张庄隧道超前地质预报实施细则模板.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
目 录
一、 编制依据··············································1
二、 工程概况··············································1
三、 地质概况··············································2
四、 地质复杂成都分级······································4
五、 实施超前地质预报的目的································4
六、 超前地质预报方案······································4
七、 超前地质预报工艺流程及操作要点························7
八、 组织机构设置及人力、 设备投入··························18
九、 超前地质预报工作安全措施······························19
十、 超前地质预报工作量及占用工作面时间····················20
十一、 超前地质预报成果资料要求····························22
十二、 工作制度············································25
十三、 技术预报成果的验证及技术总结的要求··················26
十四、 安全质量措施········································27

张庄隧道超前地质预报实施细则
一、 编制依据
1、 《铁路隧道工程施工技术指南》( TZ204- )
2、 《铁路隧道工程施工安全技术规范》( TB10304- )
3、 《铁路隧道超前地质预报技术指南》( 铁建设【 】105号)
4铁道部《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》铁建设[ ]120号文;
5、 《铁路工程施工组织设计指南》( 铁建设〔 〕226号) 。
6、 铁道部现行的有关技术标准、 《铁路技术管理规程》、 《铁路基本建设工程设计概算编制办法》及有关概算定额和施工规范
7、 根据黄陵-韩城-侯马铁路张庄隧道施工设计图及有关批复。
8西安铁路局黄韩侯指挥部《黄韩侯铁路( 陕西段) 指导性施工组织设计》;
9《黄韩侯铁路( 西安局管内) HHZQ-2标实施性施工组织设计》;
10、 黄陵-韩城-侯马铁路《张庄隧道超前地质预报方案设计》, 铁一院 1月;
11、 黄韩侯铁路隧道相关图纸及设计文件;
12、 现场踏勘收集到的地形、 地质、 气象和其它地区性条件等资料;
13、 我单位施工类似工程的相关经验。
二、 工程概况
张庄隧道位于合阳县甘井镇北张庄村, 设计为双线隧道, 起讫里程DK59+250～DK66+432,全长7182m, 隧道最小埋深约5m。隧道内为10‰、 12.5‰单面坡。隧道地处黄土台塬区, 地形平坦。该隧道进口位于黄土塬面上, 交通较为便利, 出口位于徐水沟, 交通条件较为不便利。工点区地层地表主要以第四系上更新统风积砂质黄土为主, 下伏第四系中更新统风积黏质黄土, 上二叠系统砂岩夹泥岩。工点处未见断裂构造迹象, 地质构造不发育。该隧道正常涌水量为4716.23m3/d左右, 最大涌水量9432.47m3/d左右。隧道地下水对圬工无蚀性。
三、 地质概况
1、 地形地貌
隧道地处黄土台塬区, 地形平坦, 地面高程一般为718～803m, 出口地形起伏较大。
2、 工程地质
隧道区沿线主要以第四系上更新统风积砂质黄土为主, 下伏第四系中更新统风积黏质黄土、 冲积粉质黏土、 粉、 细砂、 细圆砾土, 上二叠统砂岩夹泥岩。
出口徐水沟中出露的基岩以泥岩夹砂岩为主, 泥岩泥质胶结, 强风化; 砂岩泥钙质胶结, 中细粒结构, 中薄层状, 主要发育两组节理, 岩层产状尽水平。徐水河侧沟溜塌群主要发育在徐水沟西北侧一支沟上游, DK65+052～DK65+300线路附近及右侧100m, 岸坡两侧溜塌发育。其中DK65+052～DK65+120隧道正上方发育一溜塌, 约50m, 以黄土为主, 隧道以浅埋形式经过。
3、 水文地质
隧道位于合阳县北部黄土台塬区, 根据沿线水文地质调查及对收集资料的分析, 沿线上部广泛分布第四系孔隙潜水, 富存于黄土孔洞裂隙中, 下部为基岩裂隙水。

4、 气象及地震
研究范围位于暖温带半干旱气候区, 具有冬季寒冷偏短、 夏季炎热较长, 降雨偏少, 年内分配不均, 昼夜温差较大, 四季明显的基本特征。极端最高温度39.2oC, 极端最低温-21.2oC,年平均降雨量557.1mm, 年平均风速2.4m/s, 主导风向EN, 最大风速21.7m/s, 最大积雪厚度18cm,最大季节冻土深度37cm。
地震动峰值加速度为0.15g, 动反应谱特征周期为0.40s, 相当于地震基本烈度为7度。
5、 不良地质及特殊岩土
该隧道不良地质主要为溜塌, 分布有徐水沟侧沟溜塌群, 隧道均未穿越, 距离较近处施工时应引起重视。
6.特殊岩
工点区场地为湿陷性黄土场地, 湿陷类型为自重, 湿陷等级为Ⅳ级, 湿陷土层厚度20～25m。
7、 主要地质问题
( 1) 隧道进口至DK61+440段埋深小于40m, 处于湿陷性黄土向老黄土和基岩风化层过度带, 洞口有窑洞等, 黄土遇水湿陷, 自稳性差, 穿越土石水界, 易垮塌。
( 2) DK61+440～DK+64+750段, 隧道洞身位于老黄土中, 底层稳定, 地下水不发育, 隧道埋深一般大于40m.
(3)DK64+750～DK66+432为浅埋, 隧道穿越土石分界面及风化层, 底层复杂, 泥岩岩体破碎, 水平层理发育, 地下水发育, 易掉块可能引起冒顶、 坍塌。
(4)高程730～735m附近发育承压水水头15～22m,隧道可能会穿越承压水顶板, 应在相应位置考虑钻孔排水, 降低承压水水头, 防止隧道涌水。
四、 地质复杂程度分级
根据《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[ ]105号)附录B的规定, 按照地质因素对隧道施工影响, 本隧道复杂程度分为三段: DK59+250～DK61+440可能存在安全问题, 属于中等复杂级别; DK61+440～DK64+750为局部可能存在安全问题, 属于简单级别; DK64+750～DK66+432可能存在安全问题, 属于中等复杂级别。
斜井复杂级别划分: 均未局部可能存在安全问题, 属于简单级别。
五、 实施超前地质预报的目的
(1)、 进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件, 指导工程施工的顺利进行。
(2)、 降低地质灾害发生的几率和危害程度。
(3)、 为优化工程设计提供地质依据。
(4)、 为编制竣工文件提供地质资料。
六、 超前地质预报方案
1、 设计原则
隧道地质超前预报的实施, 应根据隧道不同的地质复杂程度分级, 采用不同的预报方法。抓住重点, 增强针对性, 集中优势资源, 提高预报准确性。
地质条件中等复杂区段, 以地质调查法为主, 对重要的地质界面或地面物探异常地段采用弹性波反射法进行探测, 必要时采用红外探测、 高分辨直流电法和超前钻探等。
地质条件简单区段以地质调查法为主。
2、 预报方案
( 1) DK59+250～DK61+440中等复杂级别。
隧道进口, 埋深小于40m, 处于湿陷性黄土过渡带, 洞口平地下挖, 自稳性差, 易垮塌。地质调查法为主, 采用短距离预报。
( 2) DK61+440～DK64+750段:简单级别。
老黄土段落, 地层岩性单一, 可采用长距离预报, 地质调查法为主。
( 3) DK64+750～DK66+432段:中等复杂级别。
该段地层较为复杂, 隧道洞身整体从老黄土过度到泥岩, 拱顶范围地层包括了老黄土、 粉质粘土、 粉砂、 细圆粒土以及泥岩风化层等, 而且可能有承压水富集。可采用地质调查法为主, 短距离预报, 加强观测, 弹性波反射法进行探测, 必要时采用红外探测、 高分辨直流电法和超前钻探等。
( 4) 、 DK71+900～DK75+890段: 简单级别。
基岩顶板厚度, 一般小于5m, 岩性单一, 基岩完整, 考虑基岩面波状起伏, 局部可能穿越土石分界面或位于岩石风化层, 砂岩、 泥岩互层, 可采用短距离预报, 地质调查法为主, 弹性波反射法进行探测等。
( 5) 斜井段: 落简单级别。地层单一, 可采用长距离预报, 地质调查法为主。
3、 预报内容
( 1) 地层岩性预测预报, 特别是对软弱夹层、 破碎地层、 特殊岩土的预测预报;
( 2) 地质构造预测预报, 主要是对节理密集带, 影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报;
( 3) 不良地质预测预报, 主要对人为坑洞等的预测预报;
( 4) 地下水富集预测预报, 对富水地层中裂隙水发育情况的预测预报。
4、 技术要求
( 1) 地质调查法
地质调查法分为地表补充地质调查和隧道内地质素描两种。地表补充地质调查应在实施洞内超前地质预报前进行, 并在洞内超前地质预报过程中根据需要随时补充。隧道内地质素描是地质调查法的主要方法, 应满足以下技术要求:
1) 开挖工作面地质素描, 主要描述工作面立面围岩状况, 应使用统一格式, 并统一编号, 其格式内容应参照《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[ ] I05号)附录E中”表E. 2. 2”。
2)洞身地质素描是对隧道拱顶、 左右边墙进行的地质素描, 直观反映隧道周边地层岩性及不良地质体的发育规模、 在空间上对隧道的影响程度等, 经过隧道地质展示图形式表示, 应使用统一格式, 并统一编号, 其格式内容应参照《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[ ] 105号)附录F。
3)地质素描应随隧道开挖及时进行, 对地层岩性变化点、 构造发育部位、 岩溶发育带附近等复杂、 重点地段应每开挖循环进行一次素描, 其它一般地段不应超过10m进行一次素描。
( 2) 超前钻探法
I)断层、 节理密集带或其它破碎富水地层, 每循环钻探1孔, 满足安全施工为原则。
2)不同地段不同目的的钻孔应采用不同钻孔深度, 钻探过程中应进行动态控制和管理, 根据钻孔情况调整钻孔深度。
3)在连续钻孔时, 一般每循环可钻30～50m, 必要时可钻100m以上深孔, 连续钻探时, 前后两循环钻孔应重叠5～8m。
4)钻孔直径应满足钻探取芯。取样和孔内测试的要求, 并应符合《铁路工程地质钻探规程》( TB10014)的规定。
( 3) 弹性波反射法
I)本标段拟采用弹性波反射法中的地震波反射法( TSP-203隧道地震波地质超前预报系统) 进行超前地质预报。
2)弹性波反射法适合长( 100m以上) 、 中( 30～100m) 、 短( 30m以内) 距离预报。TSP-203隧道地震波地质超前预报系统每次探测可准确探测掌子面前方100～200m范围内的地质情况。
3) 弹性波反射法连续预报时前后两次应重叠10m以上。
七、 超前地质预报工艺流程及操作要点
1、 超前地质预报工作总程序如图1所示;
编制地质预报竣工总报告
编制地质预报月报、 年报
下循环实施
与设计、 地质预报结论吻合
隧道地质复杂程度分级
与设计、 地质预报结论不符
隧道内地质调查
隧道施工方案实施或根据地质预报结论变更设计、 施工方案后实施
地质综合分析
超前地质预报实施
提交地质预报成果报告
超前地质预报设计
编制超前地质预报实施大纲

图1 隧道超前地质预报工序流程图
2、 超前地质预报实施步骤
第一步: 隧道所在地区地质分析与宏观预报
主要包括区域地质资料的收集、 分析和少量隧道临近地区的地表地质调查、 分析。在地质分析的基础上, 进行宏观预报。
第二步: 隧道施工过程中的长期超前地质预报
进行掌子面前方30m～100m的超前地质预报。
第三步:隧道施工过程中的短期超前地质预报
在隧道长期地质预报的基础上, 对长期超前地质预报确定的异常区段, 不良地质分布区段, 采用声波探测仪等设备实施掌子面前方15～30m的短期超前地质预报。
第四步: 超前钻探
在隧道长期、 短期地质预报的基础上, 对已经确定的断层破碎带、 可能的大涌水区段实施不少于20m的超前钻探, 以进一步确定断层破碎带的性质、 宽度和破碎程度; 再经过钻孔水柱的喷距或流速确定赋水地质体的涌水量。
第五步: 隧道施工地质灾害临近警报
在前四步的基层上, 经过可能发生地质灾害的环境分析和地质灾害前兆研究, 对可能发生的地质灾害的性质、 级别和对隧道施工的危害性及时发出警报, 并依据地质情况提出施工建议。
3、 操作要点
( 1) 地质调查法
1) 地质调查法是根据隧道已有勘察资料、 地表补充地质调查资料和隧道内地质素描, 经过地层层序对比、 地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、 断层要素与隧道几何参数的相关性分析、 临近隧道内不良地质体的前兆分析等, 利用常规地质理论、 地质作图和趋势分析等, 推测开挖工作面前方可能揭示地质情况的一种超前地质预报方法。
2) 地质调查法包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质素描。
3) 隧道地表补充地质调查应包括下列主要内容:
①对已有地质勘察成果的熟悉、 核查和确认;
②地层、 岩性在隧道地表的出露及接触关系, 特别是对标志层的熟悉和确认;
③断层、 褶皱、 节理密集带等地质构造在隧道地表的出露位置、 规模、 性质及其产状变化情况;
④地表岩溶发育位置、 规模及分布规律;
⑤人为坑洞位置、 走向、 高程等, 分析其与隧道的空间关系;
⑥根据隧道地表补充地质调查结果, 结合设计文件、 资料和图纸, 核实和修正超前地质预报重点区段。
4) 隧道内地质素描是将隧道所揭露的地层岩性、 地质构造、 结构面产状、 地下水出露点位置及出水状态、 出水量、 溶洞等准确记录下来并绘制成图表, 是地质调查法工作的一部分, 包括开挖工作面地质素描和洞身地质素描。详见六、 4、 ( 1) 。
( 2) 超前钻探法
超前水平钻探法采用长短钻探相结合, 先采用长杆钻探法, 施工时采用短钻探法验证。
钻孔宜采用钻孔台车, 终孔点应超出开挖轮廓线外1.5m; 根据不良地质的空间位置, 确定钻孔数量、 角度、 施工位置及钻孔深度可人为设计和控制, 一般同一断面钻孔3个, 至少有一个孔取出芯样。每个孔深度为20～30m。
钻进速度的变化、 取芯情况、 出水点位置、 流量、 水压、 水温及出水状况、 岩粉的鉴定和泥浆的颜色变化来预测打眼深度范围内的地质情况。首先长期记录钻孔台车在不同围岩内打眼的情况,进行积累统计,每种岩石的钻速有一定的范围值,而后根据其范围值及泥浆颜色变化和岩粉鉴定,经过对比分析,推测前方打眼深度范围内的地质情况。建立不同岩质的钻速、 取芯情况、 出水点位置、 流量、 水压、 水温及出水状况、 岩粉、 泥浆颜色、 地下水情况的积累统计对照表。
在施工时采用6米的短钻杆进行钻孔验证。
超前地质钻探钻孔示意图如图2。

图2 超前地质钻探钻孔示意图
( 3) 弹性波反射法
1) 弹性波反射法适用于划分地层界线、 查找地质构造、 探测不良地质体的厚度和范围;
2) 弹性波反射法连续预报时前后两次应重叠10 m以上, 本隧道采用弹性波反射法中的地震波反射法( TSP-203隧道地震波地质超前预报系统) 。预报程序见图3, 预报距离应符合下列要求:
开 始

数据库

从数据记录器中输入

布置TSP

选择探测区域

波场处理
预处理
波场区分
增强反射
移动

认可?

界面选择
绕射叠加显示

认可?

界面位置
垂直/水平断面

继续其它区域?

工程师的概括

平面/断面

重新处理

地震道断面

事件强度

N

N

Y

Y

N

Y

评价

图3 TSP-203地质预报程序图
在软弱破碎地层, 一般每次预报距离应为100 m左右, 不宜超过150m,
在岩体完整的硬质岩地层每次可预报120～180。但不宜超过200 m。
3) 弹性波反射法超前地质预报应编制探测报告, 内容主要包括:
①概况:隧道工程概况、 地质概况、 探测工作概况等;
②方法原理及仪器设备:方法原理及采用的仪器型号等;
③野外数据采集:观测系统、 采集方法、 数据质量等;
④数据处理:采用的软件及处理流程、 参数选择说明、 处理成果及质量等;
⑤资料分析与判释:采用地震波反射法时, 应附上反射波分析成果显示图、 物探成果地质解释剖面或平面图, 必要时可附上分析处理波形图、 频谱图、 深度偏移剖面图及岩体物理力学参数表, 以及地质判释、 推断的地球物理准则;
⑥结论及建议:提出隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件, 特别是影响施工方案调整、 具有安全隐患的地质条件, 以及施工过程中应采取的措施等结论和进一步开展地质预报工作的建议;
⑦其它需要说明的问题。
4) 地震波反射法超前地质预报应符合下列要求:
①观测系统设计应包括下列内容:
a收集隧道相关地质勘察和设计资料;
b根据隧道施工情况及地质条件, 确定接收器(检波器)和炮点在隧道左右边墙的位置;
c接收器和炮点位置应在同一平面和高度上;
d隧道情况特殊或需要探测复杂地质隐患时, 观测系统设计不受”b”条的限制, 灵活应用, 但必须根据相关理论设计观测系统。
②现场数据采集应符合下列规定:
a在隧道现场, 根据设计的观测系统, 确定所有接收点和炮点的位置, 并作出相应的标识。
b钻孔
应按设计的要求(位置、 深度、 孔径、 倾角等)钻孔;
一般情况下, 钻孔位置不应偏离设定的位置;特殊情况下, 以设定的位置为圆心, 可在半径0.2m的范围内移位;
孔身应平直顺畅, 能确保藕合剂、 套管或炸药放置到位;
在不稳定的岩层中钻炮孔时, 可采用外径与孔径相匹配的薄壁塑料管或PVC管插人钻孔, 防止坍孔。
c安装套管
用环氧树脂、 锚固剂或加特殊成分的不收缩水泥砂浆作为藕合剂.安装接收器套管;
用电子倾角测量仪测量接收器孔的几何参数, 并作好记录。
d装填炸药
装填炸药前, 用电子倾角测量仪和钢卷尺测定炮孔的倾角和深度, 并作好记录;
炸药量的大小应经过试验确定;
用装药杆将炸药卷装人炮孔的最底部;
在激发前, 炮孔应用水或其它介质充填, 封住炮口, 确保激发能量绝大部分在地层中传播。
e仪器安装与测试
用清洁杆清洗套管内部;
将接收单元插人套管, 井应确保接收器的方向正确;
采集信号前应对接收器和记录单元的噪音进行测试。
f数据采集
设置采集参数:采集参数主要包括采样间隔、 采样数、 传感器分量(应用X,Y,Z三分量接收)以及接收器。
噪音检查:数据采集前, 应对仪器本身及环境的噪音进行检测。仪器工作正常, 噪音振幅峰值小于-78 dB时, 方可引爆雷管炸药接收记录。
数据记录:放炮时, 准确填写隧道内记录, 在放炮过程中应采用炮序号递增或递减的方式进行, 确保炮点号正确。
g质量控制应符合下列要求:
经过检查显示地震道的特征进行数据质量控制。
在多一炮数据记录后, 应显示所记录的地震道据此对记录的质量进行控制。
用直达波的传播时间来检查放炮点的位置是否正确以及使用的雷管是否合适。
根据信号能量, 检查信号是否过强或过弱。若直达波信号过强或过弱, 应将炸药量适当减少或增加。
根据初至波信号特性, 对信号波形进行质量控制。若初至后出现鸣振, 表明接收器单元没有与围岩藕合好或可能是由于套管内污染严重造成。这样, 应清洁套管和重新插人接收器单元直至信号改进为止。
根据每一炮记录特征, 了解存在的噪音干扰, 必要时应切断干扰源, 同时也可检查封堵炮孔的效果。
对记录质量不合格的炮, 应重新装炸药补炮, 接收和记录合格的地震道。
③采集信号的评价应符合下列要求:
a单炮记录质量评价。单炮记录质量评价分为合格、 不合格两种。凡有下列缺陷之尸.的记录, 应为不合格记录。
X,Y,Z三分量接收器接收时, 存在某分量不工作或工作不正常;
初至波时间不准或无法分辨;
信噪比低, 干扰波严重影响到预报范围的反射波;
记录序号(放炮序号)与炮孔号对应关系错误。
除上述规定的不合格记录外的记录为合格记录。
b总体质量评价。总体质量评价依据所有的单炮记录, 按偏移距大小重排显示(地震显示)进行。总体质量评价可分为合格、 不合格两种。当符合下列要求时为总体合格:
观测系统(炮点、 接收点等设计)正确, 采集方法正确;
记录信噪比高, 初至波清晰;
单炮记录合格率大于80%。
当有下列缺陷之一时, 为总体不合格:
隧道内记录填写混乱, 记录序号(放炮序号)与炮孔号对应关系不清;
采用非瞬发电雷管激发, 或者初至波时间出现无规律波动(延迟);
连续2炮以上(含2炮)记录不合格或空炮, 或者存在相邻的不合格记录和空炮;
空炮率大于15%。
④资料分析与判释应符合下列要求:
a采用仪器配套的处理软件进行分析。
b总体质量不合格的资料不得用于成果分析。
c准确输入野外采集参数, 包括隧道、 接收器和炮点的几何参数等。
d剔除不合格的地震道, 只有合格的才能参与处理。
e应根据预报长度选择合适的用于处理的时间长度;带通滤波参数合理, 避免波形发生畸变;提取的反射波, 应确保波至能量足够;速度分析时, 建立与预报距离相适应的模型;反射层提取时根据地质情况和分辨率选择提取的反射层数目。
f资料判释应结合隧道地质勘察资料、 设计资料、 施工地 质资料、 反射波分析成果显示图及岩体物理力学参数等进行。综合上述成果资料, 推断隧道开挖工作面前方围岩的工程地质与水文地质条件, 如软弱夹层、 断层破碎带、 节理密集带等地质体的性质、 规模和位置等。结合岩体物理力学参数、 围岩软硬、 含水情况、 构造影响程度、 节理裂隙发育情况等资料, 参照有关规范可对围岩级别进行初步评估。
5) 具体操作方案
①爆破钻孔的布置要求:
爆破钻孔应根据岩层走向布置在与岩层夹角较小一侧的隧道边墙上。预报岩溶时爆破钻孔应布置在没有横洞和停车道的一侧。爆破钻孔应选择布置在完整岩土段落上, 不宜在隧道边墙岩溶发育的段落做TSP试验, 此时应加强地质雷达和水平钻进超前探测。
每一次预报的炮数不少于20个, 炮间距1.5m。炮眼高度1～1.5m, 所有炮眼与接收器的高度应相同( 与隧道底板平行) 。
炮眼孔深1.2～1.5m( 孔深应尽量一致) , 向下倾斜10～20度, 垂直于隧道轴向。钻孔完后应注意保护, 防止塌孔。
②爆破要求:
遵守《爆破安全规程》的规定;
使用毫秒级无延迟电雷管;
炸药量应大于200m探测距离要求, 一般50g左右, 最多不大于75g;
应保证炸药与炮孔严密耦合, 所有炮孔必须采取堵孔和注水措施;
在放炮之前应注意噪声监视, 选择干扰幅度最小时放炮, 数据处理时选择合适的滤波窗口, 尽可能的予以消除。
③接收器钻孔的布置要求:
距掌子面约50m, 距第一爆破孔15～20m;
必须在隧道两壁各安置1个接收器, 接收器安置高度与炮孔一致;
孔径42～45mm, 孔深2m, 应根据采用的耦合材料确定接受孔上倾还是下倾。
④接收器与孔壁的耦合必须紧密, 施测时隧道中应没有其它振动源。
⑤资料的处理和整理:
数据采集时应对每一炮的波幅进行调节, 记录不好或存在干扰时应重新放炮。
对采集的数据及时进行三维波场处理, 提取反射界面。
八、 组织机构设置及人力、 设备投入
1、 施工中将超前地质预报工作纳入工序管理, 成立由指挥部、 工区两级组成的超前地质预报领导小组, 其组织机构如下:
( 1) 领导小组
指挥部隧道超前地质预报领导小组:
组长: 迟凤君
副组长: 高振国
组员: 杨长青、 高锡国、 孙立功、 孙波、 张栋
( 2) 超前地质预报领导小组分工及职责
指挥部超前地质预报领导小组: 超前地质预报工作整体协调, 与业主、 设计单位、 外委单位沟通协调; 超前地质预报实施细则编制、 报批; 现场超前地质预报执行情况、 资料完善情况监督; 组织月报分析, 制定控制措施; 对预报发现的异常情况及时组织分析, 采取对策, 对业主、 设计院资料上报;
隧道现场超前地质预报领导小组: 负责隧道超前地质预报日常工作, 负责超前地质预报实施及数据采集、 分析、 资料整理、 报告编制、 向监理报送数据及报检、 发现异常及时分析并向指挥部汇报;
2、 拟投入本项目的仪器设备: 见表2
表2张庄隧道超前地质预报仪器设备
序号
预报项目
仪器设备名称
型号
数量
1
地质调查
TSP探测仪
TSP203
1套
2
地质调查
数码相机
佳能
3部
4
钻探
地质钻机
JSJ100
2台
5
钻探
气腿式凿岩机
Y-28
30台
九、 超前地质预报工作安全措施
1、 超前地质预报人员应认真学习、 执行隧道施工安全规程, 超前钻探人员还应认真学习、 执行钻探安全技术操作规程。新参加人员(含临时工)上岗前, 必须经过安全生产教育, 具有安全生产的基本知识, 并应在班长或技术熟练人员的指导下工作。
2、 隧道超前地质预报实施过程中应积极识别各种安全危险源, 保障人员和机械设备的安全。
3、 进入隧道工作必须穿戴合体的工作服(天然气、 瓦斯隧道严禁穿着易于产生静电的服装)、 防护靴、 安全帽和防尘(防毒)口罩等防护用品。
4、 严禁上班前和工作中饮酒。
5、 地质预报工作必须在现场拱顶作业(必要时初期支护)后进行, 开始工作前应观察操作空间上方、 周围有无安全隐患, 特别是钻探开挖工作面附近是否还有危石存在, 确保预报人员的安全。
6、 高处作业时作业台架必须安设牢固, 台架周围应设置防护栏, 患有高血压、 心脏病等不适应高处作业者不得上架作业。
7、 弹性波反射法超前地质预报现场采集数据使用的炸药和雷管必须由持有爆破证的专人领用, 爆破作业必须由专业爆破工操作。非专业人员严禁从事爆破作业。
8、 钻机使用的高压风、 高压水的各连接部件均应采用符合要求的高压配件, 管路应连接安设牢固, 并应经常检查, 防止管接头脱落、 管路爆裂高压风、 水伤人;高压电路接线应由专业电工操作。
9、 钻孔时, 钻机前方应安设挡板, 严禁在钻孔的轴向后方站人, 以防钻具和高压冲出的岩屑、 泥沙等伤人。
10、 为便于控制超前钻孔揭露大量地下水时的水流及采取措施, 孔口应安设口管和闸阀, 且孔口管必须安设牢固, 防止水压将孔口管冲出伤人。
十、 超前地质预报工作量及占用工作面时间
1、 超前地质预报预估工作量
( 1) 地质调查工作量
对隧道正洞及所有辅助坑道进行地质素描, 总计:8872m。
( 2) 物探工作量
对隧道及各辅助坑道经过的地层分界线、 物探异常段、 突涌水段等, 进行物探超前地质预报, 总计:4次。其中隧道正洞:4次;详见汇总表。
( 3) 钻探工作量
主要针对土石分界段落, 根据物探超前预报的结果, 必要时采用超前水平钻探进行超前地质预报, 预计:4孔, 120m。均位于隧道正洞部分详见表3。
表3张庄隧道重点段超前地质预报预估工作量汇总表
序号
位置与里程
地质调查法
物探
钻探
备注
范围
次数
孔数
米数
1
DK59+250～DK61+440
短距离地质素描
/
/
/
/
黄土地层为主
2
DK61+440～DK64+750
长距离地质素描
/
/
/
/
3
DK64+750～DK66+432
短距离地质素描
DK64+750～DK66+432
4次
4
120
上部黄土, 下部砂岩、 泥岩互层, 地下水发育
4
1#斜0+00～2+90
中距离地质素描
/
/
/
/
黄土地层为主
5
2#斜0+00～5+05
/
/
/
/
6
3#斜0+00～6+95
/
/
/
/
7
4#斜0+00～2+00
短、 中距离地质素描
/

/
/
总计

4次
4孔
120

( 4) 以上的工作量和预报的位置仅仅是根据当前的勘察资料确定的, 由于隧道地质条件的复杂性, 在施工中要根据施工揭示的地质情况和出现的地质问题, 对超前地质预报的密度和位置做适当的调整, 以保证隧道施工的安全。
2、 超前地质预报占用工作面时间
( 1) 地质调查法
不占用开挖工作面施工时间、 不干扰施工、 设备简单、 操作方便, 可随时掌握隧道开挖工作面的地层、 岩性、 地质构造、 地下水情况。
( 2) 物探法
物探法占用工作面时间一般视具体使用方法而定, 红外线探测法基本不占用工作面时间, 弹性波速法和高频电磁法需较长工作面占用时间。
( 3) 钻探法
根据统计, 不同的钻探方法占用工作而时间差异较大。取芯钻探, 30m孔深综合每小时进度应达到0.6m, 每孔占用工作面50个小时, 设计3个钻孔, 占用掌子面时间约150小时。冲击钻探, 30m孔深综合每小时进度应达到4.7m, 每孔占用工作面6.4个小时, 设计3个钻孔, 占用掌子面时间约19.2小时。
根据施工过程中不同需要, 确定不同的钻探方法, 能够节约大量占用工作面时间。
十一、 超前预报成果资料要求
超前地质预报工作应编制各预报方法预测报告、 地质综合分析报告、 月报、 年报、 超前地质预报竣工总报告。
1、 隧道超前地质预报竣工总报告包括内容
( 1) 工程概况;
( 2) 地质概况:包括原有地质资料的概略情况及其结论, 施工过程中揭示不良地质、 特殊岩土及存在的主要工程地质问题;
( 3) 设计预报方案和根据实际地质情况调整后预报实施方案;
( 4) 统计各预报方法实际工作量, 并与超前地质预报设计工作量进行对比, 分析增减原因;
( 5) 预报与施工验证对比情况, 包括预报准确率统计结果, 对预报绩效进行评价;
( 6) 设计与施工地质资料对比情况, 对勘察资料进行评价;
( 7) 施工过程中遇到的重大工程地质问题及其处理的经过、 措施、 效果, 运营中应注意事项;
( 8) 超前地质预报工作经验与教训, 采用新技术、 新设备、 新方法的情况及推广应用的建议;
( 9) 其它需说明的问题;
( 10) 附图和附件。
1)各种预报方法的预报报告及图件, 其内容如下述。
2)隧道洞身竣工工程地质纵断面图, 横向比例1: 500～1: 5000,竖向比例1: 200～1: 5000。
2、 地质调查法应交资料
( 1) 地质调查法预报报告;
( 2) 开挖工作面地质素描图, 比例根据需要确定, 应使用统一格式, 并统一编号, 其格式内容应参照《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[ ]105号)附录E中”表E.2.2”;
( 3) 隧道洞身地质展示图, 比例l: 100～1: 500, 应使用统一格式, 并统一编号, 其格式内容应参照《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[ ] 105号)附录F;
( 4) 地层分界线及构造线隧道内和地表相关性分析预报图(必须时作);
( 5) 地质复杂地段纵、 横比例横断面图, 比例1: 100～1: 500;
( 6) 地质监测与测试资料;
( 7) 有关影像资料。
3、 物探法应交资料
( 1) 物探成果资料
1)物探测线布置图;
2)各种定性分析图件;
3)各种定量解释图件;
4)平面、 断面成果图表;
5)质量检查数据和质量评定表。
( 2) 物探成果报告
1)任务依据和要求;
2)地质和物性特征;
3)物探方法的选择原则及采取的技术措施;
4)测线布置和数据采集;
5)资料整理与解释;
6)质量评价;
7)结论和建议, 包括建议钻孔等内容。
( 3) 物性地质图件应结合地质资料综合分析后编制, 图上应标注出异常分布位置、 推断地质界线及地质构造位置和产状等, 标明与隧道里程的关系。
4、 钻探法应交资料
应编制探测报告, 内容包括工作概况、 钻孔探测结果、 钻孔柱状图(其格式内容应参照《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[ ]105号)附录H), 必要时应附以钻孔布置图、 代表性岩芯照片。
十二、 工作制度
1、 根据设计单位超前地质预报方案设计, 编制超前地质预报实施细则, 经项目总工程师及指挥长签字确认后报监理单位审查, 由建设单位审批后实施。
2、 专业超前地质预报单位在实施预报工作前, 应提前通知工区及指挥部相关技术人员, 现场技术人员应通知驻地监理工程师。超前地质预报实施过程还要详细记录在施工日志上。
3、 超前地质预报实施完成后4小时内, 由工区总工程师组织第三方预报单位共同对预报结果进行分析, 提出结论性意见, 报监理单位审核后, 将