超前地質(zhì)預(yù)報(bào)作業(yè)指導(dǎo)書

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)作業(yè)指導(dǎo)書

1．適用范圍。2．作業(yè)準(zhǔn)備2.1內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備組建地質(zhì)超前預(yù)報(bào)專業(yè)小組，認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)，閱讀、審核施工圖紙，掌握隧道工程地質(zhì)情況，編制超前地質(zhì)預(yù)報(bào)計(jì)劃，采用先進(jìn)科技手段進(jìn)行超前地質(zhì)探測(cè)預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)手段主要包括以下幾種：地質(zhì)超前探測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)、地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探測(cè)儀、超前地質(zhì)鉆孔等。2.2外業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備根據(jù)隧道地質(zhì)情況，采用不同的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，現(xiàn)場(chǎng)收集隧道地質(zhì)情況的各種技術(shù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、解譯、對(duì)比后得出結(jié)論，指導(dǎo)隧道施工。3．技術(shù)要求3.1預(yù)報(bào)人員為地質(zhì)專業(yè)工程師，有豐富的現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，吃苦耐勞，有職業(yè)責(zé)任感。3.2爆破人員必須為取得爆破作業(yè)資格證人員，責(zé)任心強(qiáng)，沒(méi)有違章作業(yè)行為。4．施工程序與工藝流程4.1施工程序施工程序?yàn)椋旱刭|(zhì)分析預(yù)測(cè)→判斷地質(zhì)情況→確定預(yù)報(bào)手段→收集數(shù)據(jù)→分析、解譯、對(duì)比數(shù)據(jù)→反饋設(shè)計(jì)→變更調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)→根據(jù)變更設(shè)計(jì)施工。4.2工藝流程無(wú)其他情況無(wú)其他情況無(wú)其他情況無(wú)其他情況工程地質(zhì)分析預(yù)測(cè)判斷前方有大斷層破碎帶超前地質(zhì)預(yù)報(bào)儀探測(cè)[TGP206]50～80米超前鉆孔8～30米超前鉆孔判斷前方有小型斷層破碎帶30米紅外線、雷達(dá)補(bǔ)充物探30米內(nèi)紅外線補(bǔ)充探水反饋設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)施工判斷前方無(wú)不良地質(zhì)隧道周壁雷達(dá)、紅外線補(bǔ)探結(jié)束有不良形態(tài)施工隧道周壁雷達(dá)、紅外線補(bǔ)探施工有不良形態(tài)反饋設(shè)計(jì)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

5．施工要求5.1地質(zhì)調(diào)查法地質(zhì)調(diào)查法是根據(jù)隧道已有勘察資料、地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查資料和隧道內(nèi)地質(zhì)素描，通過(guò)底層層序?qū)Ρ?、底層分界線及構(gòu)造線地下與地表相關(guān)性分析、斷層要素與隧道幾何參數(shù)的相關(guān)性分析、臨近隧道內(nèi)不良地質(zhì)體的前兆分析等，利用常規(guī)地質(zhì)理論、地質(zhì)作圖和趨勢(shì)分析等，推測(cè)開(kāi)挖工作面前方可能揭示地質(zhì)情況的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。本法適用于各種地質(zhì)條件下隧道的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。地質(zhì)調(diào)查法包括隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查和隧道內(nèi)地質(zhì)素描等。（1）隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：對(duì)已有地質(zhì)勘查成果的熟悉、核查和確認(rèn)；地層、巖性在隧道地表的出露及接觸關(guān)系，特別是對(duì)標(biāo)志層的熟悉和確認(rèn)；斷層、褶皺、節(jié)理密集帶等地質(zhì)構(gòu)造在隧道地表的出露位置、規(guī)模、性質(zhì)及其產(chǎn)狀變化情況；地表巖溶發(fā)育位置、規(guī)模及分布；煤層、石膏、膨脹巖、天然氣、含放射性物質(zhì)等特殊巖土地層在地表的出露位置、寬度及其產(chǎn)狀變化情況；人為坑洞位置、走向、高程等，分析其與隧道的空間關(guān)系；根據(jù)隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，結(jié)合設(shè)計(jì)文件、資料和圖紙，核實(shí)和修正超前地質(zhì)預(yù)報(bào)重點(diǎn)區(qū)段。（2）隧道內(nèi)地質(zhì)素描隧道內(nèi)地質(zhì)素描是將隧道所揭露的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、地下水出露點(diǎn)位置及出水狀態(tài)、出水量、煤層、溶洞等準(zhǔn)確記錄下來(lái)并繪制成圖表，是地質(zhì)調(diào)查工作的一部分，包括開(kāi)挖工作面地質(zhì)素描和洞身地質(zhì)素描。隧道內(nèi)地質(zhì)素描主要內(nèi)容：①工程地質(zhì)a地層巖性：包括地層時(shí)代、巖性、層間結(jié)合程度、風(fēng)化程度等。B地質(zhì)構(gòu)造：描述褶皺、斷層、節(jié)理裂隙特征、巖層產(chǎn)狀等。斷層的位置、產(chǎn)狀、性質(zhì)、破碎帶的寬度、物質(zhì)成分、含水情況以及與隧道的關(guān)系。節(jié)理裂隙的組數(shù)、產(chǎn)狀、間距、充填物、延伸長(zhǎng)度、張開(kāi)度及節(jié)理面特征、力學(xué)性質(zhì)、分析組合特征、判斷巖體完整程度。c巖溶：描述巖溶規(guī)模、形態(tài)、位置、所屬地層和構(gòu)造部位，充填物成分、狀態(tài)，以及巖溶展布的空間關(guān)系。d特殊地層：煤層、瀝青層、含膏鹽層、膨脹巖和含黃鐵礦層等應(yīng)單獨(dú)描述。e地應(yīng)力：包括高地應(yīng)力顯示性標(biāo)志及其發(fā)生部位，如巖爆、軟弱夾層擠出、探孔餅狀巖芯等現(xiàn)象。f塌方：應(yīng)記錄塌方部位、方式與規(guī)模及其隨時(shí)間的變化特征，并分析產(chǎn)生塌方的地質(zhì)原因及其對(duì)機(jī)械掘進(jìn)的影響。g有害氣體及放射性危害源存在情況。②水文地質(zhì)A地下水的分布、出露形態(tài)及圍巖的透水性、水量、水壓、水溫、顏色、泥砂含量測(cè)定，以及地下水活動(dòng)對(duì)圍巖穩(wěn)定的影響，必要時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。地下水的出露形態(tài)分為：滲水、滴水、滴水成線、股水（涌水）、暗河。b水質(zhì)分析，判定水對(duì)建筑材料的腐蝕性。c出水點(diǎn)和地層巖性、構(gòu)造、巖溶、暗河等的關(guān)系分析。d必要時(shí)進(jìn)行地表相關(guān)氣象、水文觀測(cè)，判斷洞內(nèi)涌水與地表徑流、降雨的關(guān)系。e必要時(shí)應(yīng)建立涌突水點(diǎn)地質(zhì)檔案。③圍巖穩(wěn)定性特征及支護(hù)情況：記錄不同工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件下隧道圍巖穩(wěn)定性、支護(hù)方式以及初期支護(hù)后的變形情況。發(fā)生圍巖失穩(wěn)或變形較大的地段，詳細(xì)分析、描述圍巖失穩(wěn)或變形發(fā)生的原因、過(guò)程、結(jié)果。④。5.2物探法物探法按方法類型分為彈性波反射法、地質(zhì)雷達(dá)法、瞬變電磁法。彈性波反射法包括地震波反射法、水平聲波剖面發(fā)、負(fù)視速度發(fā)和陸地聲納法等方法，適用于劃分地層界線、查找地質(zhì)構(gòu)造、探測(cè)不良地質(zhì)體的厚度和范圍。本標(biāo)段采用相對(duì)普通和成熟的地震波反射法（TSP）。軟弱、破碎地層或巖溶發(fā)育區(qū)，每次預(yù)報(bào)距離采用100～120m，前后兩次搭接的長(zhǎng)度10m以上；巖體完整的硬質(zhì)巖地層每次預(yù)報(bào)距離采用120～150m，搭接長(zhǎng)度不小于10m。其相關(guān)技術(shù)要求按《鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)規(guī)程》辦理。地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)主要用于巖溶探測(cè)，亦可用于斷層破碎帶、軟弱夾層等不均勻體的探測(cè)，每25m一次，一次范圍為30m，前后兩側(cè)搭接長(zhǎng)度5m以上。其相關(guān)技術(shù)要求按《鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)規(guī)程》辦理。瞬變電磁法適用于探測(cè)任何地層中存在的地下水體、斷層破碎帶、溶洞、溶隙、暗河等。每次預(yù)報(bào)距離80～100m，但是由于測(cè)量線圈和發(fā)射線圈的面積及匝數(shù)不同，致使前方存在不同深度范圍的盲區(qū)，盲區(qū)段落的數(shù)據(jù)不能參與資料解釋。前后兩次搭接長(zhǎng)度不小于。根據(jù)不同地質(zhì)條件及其適用條件，采取不同的物探措施，現(xiàn)將物探法分為以下3類：序號(hào)適用條件物探類型采用物探方法1一般地段WT1地震波反射法2斷層及其破碎帶、軟弱地層、褶皺及其破碎帶、侵入巖蝕變帶、巖溶弱～中等發(fā)育地段等非富水構(gòu)造帶WT2地震波反射法+地質(zhì)雷達(dá)法3富水構(gòu)造、可熔巖與非可熔巖接觸帶、巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地段WT3地震波反射法+地質(zhì)雷達(dá)法+瞬變電磁法5.3超前鉆探法超前鉆探法分為超前地質(zhì)鉆探和加深炮孔探測(cè)。超前地質(zhì)鉆孔超前地質(zhì)鉆孔：擬采用沖擊鉆和回轉(zhuǎn)取芯鉆，驗(yàn)證中近距離物探超前探測(cè)存在異常的地段，鉆孔直徑采用Φ89，活動(dòng)斷裂帶超前探測(cè)長(zhǎng)度80～100m，搭接長(zhǎng)度不小于10m，其余地段超前探測(cè)長(zhǎng)度不小于30m，前后兩。根據(jù)不同地質(zhì)條件及其相應(yīng)要求，采取不同的鉆探措施，現(xiàn)將鉆探法分為以下6類：序號(hào)試用條件鉆探類型主要手段備注1一般地段ZT1根據(jù)物探預(yù)報(bào)結(jié)果，需要采用超前鉆探驗(yàn)證物探異常時(shí)實(shí)施超前鉆孔（1孔）進(jìn)行。超前鉆探長(zhǎng)度在高風(fēng)險(xiǎn)隧道控制在本段長(zhǎng)度的10％以內(nèi)除高風(fēng)險(xiǎn)隧道外的一般隧道控制在本段長(zhǎng)度的5％以內(nèi)。2非可溶巖斷層、褶皺帶、侵入巖蝕變帶、富水地段ZT2-1根據(jù)地質(zhì)及物探預(yù)報(bào)結(jié)果，先施作超前取芯鉆孔1孔，若需進(jìn)一步確定其產(chǎn)狀，再施作超前鉆孔1孔。當(dāng)有平行導(dǎo)坑時(shí)，先行隧道采用ZT2-1，后行隧道采用ZT1。3可溶巖一般地段、斷層、褶皺帶、可溶巖與非可溶巖接觸帶及地表物探V類異常地段ZT2-2超前鉆孔1孔貫通施作，若遇富水巖溶地段，澤按ZT5執(zhí)行。當(dāng)有平行導(dǎo)坑時(shí)，先行及后行隧道均采用ZT2-2。4軟質(zhì)巖大變形、硬質(zhì)巖巖爆段ZT3每個(gè)段落選取2處（一處為先揭示段、一段為中間段），超前鉆孔2孔，其中1孔取芯。先行隧道采用ZT3，后行隧道采用ZT15活動(dòng)斷裂帶ZT4根據(jù)地質(zhì)及物探預(yù)報(bào)結(jié)果，先施作超前取芯鉆孔1孔，必要時(shí)做年代、薄片檢定，若需進(jìn)一步確定其產(chǎn)狀，再施作超前鉆孔1孔。超前鉆孔孔深80～100m，先行隧道采用ZT4，后行隧道采用ZT16可溶巖高壓富水地段（可溶巖與非可溶巖接觸帶、可溶巖中的斷層破碎帶、大型溶洞、巖溶洼地、巖溶管道等巖溶強(qiáng)烈發(fā)育段以及物探法顯示極破碎巖體并富水的巖溶地段）ZT5超前鉆孔（4孔），鉆孔均需設(shè)置關(guān)水閥門，1孔設(shè)置測(cè)壓裝置，w其中3孔作為定位孔。斷層破碎帶時(shí)1孔取芯。備注1、當(dāng)適應(yīng)條件有重合段落時(shí)應(yīng)采用組合的重合手段。除ZT3、ZT6以外，其他鉆探法其孔位布置及相關(guān)技術(shù)要求見(jiàn)“超前地質(zhì)鉆探孔位布置示意圖”及其說(shuō)明。2、對(duì)隧道穿越的可熔巖地層及煤層段，在隧道開(kāi)挖后，應(yīng)對(duì)洞周圍伏巖溶或采空區(qū)進(jìn)行探測(cè)，并根據(jù)探測(cè)結(jié)果采取合理可行的處理措施。3、關(guān)于高瓦斯或瓦斯突出煤系地層：勘測(cè)期間未發(fā)現(xiàn)高瓦斯段落，若施工發(fā)現(xiàn)采取表中措施。瓦斯工區(qū)鉆孔作業(yè)必須采用水循環(huán)鉆或濕式鉆孔，當(dāng)對(duì)煤層超前探測(cè)時(shí)，正式探測(cè)孔應(yīng)取完成的巖（煤）芯，進(jìn)入煤層后宜用干鉆取樣。原則上正洞及輔助坑道的鉆探法孔位布置可參考上圖指導(dǎo)性意見(jiàn)執(zhí)行，當(dāng)掌子面局部出現(xiàn)夾泥、裂縫增多、含水量增大等特殊情況時(shí)，宜結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)調(diào)整孔位位置。超前地質(zhì)?？卓瘴坏牟贾靡话銘?yīng)遵循以下原則布孔：①一般地段外插角宜控制在1o～3o；軟弱破碎巖層外插角可是當(dāng)加大；富含巖溶發(fā)育去超前地質(zhì)鉆探應(yīng)終孔于隧道開(kāi)挖輪廓線以外5～8m，外插角宜控制在10o～15o。②當(dāng)設(shè)計(jì)圖明確空位的地段按設(shè)計(jì)圖布置空孔位，當(dāng)沒(méi)有明確時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活布孔，孔位、孔數(shù)、孔深、孔徑以滿足安全施工，整治處理和預(yù)報(bào)所需材料為原則。③當(dāng)鉆孔遇到巖溶時(shí)，鉆孔應(yīng)穿透巖溶頂?shù)装迳疃?，并進(jìn)入后方完整基巖不小于5m，當(dāng)鉆孔遇到煤層時(shí)，鉆孔應(yīng)穿透煤層至后方完整基巖不小于0.5m。（2）加深炮孔加深炮孔：即加深炮孔超前探測(cè)，利用在隧道開(kāi)挖面上鉆小孔徑淺孔獲取地址信息的一種方法，在每一循環(huán)鉆設(shè)炮孔時(shí)布設(shè)3～8個(gè)加深炮孔，較循環(huán)進(jìn)尺加深3m以上作為探測(cè)孔。根據(jù)不同的地質(zhì)條件、隧道開(kāi)挖工法、斷面大小，所采用的加深炮孔孔數(shù)要求及孔位布置如下所示：5.4對(duì)超前預(yù)報(bào)所得的資料須進(jìn)行綜合分析與判斷，相互印證，并結(jié)合掌子面揭示的地質(zhì)條件、法展規(guī)律、趨勢(shì)及前兆進(jìn)行預(yù)測(cè)判斷，并形成超前地質(zhì)預(yù)報(bào)表綜合分析成果報(bào)告，根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)表綜合分析成果，相應(yīng)優(yōu)化調(diào)整措施、工法及特殊處理措施，以確保施工安全、結(jié)構(gòu)安全和工程順利實(shí)施。5.5可能發(fā)生軟質(zhì)巖大變形、硬質(zhì)巖巖爆段落在洞內(nèi)開(kāi)始原始地應(yīng)力測(cè)試和相關(guān)巖石試驗(yàn)等專項(xiàng)工作。5.6基地勘探：路線穿越可溶巖及煤系地層時(shí)，隧道開(kāi)挖后，仰拱施做前應(yīng)對(duì)隧道基地隱伏巖溶及是否存在小煤窯進(jìn)行探測(cè)。并根據(jù)探測(cè)結(jié)果采取合理可行性的處理措施，其探測(cè)相關(guān)技術(shù)要求按工管質(zhì)安電【2013】198號(hào)文執(zhí)行。5.7超前地質(zhì)預(yù)報(bào)注意事項(xiàng)（1）施工過(guò)程中隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)，確定重點(diǎn)地質(zhì)預(yù)報(bào)地段，并遵循動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原則，根據(jù)預(yù)報(bào)實(shí)施過(guò)程中掌握的地質(zhì)情況，及時(shí)調(diào)節(jié)隧道區(qū)段的地質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)、預(yù)報(bào)方法和技術(shù)措施等。（2）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的得結(jié)果應(yīng)體現(xiàn)及時(shí)性，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施單位應(yīng)及時(shí)將預(yù)報(bào)成果報(bào)送有關(guān)各方。（3）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是勘察設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)的延續(xù)，應(yīng)進(jìn)行實(shí)際。（4）施工前應(yīng)由地質(zhì)人員和隧道施工經(jīng)驗(yàn)豐富的施工者對(duì)掌子面進(jìn)行培訓(xùn)，使其了解“臨近隧道沒(méi)不良地質(zhì)體的前兆標(biāo)志”，以便采取相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施，盡量減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。6．勞動(dòng)組織人員配備表小組組長(zhǎng)1人專業(yè)工程師2～4人工班長(zhǎng)1人爆破工3～5人7．材料要求7.1預(yù)報(bào)儀器設(shè)備處于良好狀態(tài)，無(wú)故障，無(wú)安全隱患。7.2火工品在有效期內(nèi)，材料規(guī)格、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用符合火工品相關(guān)規(guī)定。7.3鉆孔設(shè)備性能良好，滿足鉆孔要求。8．設(shè)備機(jī)具配置超前地質(zhì)探測(cè)預(yù)報(bào)儀器設(shè)備配備表序號(hào)名稱數(shù)量備注1地質(zhì)探測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)1套2地質(zhì)雷達(dá)1套3紅外線探水儀1臺(tái)4水平鉆機(jī)1臺(tái)5數(shù)碼照相機(jī)1臺(tái)6水量表2個(gè)7水壓表2個(gè)8筆記本電腦2臺(tái)9越野汽車1輛選用施工現(xiàn)場(chǎng)配合：鑿巖機(jī)3～5臺(tái)，提供高壓風(fēng)、水和電源，提供現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸工具。9．質(zhì)量控制及檢驗(yàn)9.1收集數(shù)據(jù)時(shí)，要排除外界干擾源對(duì)信號(hào)的干擾；9.2要將解譯結(jié)果與開(kāi)挖后實(shí)際地質(zhì)情況比較，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高解譯水平。10．安全及環(huán)保要求10.1安全要求10.1.1設(shè)備技術(shù)狀態(tài)良好，能確保正常、安全使用。10.1.2操作人員必須熟知設(shè)備性能和操作規(guī)程，嚴(yán)格遵守設(shè)備。10.1.3嚴(yán)禁設(shè)備帶故障使用，防止拼設(shè)備和精機(jī)粗用，違規(guī)代用，使用設(shè)備時(shí)不得任意改變其性能和用途，禁止隨意拆卸零部件和附屬設(shè)備。10.1.4。10.1.5設(shè)備使用后要按照出廠裝箱位置裝好設(shè)備，設(shè)備搬運(yùn)要輕拿輕放，做好防潮防雨工作。10.1.6儀器運(yùn)輸時(shí)應(yīng)機(jī)不離人，人不離機(jī)，保證儀器運(yùn)輸安全，按照要求在指定時(shí)間內(nèi)