隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)加深炮孔法、超前鉆探施工作業(yè)指導(dǎo)書

1、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)（加深炮孔法、超前鉆探）施工作業(yè)指導(dǎo)書.適用范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)（加深炮孔法、超前鉆探）施工。.作業(yè)準(zhǔn)備施工前熟悉施工圖及工程地質(zhì)、水文資料，完成相關(guān)圖紙的會(huì)審工作。熟悉各相關(guān)的設(shè)計(jì)文件。并組織施工人員學(xué)習(xí)和掌握施工工藝、技術(shù)要求、質(zhì) 量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法等。按照要求完成三級(jí)技術(shù)交底，即項(xiàng)目總工程師對(duì)項(xiàng)目部各部室及技術(shù)人員、技 術(shù)主管對(duì)作業(yè)隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人、作業(yè)隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)班組長(zhǎng)及全體作業(yè)人員的交底。檢查傳感器桿，連接線是否符合相關(guān)要求，根據(jù)圍巖情況準(zhǔn)備鉆孔及注水機(jī)具。.技術(shù)要求技術(shù)指標(biāo)海尾隧道海尾隧道超前預(yù)報(bào)在地質(zhì)調(diào)查法的基礎(chǔ)上，采用地質(zhì)調(diào)查與勘探相結(jié)合、物探與鉆 探

2、相結(jié)合、長(zhǎng)距離與短距離相結(jié)合、地面與地下相結(jié)合、超前導(dǎo)洞與主洞相結(jié)合的方法 進(jìn)行預(yù)報(bào)，具體工作工作方法見下表。表1海尾隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作量表起始里程終止里程圍巖 級(jí)別地質(zhì)復(fù)雜 程度分級(jí)長(zhǎng)度超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作量正洞地質(zhì) 素描彈性波反射法TSP203或地質(zhì) 雷達(dá)超前鉆探（鉆孔孔徑加深 炮孔mmmm65mmimDK108+480DK108+675V中等復(fù)雜195195m600585DK108+675DK108+845IV中等復(fù)K108+845DK108+995簡(jiǎn) K108+995DK108+055IV中等復(fù)雜606000180DK108+055DK

3、108+160V中等復(fù)雜10510500315DK108+160DK108+250IV中等復(fù)雜909000170DK108+250DK108+300V中等復(fù)雜5050600150m中等復(fù)雜820820120024603.1.2山頭寺隧道山頭寺隧道超前預(yù)報(bào)在地質(zhì)調(diào)查法的基礎(chǔ)上，采用地質(zhì)調(diào)查與勘探相結(jié)合、物探與 鉆探相結(jié)合、長(zhǎng)距離與短距離相結(jié)合、地面與地下相結(jié)合、超前導(dǎo)洞與主洞相結(jié)合的方 法進(jìn)行預(yù)報(bào)，具體工作工作方法見下表。表2山頭寺隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作量表起始里程終止里程圍巖 分級(jí)地質(zhì)復(fù)雜 程度分級(jí)長(zhǎng)度超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作量正洞輔助 導(dǎo)坑地質(zhì)素描彈性波地質(zhì) 雷達(dá)超前鉆探 （孔徑炮孔TSP203mmm

4、mm65mmimDK113+02CDK113+165V中等復(fù)雜14514540060435DK113+165DK113+19CIV簡(jiǎn)單252575DK113+19CDK113+36Cm簡(jiǎn)單170170510DK113+36CDK113+40CW簡(jiǎn)單4040120DK113+40CDK113+512V中等復(fù)雜11211260336合計(jì)492492400120014763.1.3西壩隧道西壩隧道超前預(yù)報(bào)在地質(zhì)調(diào)查法的基礎(chǔ)上，采用地質(zhì)調(diào)查與勘探相結(jié)合、物探與鉆 探相結(jié)合、長(zhǎng)距離與短距離相結(jié)合、地面與地下相結(jié)合、超前導(dǎo)洞與主洞相結(jié)合的方法 進(jìn)行預(yù)報(bào)，具體工作工作方法見下表。表3西壩隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作

5、量表起始里程終點(diǎn)里程圍巖 分級(jí)地質(zhì)復(fù)雜程 度分級(jí)長(zhǎng)度超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作量正洞地質(zhì) 素描彈性波反射法TSP20或 TGP12地質(zhì) 雷達(dá)超前鉆探（孔徑65mm加深炮 孔mmmmmmDK116+855DK116+920V中等復(fù)雜656540060195DK116+920DK116+950IV中等復(fù)雜303090DK116+950DK117+090V中等復(fù)雜140140420DK117+090DK117+125IV中等復(fù)雜3535105DK117+125DK117+155m簡(jiǎn)單303090DK117+155DK117+195IV中等復(fù)雜4040120DK117+195DK117+230V中等復(fù)雜3535

6、60105合計(jì)375375400120011253.1.4埔姜山隧道埔姜山隧道超前預(yù)報(bào)在地質(zhì)調(diào)查法的基礎(chǔ)上，采用地質(zhì)調(diào)查與勘探相結(jié)合、物探與 鉆探相結(jié)合、長(zhǎng)距離與短距離相結(jié)合、地面與地下相結(jié)合、超前導(dǎo)洞與主洞相結(jié)合的方 法進(jìn)行預(yù)報(bào)，具體工作工作方法見下表。表4埔姜山隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作量表埔姜山隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作量一覽表序號(hào)起始里程終點(diǎn)里程圍巖 級(jí)別地質(zhì)復(fù)雜 程度分級(jí)長(zhǎng)度超前地質(zhì)預(yù)報(bào)計(jì)劃工作量正洞地質(zhì) 素描彈性波反射法地質(zhì) 雷達(dá)超前 鉆探65mmJ 口深炮孔TGP20M TGP12mmmmmm1DK118+525DK118+665V中等復(fù)雜140140400604202DK118+665DK

7、118+680IV簡(jiǎn)單1515453DK118+680DK118+840m簡(jiǎn)單1601604804DK118+840DK118+855V簡(jiǎn)單1515455DK118+855DK118+935V中等復(fù)雜8080602406合計(jì)410410400120012303.1.5下江村隧道下江村隧道超前預(yù)報(bào)在地質(zhì)調(diào)查法的基礎(chǔ)上，采用地質(zhì)調(diào)查與勘探相結(jié)合、物探與 鉆探相結(jié)合、長(zhǎng)距離與短距離相結(jié)合、地面與地下相結(jié)合、超前導(dǎo)洞與主洞相結(jié)合的方 法進(jìn)行預(yù)報(bào)，具體工作工作方法見下表。表5下江村隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作量表起始里程終止里程圍巖 級(jí)別地質(zhì)概 況地質(zhì)程 度復(fù)雜 程度分 級(jí)長(zhǎng)度超前地質(zhì)預(yù)報(bào)計(jì)劃工作量正洞輔助導(dǎo)

8、坑地質(zhì) 素描彈性波反射法地質(zhì) 雷達(dá)超前鉆探 （孔徑加深 炮孔TSP203或mmmmm65rmmmDK125+140DK125+220V進(jìn)口段較復(fù)雜808070060240DK125+220DK125+570V花獻(xiàn)f中等復(fù)3503501050DK125+570DK125+590IV花獻(xiàn)f中等復(fù)202060DK125+590DK125+800m花獻(xiàn)f簡(jiǎn)單210210630DK125+800DK125+835W花獻(xiàn)f中等復(fù)3235105DK125+835DK125+924V出口段中等復(fù)898960267合計(jì)78478470012023523.1.6奎坑隧道奎坑隧道超前預(yù)報(bào)在地質(zhì)調(diào)查法的基礎(chǔ)上，采用地

9、質(zhì)調(diào)查與勘探相結(jié)合、物探與鉆 探相結(jié)合、長(zhǎng)距離與短距離相結(jié)合、地面與地下相結(jié)合、超前導(dǎo)洞與主洞相結(jié)合的方法 進(jìn)行預(yù)報(bào)，具體工作工作方法見下表。表6奎坑隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作量表起始里程終止里程圍巖 分級(jí)地質(zhì)復(fù)雜 程度分級(jí)長(zhǎng)度超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作量正洞輔助 導(dǎo)坑地質(zhì)素描彈性波反射地質(zhì) 雷達(dá)超前鉆探 （孔徑加深炮 孔TSP203或mmmmm65mmimDK141+161DK141+28CV中等復(fù)雜119119600357DK141+280DK141+30CIV簡(jiǎn)單2020060DK141+300DK141+660m簡(jiǎn)單36036070001080DK141+660DK141+800W簡(jiǎn)單14014004

10、20DK141+800DK141+926V中等復(fù)雜126126600378合計(jì)7650765700120022953.1.7霞美村隧道霞美村隧道超前預(yù)報(bào)在地質(zhì)調(diào)查法的基礎(chǔ)上，采用地質(zhì)調(diào)查與勘探相結(jié)合、物探與 鉆探相結(jié)合、長(zhǎng)距離與短距離相結(jié)合、地面與地下相結(jié)合、超前導(dǎo)洞與主洞相結(jié)合的方 法進(jìn)行預(yù)報(bào)，具體工作工作方法見下表。表7霞美村隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作量表里程圍巖地質(zhì)復(fù)雜正洞超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作量等級(jí)程度分級(jí)地質(zhì)TSP203地質(zhì)超前鉆孔加深炮孔mmmmmmDK145+511DK145+880V中等復(fù)雜369369934601107DK145+880DK145+960IV簡(jiǎn)單8080240DK145+

11、960DK146+190V較復(fù)雜230230150150990DK146+190DK146+280IV簡(jiǎn)單9090270DK146+280DK146+483V中等復(fù)雜20320360609合計(jì)97297293427015032163.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.2.1不良地質(zhì)預(yù)報(bào)及災(zāi)害地質(zhì)預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)學(xué)子面前方一定范圍內(nèi)巖體完整情況，是否存在大型坍塌及突水、突泥及巖爆 及有害氣體等的可能性，并查明其范圍、規(guī)模、性質(zhì)，提出施工措施或建議。水文地質(zhì)預(yù)報(bào)隧道涌水與開挖工作面前方存在的含水構(gòu)造（節(jié)理裂隙密集發(fā)育的破碎含水巖體、 含水導(dǎo)水的斷層破碎帶）密切相關(guān)。隧道涌水預(yù)報(bào)以采用地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，結(jié)合多種 物探手段及超前

12、水平鉆探進(jìn)行綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。在可能發(fā)生涌水、突泥的地段進(jìn)行超 前鉆探時(shí)必須設(shè)有防突裝置。隧道反坡施工地段處于富水區(qū)時(shí)，超前鉆探作業(yè)時(shí)應(yīng)做好 突涌水處治的方案。斷層及其破碎帶的預(yù)報(bào)斷層是隧道開挖過(guò)程中常見的對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性影響較大的構(gòu)造形式之一，是地下水的富集場(chǎng)所和運(yùn)移通道，隧道內(nèi)塌方、突泥、突水多與其有關(guān)。斷層預(yù)報(bào)以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料、工程地質(zhì)平面圖與縱斷面圖以 及必要的地質(zhì)調(diào)查，進(jìn)一步核實(shí)斷層的性質(zhì)、產(chǎn)狀、位置與規(guī)模等，采用地震波反射法 為主，確定斷層在隧道內(nèi)的大致位置和寬度，必要時(shí)采用超前鉆探預(yù)報(bào)斷層的確切位置 和規(guī)模、破碎帶的物質(zhì)組成以及地下水的發(fā)育情況等，采用隧道內(nèi)地

13、質(zhì)素描、斷層趨勢(shì) 分析等手段預(yù)報(bào)斷層的分布位置。圍巖類別及其穩(wěn)定性預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)學(xué)子面前方的圍巖類別與設(shè)計(jì)是否吻合，并判斷其穩(wěn)定性隨時(shí)提供修改設(shè)計(jì)、 調(diào)整支護(hù)類型、確定二次襯砌時(shí)間的建議等。洞內(nèi)空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)隧道內(nèi)有害氣體含量，成分及動(dòng)態(tài)變化。.施工方法與工藝流程施工方法簡(jiǎn)介加深炮孔法加深炮孔探測(cè)法是在學(xué)子面鉆眼的時(shí)候， 為了確定下一循環(huán)的圍巖情況而加深炮眼 （孔深5-8m,該孔即作為探測(cè)孔，又可作為爆破孔），來(lái)探測(cè)學(xué)子面前方的溶洞、泥槽、 涌水、流砂等的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。在鉆進(jìn)過(guò)程中，從鉆進(jìn)的時(shí)間、速度、壓力、 沖洗液的顏色、成分以及卡鉆、跳鉆等和巖性、構(gòu)造性質(zhì)及地下水等情況掌握地質(zhì)資料， 綜合

14、不同位置鉆孔的鉆進(jìn)時(shí)間變化曲線，大致確定不良地質(zhì)體的規(guī)模。超前鉆探法超前地質(zhì)鉆探是利用鉆機(jī)在隧道掌子面進(jìn)行鉆探獲取地質(zhì)信息的一種超前地質(zhì)預(yù) 報(bào)方法，是對(duì)TSP和地質(zhì)雷達(dá)等手段探測(cè)到的異常地質(zhì)體的確認(rèn)，適用于各種地質(zhì)條件 下隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，在富水軟弱斷層破碎帶、富水巖溶發(fā)育區(qū)、煤層瓦斯發(fā)育區(qū)、重 大物探異常區(qū)等地質(zhì)條件復(fù)雜地段必須采用。作業(yè)程序與先后順序作業(yè)程序地表及學(xué)子面地質(zhì)條件分析一物探預(yù)報(bào)方法選擇，觀測(cè)系統(tǒng)及技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)一現(xiàn)場(chǎng) 工作布置，數(shù)據(jù)采集一成果資料分析一提交預(yù)報(bào)結(jié)論及施工建議一成果資料分析一正式 文檔報(bào)業(yè)主、監(jiān)理及施工單位一對(duì)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果資料發(fā)文歸檔。先后順序地質(zhì)超前預(yù)報(bào)小組

15、對(duì)海尾隧道、山頭寺隧道、西壩隧道、埔姜山隧道、下江村隧道、 奎坑隧道以及霞美村隧道根據(jù)隧道工期先后進(jìn)行分別進(jìn)行預(yù)測(cè)工作。隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作程序如下圖。確定預(yù)測(cè)對(duì)象及測(cè)程根據(jù)設(shè)計(jì)文件分析區(qū)域性地質(zhì)資料遠(yuǎn)程（100150m）中程（3050m近程（ 30mTGP12/TSP203隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)紅外地下水探測(cè)超前地質(zhì)鉆孔（地質(zhì)鉆機(jī)）地質(zhì)雷達(dá) 超前地質(zhì)鉆孔（鑿巖機(jī)） 地質(zhì)素描初步確定不良地質(zhì)T，的厚度和范圍進(jìn)一步判斷按原施工組織方案進(jìn)行施工按測(cè)程，用不同方法 相互驗(yàn)證斷層破碎帶、溶洞、膏溶角礫、 洞穴、突水涌泥，含 水構(gòu)造等規(guī)模及位置確定預(yù)測(cè)對(duì)象及測(cè)程根據(jù)設(shè)計(jì)文件分析區(qū)域性地質(zhì)資料遠(yuǎn)程（100150

16、m）中程（3050m近程（ 30mTGP12/TSP203隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)紅外地下水探測(cè)超前地質(zhì)鉆孔（地質(zhì)鉆機(jī)）地質(zhì)雷達(dá) 超前地質(zhì)鉆孔（鑿巖機(jī)） 地質(zhì)素描初步確定不良地質(zhì)T，的厚度和范圍進(jìn)一步判斷按原施工組織方案進(jìn)行施工按測(cè)程，用不同方法 相互驗(yàn)證斷層破碎帶、溶洞、膏溶角礫、 洞穴、突水涌泥，含 水構(gòu)造等規(guī)模及位置分段確認(rèn)準(zhǔn)確測(cè)定斷層破碎帶，溶洞、膏溶角礫、洞穴、突水涌泥，含水構(gòu)造等規(guī)模及位置重視側(cè)后方的溶洞、涌水制定施工方案及搶險(xiǎn)預(yù)案準(zhǔn)備物資、機(jī)械等實(shí)施施工方案檢測(cè)中程預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性*信息反饋檢測(cè)遠(yuǎn)程預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性圖1隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作程序框圖.施工要求控制的內(nèi)容和參數(shù)超前鉆探法 鉆探過(guò)程中應(yīng)

17、進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制和管理，根據(jù)鉆孔情況可實(shí)時(shí)調(diào)整鉆孔深度，以達(dá) 到預(yù)報(bào)目的為原則。在需連續(xù)鉆探時(shí)，一般每循環(huán)可鉆 3050m必要時(shí)也可鉆100m以上的深孔。不同地段不同目的的鉆孔采用不同的鉆孔深度。連續(xù)預(yù)報(bào)時(shí)前后兩循環(huán)鉆孔應(yīng)重疊 58m加深炮孔法加深炮孔每排炮根據(jù)要求設(shè)310個(gè)加深炮孔，長(zhǎng)度5m特殊地段適當(dāng)增加，主要布置在掌子面周邊，并以3040外插角實(shí)施，以預(yù)測(cè)學(xué)子面前方地層和地下水。加深炮孔探測(cè)應(yīng)符合下列要求：孔深應(yīng)較爆破孔（或循環(huán)進(jìn)尺）深 3m以上；孔徑直與爆破孔相同；孔數(shù)、孔位應(yīng)根據(jù)安全巖盤厚度、隧道開挖斷面尺寸、每循環(huán)開挖進(jìn)尺以及地質(zhì) 復(fù)雜程度確定；在富水巖溶發(fā)育區(qū)每循環(huán)必須按設(shè)計(jì)認(rèn)真實(shí)施

18、，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)反饋信息， 嚴(yán)禁盲目裝藥放炮；鉆到溶洞和巖溶水時(shí)，應(yīng)視情況采用超前地質(zhì)鉆探和其他探測(cè)手段，查明情況， 確保施工安全，為變更設(shè)計(jì)提供依據(jù)；加深炮孔探測(cè)嚴(yán)禁在爆破殘眼中實(shí)施；揭示異常情況的鉆孔資料應(yīng)作為技術(shù)資料保存。.勞動(dòng)組織項(xiàng)目經(jīng)理部為做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，組織了專門的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)小組，由總工程 師擔(dān)任組長(zhǎng)，隧道技術(shù)人員以及現(xiàn)場(chǎng)管理人員擔(dān)任組員。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，超前地質(zhì) 預(yù)報(bào)由專業(yè)有資質(zhì)單位實(shí)施，施工人員予以配合。標(biāo)段設(shè)立2個(gè)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)小組，班組人員配備情況見下表。表9每個(gè)作業(yè)班組人員配備表序號(hào)名稱人數(shù)備注1地質(zhì)素描6人負(fù)責(zé)地質(zhì)素描及地質(zhì)資料的編制2地震波反射法探測(cè)2人負(fù)

19、責(zé)地震波反射法探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的米集和數(shù)據(jù)的分析及預(yù)測(cè)報(bào)告的編寫3超前鉆探、加深炮孔4人負(fù)責(zé)鉆機(jī)、鉆孔定位、施鉆，巖芯、巖粉的鑒定、孔內(nèi)情況的觀測(cè)及孔報(bào)告的編寫4地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)3人負(fù)責(zé)測(cè)線布置圖、 原始記錄、時(shí)間剖面、解釋參數(shù)和解釋結(jié)果。5普工6輔助勘察探測(cè)技術(shù)人員完成地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作7.材料要求藥卷、電雷管、連接線的性能指標(biāo)應(yīng)符合探測(cè)要求的規(guī)定；傳感器桿表面光整，無(wú)凹凸破損，質(zhì)量檢查合格。8.設(shè)備機(jī)具配置2個(gè)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)小組每作業(yè)班組配備機(jī)械設(shè)備及工器具見下表。表10主要施工機(jī)械設(shè)備配置表序號(hào)名稱數(shù)量備注1TSP測(cè)試儀1臺(tái)遠(yuǎn)距離探測(cè)斷層破碎帶、巖層分界面2地質(zhì)雷達(dá)1臺(tái)近距離探測(cè)隧底、掌子面巖溶3地

20、質(zhì)鉆1臺(tái)斷層、巖溶、瓦斯、暗河、物探異常9.質(zhì)量控制及檢驗(yàn)9.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及控制要點(diǎn)9.1.1采用良好的耦合措施和激發(fā)條件，提高有效波質(zhì)量。采用高精度的觸發(fā)措施，保證速度參數(shù)和時(shí)間測(cè)量的準(zhǔn)確性。采用高靈敏、高指向性檢波器，保證可靠的叢橫波分析。認(rèn)識(shí)波管的影響，處理過(guò)程中提除干擾波。采取彈性波偏移歸位、極化偏振、和空間等相關(guān)技術(shù)取信息。資料分析采取源生對(duì)比法，從實(shí)際波形分析資料的可靠性。資料分析利用歸位圖、衰減曲線、反射系數(shù)等多參數(shù)取舍通過(guò)調(diào)整對(duì)比系數(shù)的方法判別主次。通過(guò)分析反射點(diǎn)的分布形態(tài)判斷地質(zhì)病害的類型。通過(guò)縱、橫波資料的差異性、分析地質(zhì)病害的性質(zhì)。結(jié)合隧道施工地質(zhì)調(diào)查，總結(jié)規(guī)律，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性。9.2檢驗(yàn)方法及驗(yàn)收程序洞身開挖前必須進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)檢查數(shù)量：、開挖前進(jìn)行學(xué)子面地質(zhì)檢查；檢查方法：現(xiàn)場(chǎng)觀察、檢查預(yù)報(bào)成果。隧道應(yīng)在每一次開挖后及時(shí)觀察、描述開挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙結(jié)構(gòu) 狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等，核對(duì)設(shè)計(jì)地質(zhì)情況，判斷圍巖穩(wěn)定性。地質(zhì)素 描的內(nèi)