仙岭隧道超前地质预报技术方案(监理要求).doc

资源描述

厦蓉高速漳州段改扩建工程A3标仙岭隧道超前地质预报技术方案苏交科集团股份有限公司厦蓉高速漳州段改扩建工程监控量测SJ1合同段 2015年04月厦蓉高速漳州段改扩建工程A3标仙岭隧道超前地质预报技术方案编制：复核：检测单位：苏交科集团股份有限公司厦蓉高速漳州段改扩建工程监控量测SJ1合同段证书等级：综合甲级，桥隧专项证书号：交GJC甲003，交GJC桥002 发证机关：中华人民共和国交通部编制日期：二○一五目录 1项目概况、项目组织机构及人员组成 1 1.1项目概况 1 1.2项目组织机构及人员组成 2 2 工作内容、方案及工作计划 3 2.1工作内容 3 2.2工作流程 4 2.3隧道超前地质预报的方案和计划 4 3质量保证体系及质量保证措施 5 3.1质量保证体系 6 3.2质量保证措施 6 4技术方案 7 4.1与本项目有关的检验和能力 7 4.2对服务范围内提出任务的理解 7 4.3超前地质预报技术方案 7 4.4具体工作安排 21 5技术服务承诺 21 6廉政建设 22 7应对突发事件的处理机制 23 8驻地建设 24 9 拟投入的仪器设备 24 10 必要的图纸和表格 25 1项目概况、项目组织机构及人员组成 1.1项目概况 1.1.1建设规模本项目起于漳州市芗城区天宝镇埔里村天宝枢纽互通（K59+550），经芗城区五峰农场、南靖县丰田、龙山、金山、和溪，止于南靖县奎洋镇仙岭的仙岭隧道（K119+700），路线全长60.189km。全线扩建南靖丰田、金山、和溪3处互通，天宝服务区1个，金山停车区1个，新建斗米、奎洋加水区2个。（只要针对本项目即可） A3标仙岭隧道采用分离式双洞布置，左洞起讫桩号为ZK118+020～ZK119+661.168，右洞YK118+010～YK119+700，左洞长1641.168m，右洞长1690m，左右洞平均长1665.584m，隧道主洞限界（宽×高）为10.25m×5.0m。 1.1.2技术标准《公路工程技术标准》（JTG BO1-2003）已由新规范JTG BO1-2014 替代《公路勘察规范》（JTG C10-2007）《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）已由《公路隧道照明设计细则》(JTG/T D70/2-01—2014）和《公路隧道通风设计细则》(JTG/T D70/2-02-2014)替代《公路隧道施工技术规范》（JTG F60—2009）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）是否已由新规范《公路工程抗震规范》替代《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001）《福建省高速公路施工标准化管理指南第五分册隧道工程（第二版）》 1.1.3隧道情况概述本次技术服务内容为：厦蓉高速漳州段改扩建工程A3标仙岭隧道超前地质预报技术服务。厦蓉高速漳州段改扩建工程A3标仙岭隧道工程具体情况如下：表1-1厦蓉高速漳州段改扩建工程A3标隧道基本情况统计表项目里程桩号长度(m) 隧道检测长度（m）招标内容服务期仙岭隧道主洞左洞 ZK118+020～ZK119+662 1642 1637 隧道超前地质预报、监控量测 ①超前地质预报：自进场起至隧道贯通止；② 隧道监控量测：自进场起至隧道主体工程完工止。右洞 YK118+010～YK119+700 1690 1685 表1-2仙岭隧道围岩类别统计表单位：（m）围岩级别 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 总长左洞 / 810 472 360 1642 右洞 / 790 570 330 1690 1.2项目组织机构及人员组成 1.2.1组织机构超前地质预报是一项集测试、分析、决策于一体的智能行为，必须具有完善的组织机构保证。考虑到本项目隧道工程地质条件的复杂性，我院将针对本项目成立院内专家顾问组，以指导完成超前地质预报工作。 1.2.2项目人员组成项目负责人：超前地质预报方案、工作大纲负责把关，对预报总报告的负责把关，参加各方协调会议，负责报告的审核。技术负责人：参加各方协调会议，负责超前地质预报重大技术问题审定和指导。现场负责人：根据已获通过的地质预报方案及在其基础上制定的工作大纲，负责现场的预报工作，负责各预报数据的的采集和汇总工作，负责报告的编写。隧道超前地质预报：根据已获通过的预报及在其基础上制定的工作大纲，具体负责隧道超前地质预报小组的日常工作，保证实测结果数据及时、可靠，及时提交预报分析报告。表1-3 拟投入本项目人员一览表序号姓名年龄拟在本标段担任职务职称专业工作年限地质超前预报年限隧道检测年限 1 刘传新 48 技术负责人研究员级高工水文地质及工程地质 24年 22年 22年 2 胡斌 42 项目负责人高级地质工程 12年 12年 12年 3 周金鹏 37 专业工程师高级隧道 12年 10年 10年 4 何淼 39 专业工程师高级岩土工程 14年 12年 12年 5 范鹏举 33 专业工程师中级土木工程 8年 8年 8年 6 张成 31 专业工程师初级交通工程 9年 7年 7年 7 李海兵 31 辅助人员初级道路与桥梁工程 7年 4年 4年 8 丁志伟 33 辅助人员初级隧道 14年 14年 14年 9 杨银魁 29 辅助人员初级煤矿开采技术 6年 6年 6年 10 姜向东 28 辅助人员初级道路桥梁工程技术 5年 3年 3年 2 工作内容、方案及工作计划 2.1工作内容本项目的工作内容是：厦蓉高速公路漳州段改扩建工程A3标隧道超前地质预报的技术服务工作。（1）隧道地质超前预报：自进场起至隧道贯通止。 2.2工作流程 2.2.1超前地质预报工作流程地质预报计划现场测试物探仪器采集数据、分析处理围岩稳定性分析地质工程师判读采集数据、分析处理采取的措施提交阶段报告明确异常的原因正常异常甲方施工监理改变设计施工方法图2-1超前地质预报工作流程 2.3隧道超前地质预报的方案和计划 2.3.1工作目的隧道埋藏于地下一定深度，由于天然地质体材料中存在着节理裂隙、应力和地下水，因此隧道的兴建比地面工程复杂的多，特别是在开挖之前，地质条件，岩体形态不易掌握，力学参数难于确定。隧道进行地质超前预报的目的： ①以地质为中枢，加强隧道地质工作，将地质综合分析贯穿到长期、中期、短期、临兆超前地质预报四个阶段中，实行地质、物探、钻探三结合，优化物探组合，综合应用，确保隧道安全、快速、优质施工，不留后患。 ②通过各种有效的技术手段，快速取得可靠的预报数据，快速评价隧道施工的安全状态和级别，及时指导施工。 2.3.2工作方案和计划 1）隧道超前地质预报方案和计划通过地质预报探测手段，预测开挖掌子面前方几米至几十米，甚至上百来米的围岩工程地质和水文地质条件，结合掘进中地质条件的变化，记录掌子面地质情况，及时提出预报，以便有准备地做好各项预防和施工措施，保证隧道工程的顺利进行。预报的内容： ①对照图纸提供的地质资料，对（结合）隧道现场地质情况进行调整，依据图纸提供的地质资料、现场地质调查资料以及洞内围岩观测资料，预报前方围岩情况及可能出现塌方、滑动的部位、形式、规模及发展趋势； ②预报围岩裂隙发育状态，可能出现突然涌水的地点、涌水量大小及对施工的影响； ③浅埋隧道地表出现下沉或裂缝时，预报对隧道稳定和施工的影响程度； ④对隧道将要穿过不稳定岩层或较大的断层破碎带作出预报，以便提早改变施工方法，做好应急预案（措施）。 3质量保证体系及质量保证措施我院针对本项目设置厦蓉高速公路漳州段改扩建工程隧道超前地质预报项目组，项目组成员均为一直从事隧道地质超前预报的技术人员。为保证量测数据的真实可靠及连续性，我院一贯采取：测试仪器采用专人使用、专人校验、专人保养；各种元器件在使用前均经检查校准合格后方投入使用；量测数据分不同人员收集、计算及复核，量测报告采用三级签字审核制度。在工作过程中，我院将依据中华人民共和国行业标准《公路隧道施工技术规范》（JTG F60—2009）、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）、《工程测量规范》（GB50026-93）（GB50026-2007）、《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）、相关现行最新规范和标准及设计图纸和相关文件要求，并根据我院《质量手册》、《程序文件》和相关作业指导书开展各项工作，加强各项记录的管理，严格执行相关制度，做好咨询的每一个程序，保证规范化做好服务工作。质量目标是实施方案科学、技术可行、经济合理、效果显著，现场指导认真负责、尽职热心，监测成果真实可靠、观测与分析报告具体翔实。 3.1质量保证体系项目负责人技术负责人现场负责人地质超前预报人员辅助人员其他人员图3-1 质量保证体系 3.2质量保证措施（1）主要人员素质保证选择的项目负责人、技术负责人，作风正派、管理经验丰富，保证数据的真实准确，（2）对一次性耗材的质量控制 ① 掌握一次性耗材质量、价格、供货能力的信息，供货厂家均为我院指定的长期供应商，从而确保数据的真实可靠。 ② 技术部门根据工程进度情况，科学地组织一次性耗材采购、加工、运输及调度，确保满足现场监测的需要。 ③ 加强耗材检查验收，严把耗材质量关。要特别重视耗材的使用认证。以防错用或使用不合格的产品。（3）对现场测试人员的选择方案 ①注重素质。预报人员素质审查要严把“四关”，即政治素质、道德纪律、身体条件和技术水平四个方面。政治素质：主要看参加监测的动机，要有为工程建设作贡献、尽义务的意识；道德纪律：主要看现场监测队伍的精神面貌、组织纪律性，要求是一支能吃苦耐劳、有组织、守纪律的队伍；身体条件：现场监测劳动强度很大，作业环境恶劣且作业时间长，没有健康的体格是难以完成任务的，故要选身强力壮以中青年为主的队伍；技术水平：应选择长期从事工程检测的相关专业技术人员。 ②注重教育培训教育培训是先导，我院从高工到助工每年均有一定数量的培训计划和任务，经常性地组织各专业方向的人员进行理论和案例的教育培训，使监测队伍的素质不断提高。（4）预报质量控制 ①及时了解掌子面进尺情况，做好与上次预报里程的衔接工作。 ②预报仪器必须满足招标文件要求，而且要定期校核。 ③做好提前与现场人员的沟通工作，确定预报时间，避免洞内施工的干扰。 ④预报工作由专门成立的预报小组负责完成，并由多年从事地质工作及有类似工程预报经验的高工、工程师和研究生负责，小组其它成员也是有预报工作经历的助工并保证人员的相对固定。 4技术方案 4.1与本项目有关的检验和能力我院有能力配备足够具有资质和经验的技术人员，来承担隧道超前地质预报工作，具体见人员和设备情况介绍，并且采用先进的自动化仪器设备和先进的技术为本工程服务。 4.2对服务范围内提出任务的理解在隧道施工期间实施监测，为提供及时、可靠的信息用以评定工程在施工期间的安全性，并对可能发生危及安全的隐患或事故及时、准确地预报，以便及时采取有效措施，避免事故发生的同时指导设计和施工，实现“动态设计、信息化施工”的根本目的。 4.3超前地质预报技术方案 4.3.1总体要求以地质为中枢，加强隧道地质工作，将地质综合分析贯穿到长期、中期、短期、临兆超前地质预报四个阶段中，实行地质、物探、钻探三结合，优化物探组合，综合应用，确保隧道安全、快速、优质施工，不留后患。确保隧道施工取得经济效益、社会效益和环境效益。隧道施工中地质预测、预报方案应根据区域地质资料和设计文件制定，以达到预报准确、节省资源的目的。复杂地质的预测、预报应坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合，地质方法与物探方法相结合，辅助导坑与主洞探测相结合，并贯穿于施工全过程。 4.3.2超前地质预报的任务要求（1）地质情况及水文地质（2）对照图纸提供的地质资料，预报地质条件变化情况及对事故的影响程度。（3）预报可能出现的不良地质及其对施工的影响，以及处理措施。（4）位移量测中发现围岩变形速率加快时，应预报对围岩稳定性的影响程度。（5）浅埋隧道地面出现下沉或者裂缝时，预报对隧道稳定和施工的影响程度。（6）隧道施工中由于措施不当，可能造成围岩失稳，应及时采取改进措施。 4.3.3超前地质预报阶段的划分（以50m以上、15-50m、0-15m划分应会更精确）（1）长期超前地质预报长期超前地质预报是对一座隧道的宏观超前地质预报，目的在于确定整座隧道的难点、疑点，重点地段和不良地质作用类型和分布里程，为施工方编制施工组织设计更有针对性，使防灾、减灾措施更加具体，为科学施工提供地质依据，预报距离一般在掌子面前方200m以上；指导中短期超前地质预报的顺利进行，并为选择物探手段和物探方法的优化组合提供依据；为隧道施工监控量测的布置突出重点。建议采用的方法有： ①地质复查法：通过地表地质复查，确认地勘成果可靠性及存在的问题。 ②地质综合分析法：在综合分析地勘成果、设计文件、地质复查的基础上，找准该隧道的重点、疑点、难点地段。 ③地质投射法：当经地质综合分析，隧道轴线地质剖面有较大问题时，采用此方法，对其进行修编。（2）中期超前地质预报中期超前地质预报是指对隧道掌子面前方30～200m范围内做出的超前地质预报，其任务是对长期超前地质预报确定的重点地段进一步确认和完善，以期发现新的地质灾害地段，为短期超前地质预报确定目标。建议采用的方法有： ①地质分析法。 ②物探方法：能够探测30～200m距离的适合隧道内短时间作业的物探手段为主，建议用二种以上物探手段，以便对比校核。（3）短期超前地质预报短期超前地质预报是指对隧道掌子面前方30m范围内，做出的超前地质预报，它是超前地质预报的攻坚阶段，做好该阶段的预报对于提高超前地质预报的准确率具有决定性意义。建议采用的方法有： ①地质法：掌子面素描、地质编录法、正洞左右幅联合断面法。 ②物探法：瞬变电磁法、地质雷达法、红外线探水法等优化组合。 ③水平钻探法：一般控制在30m左右。通过上述方法的综合应用，确定不良地质地段，确定掌子面前方施工围岩级别，为动态设计提供参数和切实可行的施工建议。（4）临兆预报地质灾害的发生和发展，都有其特殊的前兆反映，当发现断层破碎带、岩溶、突水突泥、塌方、煤系地层有害气体、瓦斯、硬岩岩爆等的临兆反映时应及时果断的做出临兆预报，尽可能避免更大地质灾害的发生，确保施工安全。 4.3.4超前地质预报频率在长期超前地质预报的基础上，中期超前地质预报根据探测仪器等综合确定，原则上全长范围内平均每30～200m左右探测预报一次，短期超前地质预报在中期预报的结果基础上，对有问题的地段每30m探测预报一次。当有特殊情况，应视现场需要确定。地质素描、地质跟踪编录紧随掘进进行，每天一次，当长、中、短期确定的重点不良地质地段，可能有险情时，应及时赶到现场确认地质情况，做出临兆预报或提出处理建议。 4.3.5超前地质预报报告制度长期地质预报应在隧道开挖前提交。中短期地质预报每次探测完后1～2日内提交，每期提交的探测报告应附上期探测与开挖揭示、设计对比情况，同时不同探测方法成果上也要进行对比。遇有不良地质和地质灾害预兆或发现围岩失稳、支护开裂、突水涌泥等险情时立时电话通知施工及相关单位，半日内并尽可能快地提交临兆预报。施工期间中期按要求提交阶段性超前地质预报总结报告。工程结束，向提交完整的超前地质预报总报告及电子文档。 4.3.6超前地质预报实施细则（一）超前地质预报的方法、原理和方案选择国内外进行隧道施工超前地质预报的主要方法有地质学方法、超前钻探和地球物理方法等方法来来实现超前地质预报。地质学方法首先收集必要的地质资料，熟悉该段区域地质资料，然后在隧道开挖时快速收集掌子面及掌子面附近洞顶洞壁的地质信息，诸如节理的产状、间距、围岩的岩性等，通过适当的方法弄清围岩构造型式，岩性及构造分布规律，获得不稳块体的大小、位置、分布规律等信息，进而进行施工预报。地质学方法常用的手段是地质素描。地质学方法的定量水平虽然不高，但简单易行，成本低廉，不占用施工时间，是目前隧道施工短期地质超前预报的一种有效方法。随着钻探技术的发展，一些常见的钻探技术方法和设备也应用到隧道的地质超前预报上来。目前常用的钻探方法为水平钻速法。水平钻速法是根据台车水平钻速（一般指每钻进20cm所需的时间）的快慢和钻孔回水的颜色，来判断前方掌子面围岩的岩性、构造及岩石的破碎程度。但该方法也受到一些因素的影响，诸如钻机钻压的不稳定，钻孔的平行性，钻孔过程中卡钻现象等。物探法是目前隧道地质超前预报较为先进的方法，主要有声波测井法、声波透射法和波反射法，其中以基于波反射法的地质雷达和TSP最为常用。波反射法主要是利用声波、超声波、地震波及电磁波在地层中传播、反射，然后通过信号采集系统接收反射信号，借助分析软件解译隧道掌子面前方反射界面（断层、软弱夹层等）距隧道掌子面的距离进行预报。地质雷达是利用高频电磁波以宽频带短脉冲形式，由地面通过天线T送入地下，经地下地层或目的体反射后返回地面，为另一天线R所接收。由于电磁波在介质中传播时，其电磁波强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化，因此，根据接收到波的旅行时间（亦称双程走时）、幅度及波形资料，可推断介质的结构。TSP方法采用的是回声测量原理，通过在隧道掌子面后方一定范围内的钻孔中用小量炸药激发产生地震波，在岩石中以球面波形式向四周传播。当地震波遇到岩石物性界面（即波阻抗差异界面，例如断层、岩石破碎带和岩性变化等）时，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质。系统通过接收反射地震波并进行分析后判断前方围岩状况。大量工程实例表明，在100m范围内，TSP200地质超前预报系统对不良地质体性质判断精度一般可达准确无误的地步；对不良地质体位置判断精度可达90%以上；对不良地质规模的判断精度可达85%～90%以上。下面重点阐述地质法、地质雷达法和TSP法超前地质预报的方法原理。（二）地质法超前地质预报地质法（相关关系法、趋势外推法、断层参数法）隧道地质超前预报主要根据隧道洞内外地质调查结果和隧道施工期掌子面地质条件调查结果（如岩体结构面掺装及发育状况、岩体破碎程度、岩石的贬值程度等的变化特征），通过地质作图及构造相关性分析，由地面构造产状推测其在地下隧道穿越深度位置的出露位置（相关关系法），由掌子面岩体结构面产状及发育状况、岩体破碎程度、岩石的变质程度等变化特征推测掌子面前方可能出现的构造及其性质（趋势外推法），进行超前预报。主要预报隧道掌子面前方存在的断层、不同岩类间的接触界面特别是火成岩与沉积岩间的接触界面、隧道前方围岩的稳定性及失稳破坏形式等。基本原理和主要工作方法如下：洞内地质调查地表地质调查掌子面素描地质作图趋势分析构造相关性分析地质预报图4-1 地质法隧道地质超前预报程序框图（三）地质雷达法超前地质预报目前多采用地质雷达法进行隧道施工开挖前的地质超前预报。地质雷达法是目前分辨率较高的工程地球物理方法，在工程质量检测、场地勘察中被广泛采用，近年也被广泛应用于隧道超前预报工作。地质雷达法是以介质的导电性、导磁性为基础，研究不同频率的电磁波经介质透射、反射、吸收后的能量衰减、频散作用和时间等参数的变化规律，用于探测地质异常体的形态和空间位置。隧道地质超前预报工作要求：①提供掌子面前方及开挖段20～30米范围内的地质情况；②提供开挖段前方及周边的水文地质预报；③提供开挖段前方及周边溶洞的规模及位置的预报；④测试后24小时提交地质预报成果报告给监理或施工单位；⑤预报成果报告应包括掌子面前方地质情况的剖面图和简明的文字说明，通过对围岩完整性的判定得出的围岩类别划分，并对开挖过程中围岩稳定性的评价。（1）SIR—3000型地质雷达GPR原理美国GSSI公司产的SIR—3000型地质雷达（见图4-8）。其原理是，向地层发射一定强度的高频电磁脉冲波，电磁波传播的过程中遇到不同电磁性介质分界面时，一部分能量会转换成反射波返回地面，另一部分能量透过界面继续传播，再次遇到界面时，又产生反射波返回地面。接收到反射波并利用所带信息加以分析，就可获得被探地层的层厚、动弹模量等物理量。图4-2 SIR-3000型地质雷达及100MHz天线（2）系统组成 SIR—3000型地质雷达由主机、显示器和天线三部分组成，采集时窗、扫描速率灵活可变，扫描速率最高可达160扫描每秒；数据采集时有多种增益控制形式和滤波形式供选择，可保证数据采集的正确可靠；配备有多种频率的天线，可根据需要选择使用，以达到需要的分辩率和控测深度；配有各种专用测量轮，使用时可达到精确定位。使用专用软件，经过对原始数据进行处理试验，可获雷达图像，供分析解释。（3）测试原理地质雷达利用无线电波检测地下介质分布和对不可见目标或地下界面进行扫描，以确定其内部形态和位置的电磁技术，其理论基础为高频电磁波理论，利用高频电磁波以宽频带短脉冲形式由地面通过发射天线送入地下，经地下不连续体或目标体反射后返回地面为接收天线所接收，反射电磁波经过一系列的处理和分析之后可以得到探测介质的有关信息（比如：节理、裂隙、断裂等解译）。从反射波的连续性特点看，电磁波在正常衰减过程中因遇到较强的反射界面时，波幅会骤然增加，同相轴明显，之后恢复正常变化规律。反之，若目标体中存在有许多杂乱无章的界面，雷达接收到的这些界面的反射回波信号时波幅小、波形杂乱无章，同相轴将很不连续，其预报原理如图4-9所示。如果介质的介电常数是已知的话，根据公式式中C（km/s）为电磁波在真空中的传播速度，可以得到电磁波在介质中的传播速度V（km/s），再根据记录的从发射经岩体界面反射回到接收天线的双程走时，可以精确求得目标体的位置和深度。通过步进式或连续的探测可以得到一组雷达反射波，经过数据处理，可以得到探测地质体的地质雷达剖面图，进而探测掌子面前方的不良地质现象的位置和分布特征。图4-3 信号发射与数据采集（4）现场测试及数据处理地质雷达测线布置按图4-10，在掌子面上一般布置4条测线进行地质雷达测试。如果受现场条件限制，可布置横向2条测线。图4-4 测线布置图4-5 现场操作示例采用RADAN6.6专用处理软件对采集到得数据及图像进行处理。根据的图像信息判断掌子面前方30m左右范围的地质情况。 4-6 RADAN6.6专用处理软件图4-7 数据图像处理示例（三）TGP法超前地质预报 ①TGP探测原理 TGP采用了回声测量原理。地震波在指定的震源点（通常在隧道的左边墙或右边墙，大约24个炮点布成一条直线）用小药量激发产生。地震波在岩石中以球面波形式传播。当地震波遇到岩石物性界面即波阻抗差异界面，例如断层、岩石破碎带和岩性变化等时，一部分地震信号反射回来，一部分信号投射进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收，该接收系统为一个三分量检波器，埋入隧道侧壁岩体中2m，炮点等间距设于侧壁岩体内1～1.5m，有效地避免了面波和隧道柱波的干扰。反射信号的旅行时间和反射界面的距离成正比，故而能提供一种直接的测量。 TGP地震波的反射界面实际上是指地质界面，主要包括大型节理面、断层破碎带界面、岩性变化界面和溶洞、暗河、岩溶陷落柱、淤泥带等。这些不良地质界面的存在对于隧道施工能否正常进行往往起着决定性的作用，因此准确的对其规模、位置进行预测具有重要的意义。图4-8TGP206系统组成及测试示意图图4-9 TGP探测原理地层或断层入射波前反射波前震源传感器传感器隧道 ②实施方案 A、准备工作当需要采用TGP206进行超前地质预报时，首先做好以下准备工作：爆破钻孔：在隧道的一侧边墙，第一个炮孔距接收器孔20～25m，炮孔间距1.5m。最后一个炮孔距掌子面5～10m。一般钻24个炮孔，孔径为40mm，孔深为2m,离地面高度为1m；炮孔沿径向，向下倾斜10-20°（激发时水封填炮孔），由于测试时需向炮孔内注水用水封填炮孔，所以炮孔一定要向下倾斜(孔底比孔口低，同时要注意倾斜角度)，千万别搞反了，钻孔完成后应注意保护，及时套PVC管以防止塌孔。装药及起爆准备：装药及起爆准备应遵守《爆破安全规程》的规定，使用瞬爆电雷管起爆；每炮孔平均用炸药150g，每次（24炮孔）需炸药4～4.5公斤；炸药与炮孔之间用水耦合，以保证炸药与炮孔严密耦合，传感器套管与围岩之间用环氧树脂耦合。接收器钻孔的布置：要求距掌子面约60～65m，隧道左、右边墙各一个，对称布设，孔径为50mm,孔深为2m,离地面约1m。接收器套管的埋置与爆破孔装药：接收器套管的埋置关系到接收器所收集的地震波信息的准确性。在传感器孔钻好后把环氧树脂药卷塞人孔中，然后用风枪将套管埋入孔中，环氧树脂凝固很快，5min后即可凝结牢固。当所有的爆破孔钻好后，为防止塌孔，应立即在每个孔内装炸药，每孔装药量为100g，用瞬发电雷管连接好，装入爆破孔的底部。以上所有准备工作都可以与隧道施工平行作业，不占用隧道施工时间。但进行数据采集时，为减少噪音对地震波信号的影响，要求隧道内的各工作面均要暂停30～45min。 B、现场测试在所有准备工作完成后，即可进行现场测试。为提高测试精度，测试时要求个工作面暂停工作，为了尽量少占用施工时间和减少进行现场测试时的干扰，现场测试时间一般选取在喷锚结束和钻爆开始之间的交接班时间。爆破采用逐个爆破，在爆破孔注满水后立刻进行爆破，接收器接收到的数据保存在电脑里。 C、处理分析 TGP隧道地质超前预报系统的数据处理系统为“TGPwin处理系统”。“TGPwin处理系统”的编程依据隧道地震反射波和绕射波原理，采用多波、多分量分析处理技术，对于处理中简单重复费时的步骤尽量采取自动的处理方式，对于涉及解释重要结论的处理过程，程序设立了源生对比检查的方式和利用多参数综合成果对比功能，为了方便进行地质分析推断解释，处理系统具有提供二维成果图和三维空间成果图件的功能。 “TGPwin处理系统”的运行环境为Windows XP系统。“TGPwin处理系统”界面良好，操作方便，预报数据处理中具有自动、手动或二者相结合的方式。 “TGPwin处理系统”的预报数据处理流程如下：图4-10 预报数据处理流程图4-11 TGP同侧综合处理成果图（四）红外探水 ①原理地质体每时每刻都在由向外部发射红外能量，并形成红外辐射场。地质体由内向外发射红外辐射时，必然会把地质体内部的地质信息，以红外电磁场的形式传递出来。当隧道前方和外围介质相对比较均匀，且不存在隐蔽灾害源时，沿隧道走向分别对顶板、底板、左边墙、右边墙向外进行探测，所获得的红外探测曲线，具有正常场特征。当隧道断面前方或隧道外围任一空间部位存在隐蔽灾害源时，隐蔽灾害源产生的灾害场就一定会迭加到正常场上，使正常场中的某一段曲线发生畸变，畸变段称作红外异常。红外探测就是根据红外异常来确定隐蔽灾害源的存在。隐蔽灾害源是指含水断层、含水溶洞、地下暗河。HW－304型红外探测仪，是在303型的基础上向前迈进了一步，它可将探测场强数据储存在仪器内，用通讯电缆与微机连接后，可将探测数据直接传输至微机，实现快速准确成图（图4-18）。图4-12HW－304型红外探测仪 ②红外探水仪在超前地质预报中的作用在复杂地质条件下，特别是岩溶发育地区，相对掘进隧道的隐伏水体或含水构造，除了出现在掘进前方之外，还可能出现在顶板上方、底板下方、两边墙外部。针对复杂水文地质特点，红外探测仪可实现全空间全方位探测。其具体地质预报内容如下： A、通过超前探测可预报掘进前方30米范围内有无含水断层和溶洞。 B、通过对顶板上方探测，可确定隧道上方30米范围有无含水层或含水构造。 C、通过对底板下方探测，可了解下方有无含水构造，以预防滞后突水。 D、分别向两边墙外部探测，了解30米范围内有无含水体或者含水断层，以预防含水断层在前方与隧道相交造成大突水。（五）水平钻孔法 ①原理利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探获取地质信息的一种超前地质预报方法。 ②水平钻孔法在超前地质预报中的作用适应于各种地质条件下的隧道超前地质预报，在富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等地质条件复杂地段必须采用。 ③方法 A、岩芯判断法通过钻取的岩芯进行综合判断前方地质情况。 B、水平钻速判断法水平钻速法是根据台车水平钻速（一般指每钻进20cm所需的时间）的快慢和钻孔回水的颜色，来判断前方掌子面围岩的岩性、构造及岩石的破碎程度。但该方法也受到一些因素的影响，诸如钻机钻压的不稳定，钻孔的平行性，钻孔过程中卡钻现象等。 4.4具体工作安排 4.4.1工作要求（1）超前地质预报项目严格按招标文件上有关要求执行。 4.4.2工作量统计表4-1隧道工作量布设基本情况统计表子目号子目名称单位数量备注 1 监控量测延米 3332 招标文件数量 1) 必测项目延米 3332 招标文件数量 2) 选测项目延米 3332 招标文件数量 ① 锚杆轴力断面 17 招标文件数量 ② 初期支护喷射混凝土应变量测断面 17 招标文件数量 ③ 钢架内力及外力断面 17 招标文件数量 ④ 围岩压力断面 17 招标文件数量 ⑤ 支护、衬砌内应力断面 17 招标文件数量 2 超前预报延米 3332 招标文件数量 ① 全隧道地质素描延米 3332 招标文件数量 ② 全隧道TSP或TGP地质预报延米 3332 招标文件数量 ③ 超前水平钻孔延米 3332 招标文件数量 5技术服务承诺（1）负责根据隧道围岩条件、支护类型和参数、施工方法等制定依托工程工作计划，并根据现场实际情况调整；（2）负责依托工程现场超前地质预报的实施及实施中所需的相关工作；（3）适时地分批次向施工单位、业主、设计代表、监理工程师递交隧道地质预报报告，根据工程需要必要时及时提交隧道紧急监测简报及临兆预报。（4）地质超前预报报告应在24小时内提交，最迟不超过36小时。（5）提高超前地质预报结果的准确性，确保预报结果与实际地质情况一致。（6）参加甲方有关隧道方案论证和技术分析会；（7）根据计划和开挖的实际情况，及时做出隧道地质预报和提出防治措施建议；（8）工程结束负责向甲方提交依托工程超前地质预报总报告。（9）及时性保证措施 1）及时向施工单位、业主、设计代表、监理工程师递交隧道地质预报报告，根据工程需要及时提交紧急监测简报和临兆报告，及时作出地质预报和提出防治措施建议。 2）为方便现场处理数据和及时沟通现场情况，现场主要预报人员每人配备台式电脑一台、手机一部，现场驻地开通网络和固定电话，并配备打印机、传真机等必备的办公设施。另外项目负责人、技术负责人和专业地质工程师每人配备笔记本电脑并开通无线网络，并为现场预报人员提供四轮驱动越野车1辆。 3）优化处治方案，优化配套机械设备，提高设备利用率和机械化作业程度，为处治工作赢得时间，确保工期。 4）精心编制实施性组织设计，实行动态网络管理，及时修改各分项工作的计划进度和劳动力调度。 5）重抓质量、安全，以促进度，确保不出任何安全事故，精心设计，加强信息化手段，密切监控，及时解决问题，确保项目顺利开展。 6）进度奖罚措施，为确保工程能按期完成，我院将制定奖罚措施，以促进参与本项目员工的积极性。 6廉政建设我项目组根据交通部《关于在交通基础设施建设中加强廉政建设的若干意见》以及有关工程建设、廉政建设的规定，做好工程建设中的党风廉政建设，保证工程建设高效优质，保证建设资金的安全和有效使用以及投资效益。 (一)严格遵守党的政策和国家有关法律法规及交通部的有关规定。 (二)严格执行合同文件，自觉按合同办事。 (三)业务活动坚持公开、公正、诚信、透明的原则(除法律认定的商业秘密和合同文件另有规定之外)，不得损害国家和集体利益，不得违反工程建设管理规章制度。 (四)建立健全廉政制度，开展廉政教育，设立廉政告示牌，公布举报电话，监督并认真查处违法违纪行为。 (五)发现任何在业务活动中有违反廉政规定的行为，有及时提醒对方纠正的权力和义务。 (六)发现任何严重违反本义务条款的行为，有向其上级部门举报、建议给予处理并要求告知处理结果的权力。 (七)我方不得以任何理由行贿或馈赠礼金、有价证券、贵重礼品。 (八)我方不得以任何名义为参建单位及其工作人员报销应由参建单位或个人支付的任何费用。 (九)我方不得以任何理由安排参建工作人员参加超标准宴请及娱乐活动。 (十)我方不得为参建单位和个人购置或提供通讯工具、交通工具和高档办公用品等。 7应对突发事件的处理机制无论何时，一旦发生危害工程或人身、财产安全、作业进度和质量的事故时，我方立即采取必要的抢救措施，同时立即暂停此项目和与之有关的项目的一切活动。有如下应急预案： ⑴质量或安全事故发生后，我方以最快的方式，将事故的简要情况向施工单位、业主、监理单位报告。 ⑵发生重大质量事故后，应严格保护事故现场，采取有效措施抢救人员和财产，防止事故扩大。质量事故报告书面报告应包含以下内容： ⑴工程项目名称，事故发生的时间、地点，建设、设计、施工、监理单位名称； ⑵事故发生的简要经过、造成损失状况和直接经济损失的初步估计； ⑶事故发生原因的初步判断； ⑷事故发生后采取的措施及事故控制情况； ⑸事故报告单位。 8驻地建设 ⑴驻地建设依据的标准根据《福建省高速公路建设工程标准化工地管理规定》的要求，施工监控量测项目部建设的标准是： ①要有便利的交通条件、通电、通水、通电话； ②积极创造信息化办公管理条件。 ⑵驻地建设指导方针服从指挥、服务工程、经济适用。 ⑶驻地建设时间表 2015年04月30日之前按要求完成驻地建设。 ⑷文明施工监控量测要求 ①实行戴证和统一着装上岗。 ②参建人员进入施工现场和监控量测作业中必须按规定戴安全帽等安全防护用品和劳保用品。

展开阅读全文