茧厂沟隧道超前地质预报施工方案

茧厂沟隧道超前地质预报施工方案

一、概述

该施工方案根据《谷竹高速公路03 合同段工程实施性施工组织设计》和茧厂沟隧道设计文件，结合现场实际情况，制定预报方案。超前预报主要是加强施工期间的地质工作，是在开挖之前，除根据开挖时揭露出来的实际地质情况，校正补充地勘时未能查到的资料外，还要根据这些成果资料，分析推断掌子面前方的地质情况，是否存在前期勘察时没有查到的不良地质体，以便预先采取措施。

二、工程简介

1、工程概况茧厂沟隧道位于襄樊市谷城县紫金镇观音坪村境内，隧道轴线方向约

220°，呈

北东-南西向展布。左线起止桩号为：ZK16+35&ZK17+345全长990m 右线起止桩号为：

YK16+34&YK17+325全长977m隧道进口为小净距，出口为分离式，属小净距中隧道。

2、水文地质条件

(1)地表水

隧址区地表水系较发育，主要为附近河流水体、大气降水形成的地表面流及山体沟谷内的季节性流水等，水量受季节性影响变化较大，其自然排泄畅通，对隧道施工影响较小。但雨季地表面流冲刷边、仰坡，对隧道施工有一定影响，宜做好截流、疏排措施。

(2)地下水

隧址区地下水类型主要为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要赋存于第四系松散堆积物中，处于斜坡地带，分布不稳定，总体厚度较小，受大气降水补给，贮水条件较差，易渗透流失，仅季节性有水，对隧道施工影响较小。基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中，主要受大气降水补给，并受岩石完整性及裂隙开启程度制约，沿基岩风化裂隙、构造裂隙等向地势低凹处呈脉状、线状排泄，水量一般较贫乏。

在隧道洞口浅埋段，由于分布有第四系覆盖层且基岩风化裂隙发育，地下水的补给条件较好，受降水影响在雨季开挖时可能存在滴水、渗水现象，施工中需做好排水措施，并控制开挖进尺、及时支护衬砌。

根据区域水文地址资料及附近工点的水质分析资料，地下水对混凝土无腐蚀性。

3、隧道工程地质情况

(1)地形地貌隧址区属构造剥蚀侵蚀低山—低中山区，植被较发育。隧道轴线经过地段地面高程约160m~292m,相对切割深度约132m。隧道进出口斜坡较陡，表层第四系覆盖层。

(2)地质构造

①断裂活动隧址区无活动大断裂经过，区域构造稳定较好。

②节理、裂隙隧址区在大地构造上位于南秦岭构造带内，未见明显的不良地质构造现象。

隧址

区主要出露元古界武当群片岩，片理产状350°/40°,节理、裂隙较发育。

③地震

本区属构造稳定区，根据国标，工程区地震基本烈度为切度。

(3)地层岩性隧址区发育地层主要为第四系全新统残坡积碎石土及元古界武当群片岩。

①第四系覆盖层

碎石土：黄褐色、深灰色，稍密-密实，大于2cm颗粒含量约为60%粒径一般为2-3cm，下部逐渐增大，呈棱角状，少量粘性土充填。

②基岩及其风化层中风化片岩：灰绿色，变晶结构，片状构造，主要矿物成分为石英、长

石、绢云

母，岩芯多呈短柱状、块状，采取率约为70%~85%，RQD 值为10%~35%。最大揭露厚度

74.1m。

三、超前地质预报的目的通过超前地质预报，可以了解和判断掌子面前方一定距离内不良地质的性质、位置、宽度和影响隧道的长度，由此判断地下水情况、围岩级别和对施工的影响，进而达到以下目的：

1 、为制定施工方案和措施提供可靠的参数，如地下水压力、水量、不良地质的位置、大小及规模等；

2、为隧道安全施工，避免或最大限度的降低施工过程中突泥、涌水、塌方等灾害，从而不受或少受损失奠定了基础；

3、为隧道在安全条件下实现快速施工、减小风险创造了条件；

4、准确的地质预报可以减少施工中的盲目性，减少事故发生率，减少很多不必要的安全措施，从而降低了工程投资。

四、超前地质预报的主要项目及内容

主要对隧道开挖面前方一定距离的岩溶、岩溶突水（突泥）、断层破碎带、浅埋段、高地应力（可能产生硬岩爆和软弱围岩塑性变形）和瓦斯等有害气体的灾害地质的施工探测。对照

勘测阶段的地质资料，预测、预报地质条件变化及其对施工的影响。针对不同地段的工程地质情况采用不同的预报手段，以达到既预报准确又节省有限预报资源的目的。超前地质预报由超前地质预报组来完成，超前地质预报工作内容主要包括：

1、不良地质预报及灾害地质预报：预报掌子面前方一定范围内有无突水、突泥、岩爆及有害气体等，并查明其范围、规模、性质，提出施工措施或建议；

2、水文地质预报：预报洞内突涌水量的大小及其变化规律，并评价其对环境地质、水文地质的影响；

3、断层及其破碎带的预报：预报断层的位置、宽度、产状、性质、充填物的状态，是否为充水断层，并判断其稳定程度，提出施工对策；

4、围岩类别及其稳定性预报：预报掌子面前方的围岩类别与设计是否吻合，并判断其稳定性，随时提供修改设计、调整支护类型、确定二次衬砌时间的建议等；

五、超前地质预报的主要方法超前地质预报工作采用“全面正规、长短结合、贯穿全程、因地制宜”的工作原则。长距离预报和短距离预报兼而有之、搭配进行。不论长距离预报还是短距离预报，都要经过2 种以上方法进行综合预报，以便相互补充、验证，提高准确率。本隧道设计有TSP TEM及超前钻孔地质预报。

1、超前钻孔预报

超前钻孔是隧道施工期超前地质预报方法中最直接的方法，是隧道施工中的重要工序，是对其他探测手段成果的验证和补充。超前钻孔能最直接地揭示掌子面前方的地质特征，准确率很高。其通过钻孔钻进速度测试和所采取的钻孔岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水状况等诸多方面的资料，是中短距离超前地质预报必不可少的手段。

超前钻孔可在掌子面进行，超前钻孔探测的记录方式有：

（1）不取芯钻探主要系利用钻机的冲击力、推力及扭力的变化，配合回水颜色及岩屑的观察，记录钻进时间、钻进速率，并据此来推断前方的地质状況。

不取芯钻探的优点是施作时间较短、费用较低（与取芯钻探比较），若隧道前方有地下水层，可以通过不取芯钻孔探测并排水，缺点是不取芯探孔常会因坍孔而无法量得正确的水压及水量资料。在施作期间开挖面通常需配合停工，且钻进过程中，容易受操作人员人为影响，因此变数较大，造成判读岩体比较困难。不取芯探孔另一缺点是因无法得到完整岩芯，在地质解释方面，常存有其不确定因素。

（2）取芯钻探