隧道超前地质预报方案解析

目录

1.编制依据2

2.工程概况2

3.地质概况2

4.实施超前地质预报的目的 2

5.地质超前预报内容2

6.超前地质预报方案2

6.1.既有资料收集及分析、判别3

6.1.1.隧道掌子面地质素描3

6.1.2.洞内外水文调查3

6.1.3.超前物探成果3

6.1.4.地质超前预报的实施方法3

6.1.5本标段各隧道超前地质预测预报表4 6.2.超前水平钻（ZDY1900S型）取芯法5 6.2.1工作原理及适用范围5

6.2.2.孔位布置5

6.3.TGP超前地质预报法5

6.3.1.工作原理5

6.3.2.工作方法6

6.3.3.预报成果6

6.4.地质雷达超前地质预报8

6.4.1.测试仪器8

6.4.2.预报成果9

6.5．超前钻探和加深炮眼9

7.综合成果分析9

7.1.预报内容9

7.2.超前地质灾害警报内容9

7.3.制定施工预案10

8.对地质预报的修正10

9.质量保证措施10

10.安全保证措施10

11.环境保护措施10

隧道地质超前预报方案

1.编制依据

(1)《工程地质及水文地质》——中国水利水电出版社

(2)《新建铁路武汉至十堰铁路孝感至十堰段HSSG-3B标段施工资料（隧道通用参考图）》、《新建铁路武汉至十堰铁路孝感至十堰段HSSG-3B标段施工资料（新光隧道设计图）、（寨沟隧道设计图）、（万家沟隧道设计图）、（郭家沟隧道设计图）》等施工设计图纸。

(3)国家及铁道部现行的设计规范、施工规范、验收标准和有关规定。

(4)现场实地勘察调查的有关资料。

2.工程概况

我标段有新光隧道、寨沟隧道、万家沟隧道、郭家沟隧道共计四座隧道，长度分别为449.44m、170m、350m、115m，均位于直线段上，洞内纵坡为-9.5‰、横坡2%。

3.地质概况

隧道表层覆盖第四系残坡积(Q4el+dl)粉质黏土、冲洪积（Q4al+pl）粉质黏土，下覆元古界武当山群（Ptwd）云母石英片岩。

沿线（地表）出露的底层岩性从新到老为：

第四系：

残坡积(Q4el+dl)：粉质黏土，黄褐色，硬塑，厚度小于1m。

冲洪积（Q4al+pl）：粉质黏土，黄褐色，可硬塑，厚度小于4米。

元古界武当山群（Ptwd）：Ptwd元古界武当山群云母石英片岩，全~弱风化呈灰黄色，风化呈土夹碎块状，厚约1~10米，局部地段较厚，可达10米；强风化呈灰黄色、灰白色，片状构造，节理裂隙较发育，岩体较破碎，厚约2~20米，局部地段大于20米；弱风化呈灰褐色、灰绿色，层状构造，节理裂隙较发育，岩体较破碎，单轴饱和抗压强度Rc=97Mpa，属硬质岩片理产状：45~82º∠42~60º，主要节理产状有：12~20º∠60~63º,1~2组/米微张，泥质充填；100~153º∠45~80º，1~2组/米，局部2~3组/米，微张，泥质充填，185~265º∠15~60º，1~2组/米，微张，泥质充填。

4.实施超前地质预报的目的

预报隧道前方的工程地质及水文情况，能够明确判断前方地质的围岩级别、性状、有无溶洞、暗河等不良地质，根据预报结果及时调整支护参数及施工方案，从而确保工程质量和施工安全。

5.地质超前预报内容

我部的地质预报工作主要由有资质的专业地质预报队伍来完成，是在钻探开挖工作面前方的围岩工程地质和水文地质条件的基础上，结合掘进中地质条件的变化，及时提出预报。预报内容如下：

⑴对照施工图的地质资料，预报地质条件的变化情况及对施工的影响程度。

⑵可能出现塌方、滑动影响施工时，预报其部位、型式、规模、发展趋势，并提出处理措施。

⑶隧道将要穿过不稳定岩层、较大断层，需施工部门改变施工方法或做应急措施时的预报。

⑷预报可能出现突然涌水地点、涌水量大小、地下水泥砂含量及对施工的影响。

⑸软岩出现内鼓、片帮掉块地段，应预报对施工的影响程度。

⑹岩体突然开裂或原有裂隙逐渐加宽时，应预报其危害程度。

⑺在位移量测中，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。

⑻隧道浅埋地段的原有地面出现下沉或裂隙时，应预报对隧道稳定和施工的影响程度。

⑼洞口可能出现滑坡、坠石，应及时做出预报。

⑽预报由于施工不当，可能造成的围岩失稳及其改进措施。

6.超前地质预报方案

6.1.既有资料收集及分析、判别

对全线隧道的地质情况、水文情况、地形情况的资料进行收集，并进行初步分析,对特殊地段,采用大地音频电磁EH-4、V6、高密度电法物探方法进行专项地质勘察。

6.1.1.隧道掌子面地质素描

⑴地层岩性—-地层时代划分,岩组划分,岩石划分,岩体性态,切割程度,围岩等级等。

⑵断层---断层性质、位置、产状、破碎带宽度及构造岩划分，断层岩体的围岩级别划分及稳定性评价。

⑶节理---节理裂隙的形态、产状、规模及相互切割关系。分析判断组合特征、岩体完整性程度，控制局部坍方的构造内因。

⑷特殊地层---岩溶规模（形态）、位置（洞体里程）、所属地层和构造部位，充填物（成分、状态）、洞体展布的空间关系。

⑸地下水：地下水出露情况，水量大小。

6.1.2.洞内外水文调查

⑴洞内水文：出水点层位、构造部位、洞围分布，含水体分布，出水的颜色、含泥砂量及出水量情况；地下水补给来源、途径、连通关系；出水情况与初期支护关系。

⑵洞外水文调查：气象观测，重要排泄点、径流点与洞内出水的关系；相关岩溶水文地质及环境水文地质调查。

6.1.3.超前物探成果

采用地面电测法、地面浅层地震法、地震发射波预报法、洞内地质雷达法、洞内瞬变电磁法等（原理是利用有一定宽度的地质不连续面对地震波和电磁波的反射原理，探测开挖工作面前方地质界面）。宏观判断全隧岩性及水文情况。

6.1.4.地质超前预报的实施方法

本地质超前预报分层分类进行，采用超前地质雷达长距离超前预报，在TGP预报的预报为主，若地质雷达判定围岩破碎或为不良围岩时，再采取超前水平钻孔地质预报进行进一基础上进行地质雷达超前预报，地质超前预报以地质雷达超前步超前预报。