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文檔簡介
新建京沈客專(遼寧段)站前工程TJ-10標PAGE3PAGE14新建鐵路北京至沈陽鐵路客運專線(遼寧段)站前工程TJ-10標段超前地質(zhì)預報實施細則編制人:審核人:技術負責人:中國鐵建大橋工程局集團有限公司京沈客專遼寧段TJ-10標項目經(jīng)理部二○一四八月目錄TOC\o"1-1"\h\z\u一、編制原則 3二、編制依據(jù) 3三、工程簡介 3四、人員組織 4五、元器件及設備 4六、作業(yè)內(nèi)容 4七、工作準備 5八、施工工藝流程及工藝要求 5九、地質(zhì)預報方案實施 71、預報工作技術要求 72、預報方法及操作規(guī)程 9十、預報成果報告 121、地質(zhì)預報相關記錄 12(2)超前地質(zhì)預報等級劃分表 12(3)地質(zhì)預報計劃安排表 13(4)地質(zhì)預測預報主要設備及人員 13十一、超前地質(zhì)預報制度 17超前地質(zhì)預報實施細則一、編制原則隧道超前地質(zhì)預報是保證隧道施工安全的重要管理環(huán)節(jié)和技術手段,通過超前地質(zhì)預報工作,可以及時掌握和反饋隧道地質(zhì)信息,為進一步修正、完善隧道設計參數(shù)、施工工法、防護措施,優(yōu)化施工組織、超前制定施工安全應急預案、控制工程變更設計提供依據(jù),最大限度的規(guī)避安全風險。超前地質(zhì)預報主要用于隧道開挖過程,探測掌子面前方一定距離的巖溶、巖溶突水(突泥)、斷層破碎帶、高地應力(可能產(chǎn)生硬巖巖爆和軟弱圍巖塑性變形)和瓦斯等災害性地質(zhì)條件。通過超前地質(zhì)預測預報,預測可能引發(fā)隧道地質(zhì)災害的不良地質(zhì)位置、規(guī)模和性質(zhì),并根據(jù)地質(zhì)預報成果,提出相應的技術措施與可行性建議,降低地質(zhì)災害發(fā)生幾率,確保隧道施工人員和設備安全,進而提高經(jīng)濟效益。在隧道開工前應根據(jù)隧道區(qū)域地質(zhì)資料和施工圖設計,結(jié)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(zhì)情況進行地質(zhì)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。二、編制依據(jù)1)《鐵路隧道超前地質(zhì)預報技術指南》(鐵建設〔2008〕105號);2)《鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》TB10012-2007;;3)《關于進一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設計施工有關技術規(guī)定的通知》(鐵建設〔2010〕120號)。三、工程簡介黑山隧道位于黑山縣北部,邵家崗子村至小東鎮(zhèn)之間,隧道進口里程為DK592+400,出口里程為DK592+840,全長440m,為單洞雙線隧道,洞身最大埋深約38.19m,最小埋深約2m;隧道段位于直線上,隧道內(nèi)縱坡為3‰的單向下坡。隧道進、出口交通條件便利,隧道圍巖情況為:明洞72m,暗洞圍巖長度為Ⅴ級330m。無輔助坑道設置。四、人員組織組長:姜寶權副組長:方向春、田樹坤、譚福海組員:邵東華、劉德生、林春東、唐天貴、胡楊軍、郭萬平等五、元器件及設備儀器設備配置:TRT6000地質(zhì)探測系統(tǒng)、地質(zhì)雷達、紅外線探測、羅盤儀、數(shù)碼照相機等。六、作業(yè)內(nèi)容1、地質(zhì)調(diào)查:依據(jù)隧道區(qū)域地質(zhì)資料和設計施工圖紙進行地質(zhì)核查,初步分析地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)、地下水。2、識別地質(zhì)風險等級:依據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料,對隧道地質(zhì)風險等級進行初步劃分,即按照A、B、C、D四級劃分。3、編制地質(zhì)預報實施方案:根據(jù)隧道地質(zhì)風險等級,分級制定地質(zhì)預報工作實施方案。4、地質(zhì)預報成果分析:依據(jù)地質(zhì)預報實施方案進行預報,對預報資料進行全面系統(tǒng)分析,判定前方地質(zhì)狀態(tài)。5、調(diào)整、優(yōu)化施工方案:針對不良地質(zhì)條件與設計進行對比分析,從而優(yōu)化開挖工法和防護措施。七、工作準備1、組建地質(zhì)預報工作機構(gòu):項目部由總工程師總負責,隧道地質(zhì)工程師負責日常工作,配置隧道施工相關技術人員全面配合。2、繪制地質(zhì)剖面圖:根據(jù)隧道區(qū)域圍巖地質(zhì)資料和施工圖設計、地質(zhì)風險等級,繪制隧道地質(zhì)縱斷面剖面圖,并標注預報等級方案。3、編制地質(zhì)預報工作計劃:根據(jù)隧道地質(zhì)剖面圖和預報方案,結(jié)合隧道施工進度安排,制定超前地質(zhì)預報工作計劃,以滿足施工進度要求。5、編制地質(zhì)預報作業(yè)指導書,對技術人員和施工人員進行培訓。八、施工工藝流程及工藝要求本隧道超前預報應在地質(zhì)調(diào)查法的基礎上采用地震波反射法進行中長、長距離探測,在采用加深炮孔探測法進行短距離預報,斷層及重要物探異常段補充短距離物探紅外探測法進行預報。地質(zhì)工作管理組織機構(gòu)地表監(jiān)測地表監(jiān)測TRT預測紅外探水洞內(nèi)監(jiān)測地質(zhì)復查和素描地質(zhì)雷達預報項目總工地質(zhì)組加深炮孔2、超前地質(zhì)預報工作流程圖開始開始制定預報方案近程0~20m中程15~60m遠程50~200m地震波法TSP超前預報法紅外線探測法加深炮眼法掌子面地質(zhì)素描按不同探測方法相互驗證,判斷斷層破碎、巖溶、采空區(qū)、含水構(gòu)造等的規(guī)模及位置判釋不良地質(zhì)構(gòu)造的位置及影響范圍修正、完善施工方案及防治、搶險措施,準備設備、物資準確測定斷層破碎帶、巖溶、采空區(qū)、含水構(gòu)造的位置驗證中程預報的準確度驗證遠程預報的準確度按原施工組織設計進行施工進一步采用分段采用實施施工方案有無有有信息反饋3、地質(zhì)信息系統(tǒng)管理流程地質(zhì)信息系統(tǒng)流程圖與設計文件是否一致與設計文件是否一致涌水量監(jiān)測加深炮孔紅外線探測法地質(zhì)素描TRT系統(tǒng)探測施工開始超前地質(zhì)預報地質(zhì)信息采集系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整地質(zhì)信息綜合分析地表觀測物理力學試驗地質(zhì)復查九、地質(zhì)預報方案實施1、預報工作技術要求(1)超前地質(zhì)預報應實行分級管理,根據(jù)地質(zhì)災害對隧道施工安全的危害程度,對工程進行地質(zhì)災害分級,采取不同地質(zhì)預報方案。(2)根據(jù)地質(zhì)災害對隧道施工安全的危害程度,地質(zhì)災害分為四級:A級:存在重大地質(zhì)災害隱患的地段,如大型暗河系統(tǒng),可巖溶與非可巖溶接觸帶,軟弱、破碎、富水、導水性良好的地層和大型斷層破碎帶;可能誘發(fā)重大環(huán)境地質(zhì)災害的地段以及高地應力、瓦斯、人為坑洞、放射性等問題嚴重的地段;可能發(fā)生特大型、大型突水涌泥地段,特殊地質(zhì)地段,重大物探異常地段等。B級:中、小型突水涌泥地段,較大物探異常地段,斷裂帶等。C級:水文地質(zhì)條件較好的碳酸鹽巖級碎屑地段、小型斷層破碎帶,發(fā)生突水涌泥的可能性較小地段。D級:非溶巖地段,發(fā)生突水涌泥的可能性極小地段。 (3)根據(jù)不同的地質(zhì)風險等級,確定其相應的切實可行的超前地質(zhì)預報方案和方法。A級預報:采用地質(zhì)分析法、地震波反射法、聲波反射法、地質(zhì)雷達、紅外探測等手段進行綜合預報。B級預報:采用地質(zhì)分析法、地震波反射法或聲波反射法,輔以地質(zhì)雷達、紅外探測。C級預報:以地質(zhì)分析法為主。對重要的地質(zhì)(層)界面、斷層或物探異常地段,可采用地震波反射法或聲波反射法進行探測,必要時采用紅外探測。在物探后,對前方有疑問和可能造成地質(zhì)災害的不良地質(zhì)宜輔以鉆孔法探測,即每循環(huán)鉆孔作業(yè)時可選1~3個鉆孔加深4~5m,根據(jù)鉆孔鉆進的速度變化和出漿情況,分析前方地質(zhì)情況的變化。D級預報:采用地質(zhì)分析法,必要時采用超前水平鉆孔探測。即隧道爆破后及時查看掌子面地質(zhì)狀況,描繪地質(zhì)圖,通過與設計資料的對比,提供地質(zhì)情況預報。(4)復雜隧道超前預報需編制實施細則,內(nèi)容包括預報實施方案、分段預報內(nèi)容、預報方法及技術要點等。2、預報方法及操作規(guī)程超前地質(zhì)預測預報工作一般采用多種手段互相驗證,各工作階段互補,并按照長短結(jié)合、上下對照、定性與定量相結(jié)合的辦法來保證預報的準確性。根據(jù)各種探測方法的特點,可分為遠程控制預報、中程預報、近程驗證預報。綜合地質(zhì)預報主要措施見下表:綜合超前地質(zhì)預報主要措施表措施位置地質(zhì)素描洞頂及洞壁左側(cè)洞壁、右側(cè)洞壁、洞頂掌子面每10m拍攝一張數(shù)碼相片計算物探方法TSP(掌子面巖溶,不良地質(zhì))洞身每次150m地質(zhì)雷達(基底巖溶探測)在隧底中心和兩側(cè),各布置一條測線地質(zhì)雷達(掌子面巖溶探測)20m左右一次地震反射波法(基底巖溶探測)在隧底中心和兩側(cè),各布置一條測線紅外探水全洞身每30米測量一次加深炮孔鉆探(一般鉆孔深度8~12米)每次爆破開挖進行加深炮孔探測基底巖溶勘查地質(zhì)雷達和鉆探根據(jù)要求測試試驗長期水文觀測點(泉、暗河、鉆孔、溝谷等)管道流、堰流、深孔水量、水壓力測試洞內(nèi)斷層段、溪谷、巖溶水軟巖物理力學、膨脹性試驗按50米計劃取樣一組地下水侵蝕性判定取樣灰?guī)r地段每150米計劃取樣一組,碎屑巖、花崗巖地段每100米取樣一組遠程宏觀控制預報:在隧道穿過的灰?guī)r地段以及斷層在洞身水平方向上采用TSP203超前地質(zhì)預測預報系統(tǒng)進行距離50~200m的預報(采用100m的成果)。中程預報:采用儀器(地質(zhì)雷達、紅外探測儀)進行的距離在30m的驗證預報。近程預報:地質(zhì)素描法和采用加長鉆孔進行的距離小于30m的預報。(1)用工作面地質(zhì)素描預報地質(zhì)素描在隧道施工中全段進行。地質(zhì)素描內(nèi)容為:①根據(jù)對超前地質(zhì)預報結(jié)果,對開挖面和洞身周邊綜合分析圍巖的巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和地下水情況,判斷開挖面前方圍巖的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征。并依此提出工程措施建議和進一步預報的方案。②根據(jù)開挖段圍巖的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特征進行預報結(jié)果的驗證,提出是否修改預報方法及參數(shù)的意見。③根據(jù)開挖段及開挖面水文地質(zhì)情況,提出針對性工程方案建議。(2)TRT超前地質(zhì)預報系統(tǒng)超前探測隧道掘進過程中,每開挖50~200m通過RTT6000對開挖前進方向進行中長距離預報,對一定規(guī)模的斷層破碎帶和巖溶帶進行預報。(3)開挖后的周邊探測地質(zhì)雷達除進行開挖面前方探測以外,在隧道已開挖過的可溶巖地帶隧底、斷層破碎帶洞壁8~15m范圍進行連續(xù)探測,以發(fā)現(xiàn)可能的不良地質(zhì)體,及時上報設計和監(jiān)理單位進行變更處理,免除后患。(4)物探法物探的方式有很多種,在隧道施工中經(jīng)常采用的是地震波反射法和聲波反射法,目前在我國隧道施工采用的儀器主要是TSP203超前預報(地震波反射法)、HSP超前預報(聲波反射法)、紅外線探水儀和地質(zhì)雷達超前探測(電磁波反射法)幾種,針對我單位隧道具體情況和隧道地質(zhì)風險等級劃分,計劃采用地質(zhì)雷達進行超前預報。(6)加深炮孔鉆探采用加深炮孔鉆探法,對開挖面前方8~12m范圍的地質(zhì)巖層整體性、含水構(gòu)造、水量及水壓進行預測,在地質(zhì)雷達和地質(zhì)分析法預報的基礎上,用加深炮孔鉆探法進一步對比較差的圍巖地段取得可靠的資料。鉆探孔時,根據(jù)鉆進速度的變化和沖擊振動頻率,鉆孔中出水的清濁及顏色,對開挖面前方圍巖整體性進行分析,含水構(gòu)造進行判斷。(6)其它地質(zhì)工作內(nèi)容及方法①巖溶和斷層破碎帶形態(tài)調(diào)查調(diào)查巖溶的形態(tài)、規(guī)模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小、充填物情況。②地表監(jiān)測依據(jù)提供的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)圖,巖溶隧道中線兩側(cè)各1.5公里與居民生活、生產(chǎn)關系密切的泉水、井水等進行監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容主要為水量、水溫、水壓、水質(zhì)的變化以及當?shù)氐臍庀笈c降水。監(jiān)測手段主要為測量、攝影、筆記等。③必要時采用超前導坑法進行開挖揭示地質(zhì)情況。(7)地質(zhì)信息收集與處理超前地質(zhì)預報建立一個地質(zhì)信息系統(tǒng),通過各種方法收集地質(zhì)信息,進行綜合分析、判斷,編制信息預報成果由主管技術人員予以復核,并報設計、監(jiān)理。為變更設計和施工提供決策依據(jù),及時調(diào)整施工方法和支護參數(shù)。經(jīng)分析、整理的地質(zhì)資料作為施工技術資料存檔。采用新的施工方法和支護參數(shù)后,有從施工過程中獲取新的地質(zhì)信息,更新地質(zhì)信息系統(tǒng),經(jīng)處理后,再一次反饋給施工,如此往復,形成地質(zhì)信息系統(tǒng)化。十、預報成果報告1、地質(zhì)預報相關記錄(1)超前地質(zhì)預報主要項目、內(nèi)容規(guī)劃表超前地質(zhì)預報主要項目、內(nèi)容項目預測預報主要內(nèi)容主要方法/儀器重點預報地段超前預測巖層傾向、傾角、走向地下水的來源、工作面埋深等預測巖層相同特征向施工方向延伸的長度、地下水源頭、隧道埋深、斷層延伸長度、裂隙發(fā)育和巖體結(jié)構(gòu)特征地質(zhì)分析法軟弱圍巖地段、斷層破碎帶、每個循環(huán)記錄常規(guī)預報圍巖等級巖性特征,節(jié)理、裂隙發(fā)育特征和巖體結(jié)構(gòu)特征地質(zhì)分析法(地質(zhì)羅盤、地質(zhì)錘、卷尺、地表觀察、工作面觀察)斷層破碎帶、軟弱圍巖地段、滲滴水地段地下水賦存狀態(tài)涌水量大小、水壓力、變化規(guī)律,環(huán)境水文地質(zhì)特征地質(zhì)雷達,超前鉆探孔,測流計巖溶地帶、高水壓地段異常預報斷層帶位置、規(guī)模、破碎程度及寬度、充填情況超前鉆探孔,地質(zhì)分析法斷層破碎帶巖溶大小、位置,充填情況與水關系地質(zhì)雷達,超前地質(zhì)鉆探孔、地表觀察。必要時增加聲波反射法巖溶發(fā)育地段(2)超前地質(zhì)預報等級劃分表超前地質(zhì)預測預報等級劃分表黑山隧道地質(zhì)復雜程度分級表(3)地質(zhì)預報計劃安排表地質(zhì)超前預報計劃安排表地質(zhì)預報項目單位工作面地質(zhì)情況測量頻率地質(zhì)雷達次巖層破碎、設計地質(zhì)物探異常、有滲水現(xiàn)象有異常時每30m左右進行探測一次超前水平地質(zhì)探孔次巖層破碎、巖溶發(fā)育、有滲滴水現(xiàn)象、地表有天坑、水塘有異常時進行(2~3)孔地震波反射法次物探比較異常、地質(zhì)條件較差地質(zhì)素描隧道延米全部地段每次開挖后進行(4)地質(zhì)預測預報主要設備及人員超前地質(zhì)預報主要設備配置表序號設備名稱型號數(shù)量1TSP探測儀TSP2031套2地質(zhì)雷達SIR-10H1套3紅外探水儀HY-3031套4超聲波檢測儀CSB-31臺5地質(zhì)鉆機MK-52臺6數(shù)碼相機尼康2臺PAGE3超前地質(zhì)預測、預報人員名單序號隧道名稱姓名專業(yè)負責人聯(lián)系電話1黑山隧道邵東華預測、預報方向表一:隧道施工地質(zhì)預測預報成果表施工單位:年月日序號預報預測地點預報方法超前預報結(jié)論評價及建議預報負責人備注1地質(zhì)分析地質(zhì)素描和施工階段圍巖級別判定卡2工作面地質(zhì)雷達3超前地質(zhì)鉆探附件地質(zhì)雷達探測圖象工程名稱:施工里程:編號項目名稱狀態(tài)描述1掌子面尺寸開挖寬度(m)開挖高度(m)開挖面積(m2)開挖方式其它2掌子面狀
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