樹脂、接收器管與周圍巖體就能很好地粘結在一起；圖 1-5-3TSP 洞內數(shù)據(jù)采集部分示意圖d 、裝藥：每爆破孔裝藥量大約75g (巖石 2#乳化炸藥)，根據(jù)圍巖軟硬完整破碎程度與距接收器位置的遠近而不同；e、連線：將設備

27、各組件及爆破導火線聯(lián)接好；f、放炮、接收信號g 、拆線、清理設備。(2) 室內計算機分析處理采集的 TSP 數(shù)據(jù)，通過TSPwin 軟件進行處理。TSPwin 軟件處理流程包括11 個主要步驟，即：數(shù)據(jù)設置-帶通濾波-初至拾取-拾取處理-炮能量均衡-Q估計-反射波提取fPS波分離-速度分析-深度偏移-提取反射層。通過速度分析，可以將 反射信號的傳播時間轉換為第 9 頁距離（深度），可以用與隧道軸的交角及隧道工作面的距離來確定反射層所對應的地質界面的空間位置，并根據(jù)反射波的組合特征及其動力學特征解釋地質體的性質。通過TSPwin軟件處理，可以獲得P波、SH波、SV波的時間剖面、深度偏移剖面、提取

28、的反射層、巖石物理力學參數(shù)、各反射層能量大小等成果，以及反射層在探測范圍內的 2D 或 3D 空間分布。5 .提交資料室內分析處理一般在24 小時內完成并可提交正式成果報告，報告內容主要包括：通過初步分析，判斷前方一定范圍內的圍巖完整程度、地下水發(fā)育狀態(tài)等，指出前方可能發(fā)生的影響施工安全的因素，并從地質角度提出處理意見等。TSP 報告中附的成果圖表： 現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄表、巖石參數(shù)曲線圖（橫坐標為里程）、 二維結果圖（橫坐標為里程）、巖石參數(shù)表。6 .與隧道施工工序銜接施鉆炮孔和接收器孔可與隧道施工平行作業(yè)，由工程施工單位完成，并且數(shù)據(jù)采集所用的乳化炸藥和瞬發(fā)電雷管由施工單位免費提供，屆時預報單位以

29、工程聯(lián)系單形式書面就鉆孔的孔位、孔深、傾斜及炸藥和雷管的數(shù)量等具體要求與作業(yè)公司聯(lián)系。為洞內數(shù)據(jù)采集接收信號時減少噪音，一般要求45 分鐘左右短暫停工。1.5.4 紅外探測1. 基本原理在隧道中，圍巖每時每刻都在向外部發(fā)射紅外波段的電磁波，并形成紅外輻射場，場有密度、能量、方向等信息，巖層在向外部發(fā)射紅外輻射的同時，必然會把它內部的地質信息傳遞出來。干燥無水的地層和含水地層發(fā)射強度不同的紅外輻射，紅外線探水儀通過接收巖體的紅外輻射強度，根據(jù)圍巖紅外輻射場強的變化值來確定掌子面前方或 洞壁四周是否有隱伏的含水體。第 # 頁2 .現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集（1）在施工隧道的隧頂和兩側邊墻的中部各布置一條測線，5

30、m 點距，發(fā)現(xiàn)異常后加密測點， 并初步分析異常的可能原因，如因噴漿、照明燈等干擾影響應與刪除，并重測。（2）在掌子面上均勻布置9 個測點，發(fā)現(xiàn)異常后加密測點，并初步分析異常的可能原因，如因噴漿、放炮、照明燈等干擾影響應予刪除，并重測。（3）每次探測應對巖體的裂隙發(fā)育情況和隧道壁滲水情況進行詳細記錄。圖 1-5-4 技術人員對隧洞進行紅外線探測3 .資料提交紅外超前探水報告并附對掌子面及三條測線探測的紅外場強值曲線圖及探測數(shù)據(jù)表。4 .紅外探水的探測范圍紅外探測每循環(huán)可探測30m ,為提高預報準確度和精度，采取重疊式預報， 20 25m 探測一次，重疊部分對比分析。1.5.5 地質雷達1 . 預

31、報原理探地雷達（GPR）是一種寬帶高頻電磁波信號探測方法，其工作原理（見圖 1-5-5 ） 是由發(fā)射天線T向隧道掌子面前方將高頻（106109Hz或更高）的電磁波以寬帶短脈沖 形式發(fā)出，在電磁波向掌子面前方傳播的過程中，當遇到電性差異的目標體（如空洞、裂隙、巖溶等）時，電磁波便在不同電性介質交界面發(fā)生反射，由接收天線R接收反射波。根據(jù)雷達波形、電磁場強度、振幅和雙程走時等參數(shù)，使用相應雷達資料處理軟件對現(xiàn)場采集的探地雷達數(shù)據(jù)進行處理和分析，便可得到各測線的成果圖，以此推斷掌子面前方的地質構造及目標體的位置、深度和幾何形態(tài)。圖1-5-5 探地雷達GPR原理示意圖第 11 頁2 .預報方法作為 T

32、SP 超前地質預報的補充。探測的具體布置根據(jù)TSP200 的預報結果確定，測線主要布置在掌子面上，分別布置兩條橫線、兩條豎線，每次預報長度30m ，搭接5m 。3 .與施工工序銜接地質雷達探底要在隧道鋪底之前完成，具體探測時間由指揮部工程部安排。掌子面前方探測，數(shù)據(jù)采集前要求作業(yè)公司配合對掌子面進行平整處理，使雷達天線與掌子面能有較好的耦合，移走掌子面附近其他的金屬物體。4 .成果資料室內計算機分析處理一般在24 小時內完成并報告有關部門。資料整理和處理要求：雷達記錄應清晰，反射波形、同相軸明顯，不合格的記錄應重測。對合格的記錄應根據(jù)記錄的情況進行必要的處理如：編輯、濾波、增益、褶積、道分析、

33、速度分析和消除背景干擾等，求得時間剖面。在時間剖面中應標出探測對象的反射波組，確定反射體的形態(tài)和規(guī)模。解釋確定反射體的位置、形態(tài)，推斷其充填情況。必要時應制作模型進行反演解析。提交以下資料：測線布置圖；原始記錄；時間剖面；解析參數(shù)和解析結果。1.5.6 超前地質探孔超前地質鉆孔是對TSP 預報或其他物探手段探測到的不良地質體的確認。在物探手段單一的情況下超前地質鉆孔應連續(xù)搭接進行，超前地質鉆孔的位置、孔深、數(shù)量等由地質人員根據(jù)物探預報成果并結合掌子面附近的地質情況綜合分析確定，超前鉆孔見圖1-5-6 。圖 1-5-6 超前探孔現(xiàn)場施工圖1 . 鉆進方式般采用風動沖擊鉆進，煤線地層采用泥漿循環(huán)鉆

34、進，必要時應采用取芯鉆進第 12 頁2 .鉆孔數(shù)量及深度必要時在物探預報異常段前方10m進行超前鉆孔，超過異常段10m。巖性接觸帶 或物探一般異常段鉆1孔，斷層帶或物探特大異常段，鉆孔增至 3孔，深度30m ,以探明前方地層完整性、斷層、地下水發(fā)育情況（水量、水壓、水溫、懸浮物等）。施鉆深度滿足設計要求并經現(xiàn)場技術人員確定簽認后方可停鉆。循環(huán)預報搭接長度以5m巖盤為宜，以此做安全儲備及止?jié){巖盤。3 .鉆孔布置及其參數(shù)I i.I /1#° :02#q的 UTT j _1 11 II，sjI I； 圖1-5-7學子面鉆孔布置示意圖（3孔）/ /Iff: 圖1-5-8學子面鉆孔布置示意圖（

35、1孔）表1-5-1學子面鉆孔布置及參數(shù)表（1孔）孔號距拱頂距離（m）距中線距離（m）水平角（）豎直角（）孔深（m）備注1200+530巖性接觸帶或物探異常段表1-5-2正洞掌子面鉆孔布置及參數(shù)表（3孔）孔號距拱頂距離(m)距中線距離(m)水平角()豎直角()孔深(m)備注122.5-3+530斷層及影口何帶222.5+3+5303300030表1-5-3橫洞掌子面鉆孔布置及參數(shù)表(3孔)孔號距拱頂距離(m)距中線距離(m)水平角()豎直角()孔深(m)備注11.51.5-3+530斷層及影口何帶21.51.5+3+53032.5000304 .與隧道施工工序銜接鉆機進場退場可與隧道施工平行作業(yè)

36、，施鉆前為保證工程安全，由工程施工單位安 裝孔口管及止水球閥，屆時預報單位以工程聯(lián)系單形式書面就鉆孔施鉆位置、孔徑、要求施工單位的孔口管數(shù)量及技術參數(shù)等與施工單位聯(lián)系。5 .資料提交超前地質鉆孔由地質技術人員進行地質編錄和孔內必要的測試后，整理得到超前探孔成果，內容如下：(1)鉆孔柱狀圖，描述地層、巖性、節(jié)理裂隙特征，記錄鉆孔過程中有價值的信息，提出圍巖完整性評價。(2)記錄出水位置，進行孔內水量、水壓、水溫等測試，預測隧道涌水量。對于水量大于1升/秒的出水點，建立出水點檔案，進行動態(tài)觀測。(3)編寫鉆探報告。1.5.7綜合地質預報綜合地質預報中，常規(guī)地質預報是地質預報的基礎，只有通過勘察和地

37、質調查才能第13頁從區(qū)域范圍內了解隧道通過的地層巖性、對隧道施工影響較大的地質構造、不良地質及地下水特征，再通過地質素描將勘察和地質調查得到的地質信息投影到隧道中，達到細化和補充的作用，但是常規(guī)的地質預報是用已開挖揭露的地質信息來推測前方的地質情況，只能定性推測，無法達到定量。在此基礎上通過TSP 紅外探水預報，取得掌子面前方的異常信息及異常信息的位置，結合常規(guī)地質預報已得到的地質信息，來解釋掌子面前方可能存在的地質問題，從而達到量化效果，但是 TSP 和紅外探水等物探方法存在多解性，加上地質條件的千變萬化，往往只能提供異常區(qū)可能存在的地質問題。所以我們在異常區(qū)域內實施超前水平探孔，來直接驗證

38、異常區(qū)內的地質情況。這樣的一種立體的、綜合的地質預報方法為隧道施工提供更準確的地質資料，同時也為隧道施工中突發(fā)性地質災害建立預警預報機制，為隧道施工提供更安全的保障。其具體任務如下：1 . 根據(jù)對以上超前地質預報結果，綜合分析掌子面圍巖的巖性、結構、構造和地下水情況，判斷掌子面前方圍巖的工程地質、水文地質特征，并依此提出工程措施建議和進一步預報的方案。2 .將掌子面出現(xiàn)的結構面，通過幾何作圖進行預報。通過作圖確定隧道拱頂、邊墻不穩(wěn)定塊體規(guī)模，提出錨固意見。3 .根據(jù)開挖段圍巖的工程地質、水文地質特征進行預報結果的驗證，提出是否修改預報方法及參數(shù)的意見。4 .根據(jù)開挖段及掌子面水文地質情況，提出

39、注漿止水方案建議。5 .6 成果資料1 .6.1 即時報告當?shù)刭|工程師發(fā)現(xiàn)超前預報地質情況和設計有明顯差異時，以書面的形式向工區(qū)和項目部報告，提出變更意見，配合工區(qū)出具變更所需的相關地質資料，并積極參與不良地質地段工程措施的研究，并從地質角度提出意見。2 .6.2 日常報告當每次完成地質預報工作后，應在規(guī)定時間向工區(qū)和項目部提供相應資料。3 .6.3 最終成果報告隧道全部貫通后提交最終成果報告，報告組成如下：4 .地質素描成果展示圖（1 ： 200） ；5 .TSP 超前地質探測報告；6 .紅外探水探測報告；7 .地質雷達探測報告；8 .超前地質鉆孔報告；9 .利用其他手段進行超前探測的報告。

40、1.7 超前地質預報資源配置徐墩隧道集區(qū)域性斷層破碎帶、破碎帶、高地應力（可能產生硬巖巖爆和軟弱圍巖塑性變形）、高地溫于一體，地質條件復雜，地質因素可能嚴重危及施工安全，制約工期。為確保該隧道按期優(yōu)質建成，地質工作十分重要。為此，委托專業(yè)地質預報機構成立隧道超前地質預報組，對隧道施工進行全過程監(jiān)控指導，確保地質預報工作的準確性。1.7.1 組織機構徐墩隧道地質條件復雜，為了更好地完成超前地質預報工作，并根據(jù)我單位超前地質預報工作的經驗，特成立專職的超前地質預報組，由經驗豐富的地質、物探技術人員組成，配備先進的地質、物探設備。超前地質預報工作組織機構見圖1-7-1 ，預報小組管理層職責見表1-7

41、-1 ，部門職責見表 1-7-2 。第 15 頁地質預報項目部1!項目經理項目總工地質素TSP200探地質雷紅外探超,、八 刖水圖1-7-1隧道超前地質工作組織機構1.7.2 人員配置地質預報組負責人：1人項目總工程師：1人地質工程師：1人TSP200主管工程師：1人TSP200爆破工：1人超前探孔隊長：1人鉆工：10人機械維修工：1人司機：1人表1-7-1預報小組管理層職責表序號崗位職責1組長1、作為本項目安全第一責任人，應認真貫徹執(zhí)行國家基本建設有美安全、質量的方針、序號崗位職責政策，主持項目部全面，作，負責項目部的日常生產組織、管理、質量、安全等事務，直接對指揮部負責；2、嚴格執(zhí)行國家政

42、府相關職能部門制定的法律、規(guī)定、規(guī)范、規(guī)程及技術標準等；3、負責協(xié)調項目部與指揮部、 各工區(qū)的關系，加強與各相關方的工作聯(lián)系和溝通交流；4、嚴格執(zhí)行指揮部的各種規(guī)章制度和管理辦法。2副組長1、加強對員工的安全、質量、服務意識教育，牢固樹立安全和文明生產觀念；2、定期組織召開項目部工作、質量、安全例會，總結、研究項目部現(xiàn)階段生產、管理、安全、質量情況；3、積極向指揮部匯報項目部工作、反饋項目信息。對重大問題或重要事項提出行之有效的方案或意見,供領導決策；4、協(xié)助項目經理，對項目部人員進行日常管理；3技木負責人1、作為項目 A質量責任人，負責項目部工程質量和技術工作的總體控制：2、負責技術方案的編

43、制、優(yōu)化及實施；3、監(jiān)督檢查技術資料的整理，負責報告等成果技術資料的審核、簽發(fā)；4、負責項目部新技術、新成果的推廣應用；5、定期組織項目部技術人員進行技術交流、培訓與總結；6、組織項目部技術人員對施工中的質量、安全、技術問題進行分析和處理，對重大技術問題或重要技術事項提出行之有效的解決方案或建議，供領導決策；7、項目完成后，負責進行技術總結及資料文件歸檔表1-7-2管理部門職能表序號部n職能外業(yè)負責地質素描、TSP超前探測、超前地質探孔的崗前培訓、技術交底，進行現(xiàn)1工程部采集場數(shù)據(jù)的采集等。保證各項工作科學、正確、后序開展，為內業(yè)資料整理提供數(shù)據(jù)完整、準確的數(shù)據(jù)，保證資料的準確性。序號部n職能

44、內業(yè)資料處理根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，依據(jù)地質知識和相關規(guī)范進行資料的分析處理，并結合設計資料和現(xiàn)場地質情況，出具相應的報告。亞管理負責項目的安全管理工作，主管施工安全保障計劃的編制并檢查落實；進行人 員崗前安全教育培訓、日常安全檢查及事故分析，嚴格安全操作程序，督促作 業(yè)人員安全防護品的佩戴和使用。2安質部質魚管理負責地質預報的質量管理工作，主管質量檢查地質預報工作計劃的編制并檢查 落實，監(jiān)督地質預報方案、工藝及操作規(guī)程的執(zhí)行情況，制定質量防治措施， 組織質量教育和QC小組。職業(yè)健康負責編制預防職業(yè)健康的規(guī)章制和日常檢查。管理物資管理負責地質預報相關儀器及辦公用品的入庫、點驗、登記、保管、發(fā)放等管

45、理工 作，搬運、貯存、發(fā)放和使用手續(xù)完備，記錄齊全，具后可追溯性；保障各種 材料的供給，組織搞好物資儲備，確保地質預報工作的正常進行。協(xié)調、負責項目部與指揮部、各工區(qū)關于地質預報方面問題的溝通與協(xié)調，及時把地3綜合部溝質預報成果送至指揮部和各個工區(qū)，對于其中重大的地質問題進行探討及找出通、解決問題的辦法。傳遞人力資源負責項目部的人員管理，根據(jù)施工需要進行人員的動態(tài)管理。管理1.7.3 投入的主要儀器設備第19頁表1-7-3儀器設備及型號一覽表序號儀器設備及型號數(shù)量產地1TSP200超前地質預報儀1臺瑞士2紅外探水儀HY-3041臺北京3數(shù)碼口相機Canon1部中日合資4水平鉆機MK-53臺西安

46、5地質雷達SIR2000或CR-20B1臺瑞典6計算機2臺北京7打印機Canon1臺中日合資8汽車1輛國產9地質羅盤1個哈爾濱1.8 超前地質預報的工期根據(jù)施工進度計劃安排，徐墩隧道工程于2019年4月16日開工，2019年7月全 面展開，相繼達到穩(wěn)產高產，隧道工程于 2019年10月31日之前全部完成。1.9超前地質預報質量保證措施按照設計文件、鐵路隧道超前地質預報技術指南及建設單位有關要求，編制隧 道超前地質預報實施性施工組織，實施過程中嚴格技術交底，做到目的明確、清晰地開 展預報工作，使預報質量得到有效的控制，從而切實保證預報的精度和質量。各種方法 的質量保證措施如下：1 .地質素描在每

47、炮后應及時進行，對掌子面、邊墻、拱頂及底板圍巖的工程地質及 水文地質特征進行詳細描述，描述要真實貼切，并輔以適當?shù)膱D形、圖片。在開挖夠 60m后，及時對素描資料進行匯總，并形成展示圖。2 .TSP超前探測前應對炮孔及接收器孔進行測量，其參數(shù)應嚴格滿足設計要求；接收器套管安裝要耦合完好，尤其是前端口；檢測噪音在低于78dB時方可接收數(shù)據(jù)，第20頁接收時要保持檢測噪音時最安靜的狀態(tài)，接收到的信號要求初值明顯；曲線隧道預報的終點不能偏離隧道中線30m 。3 .超前鉆孔前應進行詳細的技術交底，根據(jù)需要探明哪些地質問題而設計鉆孔的參數(shù)。鉆孔時應嚴格按照交底操作，鉆進過程中對鉆進速度、巖粉及沖洗液變化情況

48、、卡鉆情況、地下水情況等做詳細記錄，如遇特殊情況，需進行鉆孔取芯。4 .在各項現(xiàn)場采集工作結束后，內業(yè)數(shù)據(jù)分析、處理以及報告編寫應及時，成果報告應有編制、復審核。5 .成果報告及時提交給業(yè)主及施工單位，做到信息化施工。6 .把預報、檢測結果與實際開挖情況進行比對，不斷總結，調整各種參數(shù)、方案組合等，對預報做出修正，提高準確性。7 .10 超前地質預報安全保證措施認真貫徹執(zhí)行黨和國家的安全生產方針、政策，嚴格執(zhí)行鐵道部和交通部頒發(fā)有關施工規(guī)范和安全技術規(guī)則，對預報人員進行崗前安全教育培訓，牢固樹立“安全第一、預防為主”和“管生產必須管安全”的思想意識。建立健全安全保證體系，領導掛帥，全員參加，使

49、安全工作制度化、經?；?，并貫穿預報全過程。1 . 成立超前地質預報項目部安全管理組織機構超前地質預報工作的安全以項目經理為安全生產的第一責任人。項目部成立安全生產小組，項目負責人任組長，項目總工程師任副組長，鉆孔組設專職安全員，預報組設兼職安全員。制定實現(xiàn)安全目標和保障目標的詳細規(guī)章制度，并且從上到下逐一落實制度，嚴格實施安檢人員一票否決制。加強現(xiàn)場管理，搞好文明預報施工，建立良好的安全預報施工環(huán)境，組織機構見圖1-10-1 。圖1-10-1安全管理組織機構圖2 .編制各項超前地質預報安全制度在編制預報計劃的同時，編制詳細的安全操作規(guī)程、細則、制度及切實可行的安全技術措施，分發(fā)至預報組和鉆孔班

50、，組織逐條落實。搞好“五同時”（即在計劃、布置、檢查、總結、評比生產的同時，計劃、布置、檢查、總結、評比安全工作）和“三級安 全教育”。3 .預報施工現(xiàn)場安全技術保證措施預報現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集施工的現(xiàn)場布置符合防火、防爆、防洪、防雷電等安全規(guī)定及文 明施工的要求。從事爆破的等特殊作業(yè)人員，各種機械的操作人員及機動車輛駕駛人員，必須經過 勞動部門專業(yè)培訓并考試取得合格證后，方準持證獨立操作。4 .預報鉆孔機械的安全保證措施操作人員必須按照鉆孔機械說明規(guī)定，嚴格執(zhí)行工作前的各項檢查制度、工作中注 意觀察和工作后的檢查保養(yǎng)制度。保持鉆孔機械操作室整潔，嚴禁存放易燃易爆物品。不準酒后操作機械，機械不帶 病運

51、轉、不超負荷運轉嚴格執(zhí)行交接班制度。認真填寫交接班記錄，做到例保、 “十字作業(yè)”。 交班清楚后， 接班人檢查移交的運轉、維修、油耗等記錄情況及設備情況，并開鉆試運轉，確認正常后方能進行工作。定期組織機電設備以及車輛安全大檢查。對每次檢查中查出的安全問題按照“四不放過”原則（即事故原因未查清不放過；當事人和群眾，沒有受到教育不放過；事故責任人未受到處理不放過；沒有制訂切實可行的防范措施不放過。）進行調查處理，制定防范措施，防止機械事故的發(fā)生。5 .運輸行車及人身安全保證措施定期檢查機車剎車制動設施，發(fā)現(xiàn)問題及時更換；定期組織機電設備以及車輛安全大檢查。對每次檢查中查出的安全問題按照“四不放過”原

52、則進行調查處理，制定防范措施，防止機械事故的發(fā)生。預報人員作業(yè)前進行安全教育和考核，合格后方可進行上崗作業(yè)。對預報施工中違反操作規(guī)程的人員不僅進行安全處理，責令其重新學習，并進行考核。施工人員配足安全防護設施，施工中檢查佩帶情況，不按要求佩帶時，進行安全處罰。6 .爆炸物品及爆破作業(yè)的安全保證措施預報用的所有爆炸物品都由專人（有國家專業(yè)部門頒發(fā)有爆破證的人員）到施工單位的爆炸物品庫領取，且各環(huán)節(jié)均制訂詳細的制度，并嚴格執(zhí)行。當預報未使用完的爆破物品要立即退還庫房，并做詳細登記和檢查。爆破物品的管理和使用，符合爆破安全規(guī)程的有關規(guī)定和要求。爆破用品在使用前根據(jù)規(guī)定要求，嚴格進行質量檢驗。連接時必須使用雷管鉗，嚴禁用牙咬。附錄：超前地質預報