超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)交底

1、 Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.中鐵十二局集團(tuán)牡佳客專工程三標(biāo)三工區(qū)項(xiàng)目部技術(shù)交底書編號：SD-2017-日 期根據(jù)圖號主送單位工程名稱技術(shù)科超前地質(zhì)預(yù)報施工2017 年 月 日第1 頁/總10 頁 適用范圍適用于新建鐵路牡丹江至佳木斯客運(yùn)專線 3 標(biāo)三工區(qū)麻山隧道超前地質(zhì)預(yù)報。作業(yè)準(zhǔn)備。內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備作業(yè)指導(dǎo)書編制后，在開工前組織技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)設(shè)計圖紙，熟悉鐵路隧道工程施工技術(shù)指南和鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南，對操作人員進(jìn)行技術(shù)交底和崗前培訓(xùn)，考核合格后上崗。外業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備超前地質(zhì)預(yù)報

2、中所涉及的各種外業(yè)技術(shù)指標(biāo)，制作操作平臺，配齊生活、辦公設(shè)施，滿足預(yù)報人員的生活辦公需要。技術(shù)要求（1）本標(biāo)段所有隧道全部采用超前地質(zhì)預(yù)報指導(dǎo)施工。（2）預(yù)報人員應(yīng)認(rèn)真研究設(shè)計院提供的地質(zhì)資料，并與地質(zhì)預(yù)報結(jié)果作對比分析，出入較大的應(yīng)及時將地質(zhì)預(yù)報結(jié)果報設(shè)計方，請設(shè)計方現(xiàn)場核實(shí)。（3）本標(biāo)段地質(zhì)預(yù)報的主要內(nèi)容包括地層巖性，重點(diǎn)對軟弱夾層、破碎地層、煤層及特殊巖土等。地質(zhì)構(gòu)造，重點(diǎn)為對斷層、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。不良地質(zhì)，特別是溶洞、暗河、人為坑洞、放射性、有害氣體、高地應(yīng)力等發(fā)育情況。地下水，特別是巖溶管道水、富水?dāng)鄬痈凰薨欇S及富水地層。第2 頁/總10 頁 （4

3、）本標(biāo)段主要采用 TSP203地震波探測儀、地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探水儀、地質(zhì)素描、超前水平鉆孔等綜合勘探的方法進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報。施工程序與工藝流程施工程序超前地質(zhì)預(yù)報的設(shè)計超前地質(zhì)預(yù)報的實(shí)施資料整理，形成超前地質(zhì)預(yù)報報告資料上報設(shè)計院指導(dǎo)現(xiàn)場施工，實(shí)施施工方案驗(yàn)證預(yù)報的準(zhǔn)確度修改超前地質(zhì)預(yù)報方案。工藝流程開始制定預(yù)報方案中程 1560m近程 020m水平超前鉆孔法紅外地下水探測法地震波法地質(zhì)調(diào)查法超前鉆孔法地質(zhì)雷達(dá)法準(zhǔn)確測定斷層、破碎帶、巖溶、采空區(qū)、含水構(gòu)造的位置按不同探測方法相互驗(yàn)證，判斷斷層破碎、巖溶、采空區(qū)、含水構(gòu)造等的規(guī)模及位置修正、完善施工方案及搶險措施，準(zhǔn)備物資、設(shè)備實(shí)施施工方案按原

4、施工組織設(shè)計施工驗(yàn)證中程預(yù)報的準(zhǔn)確度驗(yàn)證中程預(yù)報的準(zhǔn)確度第3 頁/總10 頁 施工要求準(zhǔn)備工作人員培訓(xùn)在隧道正式施工前，組織預(yù)報人員學(xué)習(xí)各類儀器的工作原理，掌握操作方法，熟練數(shù)據(jù)的采集和處理。根據(jù)設(shè)計提供的地質(zhì)資料，對工程進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害分級，制定地質(zhì)預(yù)報工作計劃，初步確定各里程段的檢測方法和頻率，并制定突發(fā)事故處理措施。地質(zhì)預(yù)報檢測方法TSP-203 地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)TSP-203 超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)是利用地震波在不均勻地質(zhì)體中產(chǎn)生的反射波特性來預(yù)報隧道掘進(jìn)面前方及周圍臨近區(qū)域地質(zhì)狀況的。它是在掌子面后方邊墻上一定范圍內(nèi)布置一排爆破點(diǎn)，依此進(jìn)行微弱爆破，產(chǎn)生的地震波信號在隧道周圍巖體內(nèi)傳播，當(dāng)巖石強(qiáng)度

5、發(fā)生變化，比如有斷層或巖層變化時，會造成一部分信號返回，界面兩側(cè)巖石的強(qiáng)度差別越大，反射回來的信號也就越強(qiáng)。返回的信號被經(jīng)過特殊設(shè)計的接收器接收轉(zhuǎn)化成電信號并進(jìn)行放大，根據(jù)信號返回的時間和方向，通過專用數(shù)據(jù)處理軟件處理，可以得到巖體強(qiáng)度變化界面的方位。反射界面巖石的性質(zhì)通過以下方法加以判斷：出現(xiàn)較高的反射振幅、較大的反射系數(shù)和較小的彈性阻抗，表示反射界面的巖石密度和波速較高；波形中央出現(xiàn)正的反射振幅，表示反射界面的巖石是堅硬的。如果是負(fù)的反射振幅，表示反射界面是軟弱巖石。S 波反射比 P 波反射更強(qiáng)表示反射界面富含水。Vp/Vs 增大或突然增大表明流體存在，Vp 下降則表明巖石裂隙或空隙度增大

6、。地質(zhì)雷達(dá)探測法地質(zhì)雷達(dá)是基于電磁波在有耗介質(zhì)中的傳播性工作的。發(fā)射天線發(fā)出微波頻段的電磁波后，遇到不均勻介質(zhì)或介質(zhì)常數(shù)有差異時會發(fā)生反射，反射信號由接收天線接收記錄，經(jīng)微機(jī)處理形第4 頁/總10 頁 體位置和規(guī)模。該法對 30m范圍內(nèi)的不良地質(zhì)體，尤其是含水地質(zhì)體探測效果最好。本隧道采用地質(zhì)雷達(dá)主要在臨近含水構(gòu)造地段使用，近距離探測富水溶洞、暗河、含水?dāng)鄬拥?。紅外線探水法采用紅外線探測儀探測隧道隱伏含水構(gòu)造，利用不同物體輻射場場強(qiáng)差異，對隧道前方的隱伏含水構(gòu)造進(jìn)行跟蹤探測。即采用紅外測溫儀跟蹤測量隧道開挖面的巖石溫度，連續(xù)地獲取巖石的溫度信息，從溫度異常點(diǎn)判斷含水構(gòu)造。在各次測定完成后，立即

7、將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，按照工程平面圖的比例繪制成果圖。采用圖解法和電探三極裝置解析法進(jìn)行分析處理，算出含水構(gòu)造的部位及出水面積，并最終求出含水構(gòu)造至工作面的距離。根據(jù)數(shù)據(jù)處理，準(zhǔn)確測定正常輻射場和區(qū)域背景場的 T-S 特征曲線，并以此作為超前探測隱伏含水構(gòu)造體的判釋標(biāo)準(zhǔn)。紅外線探測儀主要在 TSP-203 地震波探測儀初步確定含水地 30m 左右開始探測，以進(jìn)一步確定含水體位置、規(guī)模。水平超前鉆孔通過洞內(nèi)外觀察與地質(zhì)描述、TSP-203 地震波探測儀、紅外線探測儀探水等有關(guān)地質(zhì)與水文資料分析，配合采用超前水平地質(zhì)鉆探加以驗(yàn)證。通過超前水平鉆孔巖芯的分析，進(jìn)一步探明掌子面前方的隧道圍巖地質(zhì)狀況與水

8、文地質(zhì)的具體情況，根據(jù)探孔鉆進(jìn)的時間、速度、壓力、成分以及卡鉆力、鉆芯和巖性構(gòu)造性質(zhì)及地下水情況，掌握隧道前方的地質(zhì)條件與水文條件。這是最直觀、最可靠的超前探測手段。在本標(biāo)段隧道不良地質(zhì)體多的地段，實(shí)施超前鉆孔。探孔布置位置：隧道斷面周邊均勻布置 5 個。本隧道采用全液壓鉆機(jī)，超前鉆孔深 30m。主要用于在TSP-203預(yù)測到的不良地質(zhì)體前 50m進(jìn)行鉆探，以準(zhǔn)確探測掌子面前方不良地質(zhì)體的位置、規(guī)模、性質(zhì)及地下水水量和水壓等。超前探孔施工時應(yīng)注意前一循環(huán)鉆孔與后一循環(huán)鉆孔之間要搭接 5m。另外在鉆爆破孔之前，利用加長的鉆桿，在開挖斷面的中部和周邊施鉆 5 個孔，均水平施鉆。鉆孔位置：中部 1

9、個，周邊 4 個?？咨?58m。該孔既作為探測孔，又可作為爆破孔。該短孔探測法是在 TSP-203、地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探水儀等物探方法探測的情況下，了解掌子面前方第5 頁/總10 頁 施工中，對于已出水的超前鉆孔，要進(jìn)行不間斷的水流量、水壓的監(jiān)測，繪制水量、水壓的變化曲線，為制定地下水處理方案提供依據(jù)。補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查在設(shè)計圖紙?zhí)峁┑牡刭|(zhì)資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)地調(diào)查核實(shí),以確定不同地層、巖性、巖層產(chǎn)狀在隧道地表出露及接觸情況，地表巖溶發(fā)育位置、規(guī)模及其分布，構(gòu)造在隧道地有的出露、分布、性質(zhì)及產(chǎn)狀。觀察掌子面狀態(tài)、圍巖變形、圍巖風(fēng)化變質(zhì)情況、節(jié)理裂隙、斷層分布和形態(tài)、地下水分布情況、高壓富水段涌水的位置、

10、水量和水壓以及止水后的止水效果，同時對開挖工作面附近初期支護(hù)狀況的觀察和裂縫描述，作為判斷圍巖的穩(wěn)定性和支護(hù)參數(shù)的檢驗(yàn)的重要依據(jù)，觀察已作初期支護(hù)地段的噴射混凝土、錨桿、鋼架的受力狀況，同時觀察已襯砌地段的隧道襯砌結(jié)構(gòu)的開裂與滲漏水情況。根據(jù)洞內(nèi)外觀察與地質(zhì)描述對出現(xiàn)的異常情況制定相應(yīng)的處理措施。掌子面地質(zhì)素描隧道爆破開挖后通過地質(zhì)素描手段，及時查看掌子面地質(zhì)狀況，通過和設(shè)計資料對比，為隧道掘進(jìn)提供地質(zhì)情況預(yù)報（設(shè)平行導(dǎo)坑時先行提供的地質(zhì)資料）。掌子面地質(zhì)素描應(yīng)在隧道作業(yè)每一開挖循環(huán)后立即進(jìn)行，根據(jù)掌子面暴露巖層的層理、節(jié)理、裂隙結(jié)構(gòu)狀況，巖體軟硬程度，出水量大小判斷開挖前方地質(zhì)情況。觀察中應(yīng)

11、著重記錄以下內(nèi)容，并描繪掌子面地質(zhì)素描圖：褶皺、斷層、節(jié)理裂隙特征、巖層產(chǎn)狀及其位置、破碎帶寬度，判斷巖體完整程度；巖溶規(guī)模、形態(tài)、構(gòu)造位置及其空間展布關(guān)系；特殊地層、地應(yīng)力、塌方、有害氣體及放射性危險源的特征和位置；地下水的出露形態(tài)、巖層透水性及其與巖溶、暗河的關(guān)系；圍巖穩(wěn)定性特征和支護(hù)情況。對隧道內(nèi)重要的和具有代表性的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行攝影或錄像。第6 頁/總10 頁 勞動組織超前地質(zhì)預(yù)報人員配備表負(fù)責(zé)人1 人8 人1 人12 人1 人技術(shù)員專兼職安全員普工司機(jī)設(shè)備機(jī)具配置超前地質(zhì)預(yù)報主要設(shè)備配備表TSP-203 地質(zhì)預(yù)報1臺1臺2臺2臺地質(zhì)雷達(dá)紅外線探測儀水平鉆機(jī)安全及環(huán)保要求（1）隧道內(nèi)做超前地質(zhì)預(yù)報時，要清除掌子面危石，必要時可封閉掌子面；（2） 地質(zhì)預(yù)報作業(yè)區(qū)設(shè)立警戒標(biāo)志，防止交通事故；（3） 水平鉆機(jī)鉆孔探水時，要對是否探到地下水做出判斷，如探到地下水不可輕易拔出鉆桿，只有在明確水量不大時才可拔桿，且人員不可正對鉆桿；（4） 確保按規(guī)程操作設(shè)備，杜絕因操作失誤發(fā)生設(shè)備安全事故。（5）采用鉆探法預(yù)報時，應(yīng)采用電機(jī)驅(qū)動的鉆機(jī)，施工用電應(yīng)由持證上崗的電工負(fù)責(zé)。（6）采用鉆探法預(yù)報時，孔口管必須安設(shè)牢固。第7 頁/總10 頁 （8）鉆孔時，鉆機(jī)前方應(yīng)安設(shè)擋板，除操作人員外其他人員禁止進(jìn)入工作區(qū)域。（9）進(jìn)行瓦斯隧道超前地質(zhì)預(yù)報時，必須先監(jiān)測有害