BT4A巫帮1号隧道出口段施工地质预报简报(第二十二期).doc

BT4A巫帮1#隧道出口段施工地质预报简报 （第二十二期）
隧道施工地质超前预报记录表 第 1 页 共 2 页
工程名称
巫帮1#隧道出口段左线
委托单位
厦蓉高速公路格都段总监办
设计单位
中交第一公路勘察设计研究院
监理单位
北京中交公路桥梁工程监理有限公司
施工单位
中交第二航务工程局有限公司
勘察单位
中交第一公路勘察设计
研究院
环境条件
25℃
仪器设备/管理号
TSP203
预报时开挖工作面里程
ZK123+400
开挖方法
钻爆法、上下台阶开挖
开挖工作面地质素描及测试布置

开挖工作面
地质描述

隧道走向；掌子面岩性为灰色砂质板岩，掌子面上部岩层呈厚层状，下部呈中层状，岩层产状：；掌子面岩石开凿新鲜，呈微风化，敲击声较清脆，有轻微的吸水反应，判定为较坚硬岩；节理较发育，主要节理1组，节理产状：，节理间距较小，延伸1-2米；结构面较平整，结合程度较好，整体性较好，无充填物。
掌子面未见断层迹象，偶见少量裂隙水。
总体上，围岩完整性较好，自稳能力好。

预报人员：王志斌、黄自永 复核人员：王齐仁 日期：2009.6.8
隧道施工地质超前预报记录表 第 2 页 共 2 页
工程名称
巫帮1#隧道出口段右线
委托单位
厦蓉高速公路格都段总监办
设计单位
中交第一公路勘察设计研究院
监理单位
北京中交公路桥梁工程监理有限公司
施工单位
中交第二航务工程局有限公司
勘察单位
中交第一公路勘察设计
研究院
环境条件
25℃
仪器设备/管理号
TSP203
预报时开挖工作面里程
YK123+596
开挖方法
钻爆法、上下台阶开挖
开挖工作面地质素描及测试布置

开挖工作面
地质描述

隧道走向；掌子面岩性灰色砂质板岩，上部呈厚层状，下部呈中层状，岩层产状：；掌子面岩石敲击声清脆，掌子面新鲜，呈微风化，无吸水反应，判定为较坚硬岩；节理较发育,主要节理有1组，产状为，节理伸长3-6m，间距0.5m。结合程度较好，结构面较平整，整体性较好，无充填物。
掌子面未见断层迹象，未见少量裂隙水。
总体上，围岩完整性较好，自稳能力好。

预报人员：王志斌、黄自永 复核人员：王齐仁 日期：2009.6.8

厦蓉高速公路（贵州境）榕江格龙至都匀段高速公路
第BT4合同段巫帮1#隧道出口段（都匀端）
施工地质预报简报
（测试范围：ZK123+400～ZK123+250
YK123+596～YK123+450）

（WB1#SD-CK-022）

湖南科大工程检测中心
厦蓉高速榕江格龙至都匀段BSJK3项目部
2009年6月10日

厦蓉高速公路（贵州境）榕江格龙至都匀段高速公路
第BT4合同段巫帮1#隧道出口段（都匀端）
施工地质预报简报
（测试范围：ZK123+400～ZK123+250
YK123+596～YK123+450）

项目负责：朱建群
技术负责：王志斌
报告编写：王齐仁
报告复核：朱建群

联系人及电话：朱建群 (13100326087)；王志斌(15085270454)
E-mail： zhu-jq@；wangzhibin1975@

湖南科大工程检测中心
厦蓉高速榕江格龙至都匀段BSJK3项目部
2009年6月10日

目 录
1 前言 1
2 工程概况 3
3 预报内容、原理及方法 3
3.1 预报内容 3
3.2 预报原理及方法 3
4 预报结果分析 5
4.1 左线 5
4.2 右线 7
5 结论及建议 9
5.1 结论 9
5.2 建议 9

- i -
BT4A巫帮1#隧道出口段施工地质预报简报 （第二十二期）
1 前言
项目部于2009年6月8日对巫帮1#隧道出口段左线、右线进行地质预报测试工作，主要预测掌子面前方的不良地质情况。本次测试采用的是地震波反射法，设备为瑞士安伯格测量技术有限公司TSP203超前地质预报系统。采集与分析软件为同一软件包，与本探测仪器系统配套。
本次测试掌子面为左线里程ZK123+400，右线里程为YK123+596，预测掌子面前方围岩的地质情况、不良地质体的位置、工程性状、水文地质状况等信息，预报隧道围岩级别，从而为施工阶段修正设计、施工支护材料的提早准备、防止可能的工程险情、确保得力合理的施工措施，进而加快工程进度，降低工程风险，促使施工技术更趋科学合理，为隧道施工服务。巫帮1#隧道出口段左线施工进度见表1，右线施工进度见表2，现场测试掌子面岩性图片见图1和图2。

左侧
右侧

中部
中部

上部
下部
图1 巫帮1#隧道出口段ZK123+400掌子面岩性情况（2009年6月8日）

中部
下部

中部偏上
中部偏右
图2 巫帮1#隧道出口段YK123+596掌子面岩性情况（2009年6月8日）
表1 隧道施工进度表（左线）
上次预报里程范围
ZK123+433～ZK123+405（28m）
本次预报里程范围
ZK123+400～ZK123+250（150m）
掌子面里程
ZK123+400
掌子面
开挖进尺
440m
下断面开挖里程
ZK123+620
下断面开挖
长 度
220m
下断面距掌子面距离
220m
二衬里程
ZK123+804
二衬施做
长 度
35m
二衬距掌子面距离
405m
注：巫帮1#隧道出口段左线洞口里程ZK123+840。
表2 隧道施工进度表（右线）
上次预报里程范围
YK123+600～YK123+572（28m）
本次预报里程范围
YK123+596～YK123+450（146m）
掌子面里程
YK123+596
掌子面
开挖进尺
263m
下断面开挖里程
YK123+770
下断面开挖
长 度
89m
下断面距掌子面距离
174m
二衬里程
YK123+824
二衬施做
长 度
35m
二衬距掌子面距离
228m
注：巫帮1#隧道出口段右线洞口里程YK123+859。
2 工程概况
略，详见第一期施工地质预报简报。
3 预报内容、原理及方法
3.1 预报内容
（1）提供开挖工作面前方的建议围岩类别；
（2）不良地质体预报，预报开挖工作面前方可能出现的地质断层、岩脉、岩体破碎带等地质情况；
（3）开挖段前方的水文地质条件和可能的涌水预报；
（4）其它不良地质体(带)位置预报。
3.2 预报原理及方法
本次测试为长期预报，采用的是TSP203超前地质预报系统。该系统是专门为隧道和地下工程超前地质预报研制开发，目前在该领域的先进设备，它为方便快捷的预报掌子面前方100～200m范围内的地质情况，为隧道工程以及变更施工工艺提供依据。这将大大减少隧道施工带来的危险性，减少人员和机械损伤，同时也带来了巨大的经济利益和社会效益。
与其它反射地震波方法一样，TSP203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，一部分信号折射进入前方介质。反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收。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。

图3 TSP超前地质预报系统的工作原理
TSP203超前地质预报系统的现场布置及测试过程由一系列炮点、两个三维接收传感器（X、Y、Z方向）、接收机及数据处理系统组成（见图3）。
仪器参数设置如下：
记录单元
①12道
②24位A/D转换
③采样间隔：62.5μs
④带宽:8000Hz
⑤记录长度：7218采样点
⑥动态范围120dB
⑦道数：1-12
接收单元
①三分量加速度地震检波器
②灵敏度：1000mV/g±5%
③频率范围：0.5～5000Hz
3.3 现场工作布置情况
巫帮1#隧道出口左、右线现场掌子面平整度较好，掌子面宽度10.0米，高6.0米。本次TSP203检测掌子面的里程桩号为：ZK123+400和YK123+596。左右洞分别布置18个有效炮孔，接收孔与最近炮孔距离15米。
4 预报结果分析
4.1 左线
1.原始数据评价
现场采集到的X分量的原始数据见图4，其中个别道由于干扰较大，将其剔出，少部分道由于装药原因导致药量较少从而信号稍弱，后期数据处理分析时做适当处理，其他各道的初至波均清晰可见，Y分量和Z分量情况基本一致，野外数据采集质量较好。

图4 巫帮1号隧道出口左线X分量原始波形图
2.数据处理与资料获得
采集的数据经过滤波、初至拾取、炮能量均衡、Q评估以及波场分离（包括反射波提取、纵横波分离）、速度分析后得到相关波（P、SH、SV）的深度偏移剖面及其反射界面，用TSP203探测系统相应的专门处理软件计算还可得到相关的岩石力学参数和相关的二维、三维效果图。下面为部分成果图，主要为P波相关的成果图，横波相关的成果图未附，但分析时已经将横波信息考虑进去。

图5 巫帮1号隧道出口左线P波深度偏移剖面

图6 巫帮1号隧道出口左线提取的P波反射层

图7 巫帮1号隧道出口左线2D成果图

图8 巫帮1号隧道出口左线部分岩石力学参数表
围岩纵波速度范围为2400～4400m/s，泊松比范围为0.14～0.27，密度范围为2.43～2.56g/cm3。
4.2 右线
1.原始数据评价
现场采集到的X分量的原始数据见图9，其中个别道由于干扰较大，将其剔出，少部分道由于装药原因导致药量较少从而信号稍弱，后期数据处理分析时做适当处理，其他各道的初至波均清晰可见，Y分量和Z分量情况基本一致，野外数据采集质量较好。

图9 巫帮1号隧道出口右线X分量原始波形图
2.数据处理与资料获得

图10 巫帮1号隧道出口右线P波深度偏移剖面

图11 巫帮1号隧道出口右线提取的P波反射层

图12 巫帮1号隧道出口右线2D成果图

图13 巫帮1号隧道出口右线部分岩石力学参数表
围岩纵波速度范围为3900～4600m/s，泊松比范围为0.24～0.32，密度范围为2.37～2.52g/cm3。
5 结论及建议
5.1 结论
目前巫帮1#隧道出口左线ZK123+400处围岩完整性较好，自稳能力较好，以中厚~厚层状岩层为主。具体围岩级别建议如下：
表3 巫帮1#隧道ZK123+400断面TSP超前地质预报推测结果一览表
序号
里程桩号
长度(m)
围岩推测结果
推测围岩级别
1
ZK123+400~250
150
岩体节理裂隙较发育，局部围岩较破碎，局部富含裂隙水
Ⅳ
右线掌子面YK123+596处围岩完整性较好，自稳能力较好，以中厚~厚层状岩层为主。具体围岩级别建议如下：
表4 巫帮1#隧道YK123+596断面TSP超前地质预报推测结果一览表
序号
里程桩号
长度(m)
围岩推测结果
推测围岩级别
1
YK123+596~450
146
岩体节理裂隙较发育，局部围岩较破碎、软弱，含裂隙水
Ⅳ
5.2 建议
目前隧道掌子面前方岩体完整性较好，局部发育裂隙或裂隙水的情况，且掌子面距二衬施作较远，做如下施工建议：
（1）尽早施作仰拱和二衬，使得结构受力均衡，维持结构物的稳定；
（2）对于有裂隙水的地段，须及时引排，防止裂隙水长时间浸泡围岩引起坍塌。
具体建议支护参数见下表5：
表5 围岩支护参数建议表
线位
里程段
长度（m）
设计支护参数
预报建议支护参数
超前支护
初期支护
左线
ZK123+400~ZK123+306
94
S-IVc
/
S-IVc
ZK123+306~ZK123+280
26
S-IVb
C-6
S-IVb
ZK123+280~ZK123+266
14
S-IVb
/
S-IVb
ZK123+266~ZK123+250
16
S-IVc
/
S-IVc
右线
YK123+596~YK123+546
50
S-IVb
/
S-IVb
YK123+546~YK123+516
30
S-IVb
C-6
S-IVb
YK123+516~YK123+450
66
S-IVb
/
S-IVb

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