隧道超前地质预报方案设计

隧道超前地质预报方案

1编制依据

(1)《公路隧道超前地质预报技术指南》及交通部颁布的其他现行施工规范、安全规程、施工指南等。

(2)工程地质及水文地质》——中国水利水电出版社。

(3)近年来高速公路类似工程施工经验、施工工法、科技成果；国内外相关高速铁路的施工工艺及科研成果。

2隧道工程概况

标段内隧道工程地质复杂，主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成，洞身主要为中～微风化花岗岩。，隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主，部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。施工中必须加强超前地质预报，并采取相应的工程措施，保证安全顺利地通过不良地质段。

根据设计提供风险等级和超前地质预报设计要求，我单位采取加深炮孔探测和超前水平地质钻孔俩种方法进行围岩观测，以提供有效的施工措施保证施工安全、顺利的进行，对于出现地质异常区域，我单位另增加TSP或地质物探手段进行详细的地质分析，并报设计单位进行核对、审批，重新进行隧道风险等级划分。

项目部对标段内隧道作业高度重视，在施工组织设计中已经把超前地质预报列入独立的施工工序进行检测，制定“有预报才施工，不预报坚决不允许施工”的要求发放各施工队执行实施。

为有效的执行超前地质预报的实施，项目部特别成立专职超前地质预测预报实施小组，其中组长1人，副组长2人，组员5人，负责现场超前地质预测预报工作的具体实施和资料收集整理，对隧道施工起到实施性的指导作用。并聘请专职预报队伍负责标段内的隧道地质超前预报施工。

3隧道工程地质条件

本标段隧道工程地质复杂，主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成，洞身主要为中～微风化花岗岩。，隧道围岩以Ⅱ、Ⅲ、级围岩为主，部分为Ⅳ、Ⅴ级围岩。

4超前地质预测预报目的

地下地质条件复杂，潜在、无法预知的地质因素较多：多变的地形条件，地层破碎带、断层，富水岩层等。

进行隧道地质超前预报的目的是：提供隧道掘进前方的地质情况，包括围岩的完整性、断层破碎带和溶洞的规模和位置、不良地层的富水情况，进而做出对围岩类别的划分和隧道开挖时稳定性的分析，以确定合理的工程措施和合理的施工方法，以确保隧道施工安全顺利的进行。

5超前地质预测预报组织机构和人员设备配置

在项目部设施工地质工作管理办公室，办公室设在工程管理部，负责组织项目部有关人员进行预报培训和学习工作；预报物探设备管理与

协调使用；预报实施情况监督检查。项目部分别成立专职超前地质预测预报实施小组，负责现场超前地质预测预报工作的具体实施和资料收集整理。人员组成及主要职责分工见表。

超前地质预测预报人员分工职责表

6工作程序

地质预报主要流程为：预报通知（现场驻地监理）预报实施及现场记录自检、报检验收资料整理监理确认和归档具体操作流程见图6-2-1所示。

图6-2-1 超前地质预报操作流程

7地质超前预报的内容和方法

7.1地质预报的要求

本标段隧道主要采用地质调查法与加深炮孔钻探法相结合的方法进行地质超前预报，如有必要，在地质异常区域采用TSP探测仪或水平钻机进行长距离超前探测。

各种探测必须以地质为中枢，加强隧道地质工作，将地质综合分析贯穿到施工的整个过程中，实行地质、物探相结合，中长距离探测与短距离探测相结合，优化组合，综合应用，确保隧道安全、快速、优质施工，不留后患，全面确保隧道施工取得经济效益、社会效益和环境效益三者的最优结合。

7.2地质超前预报的内容

1、超前地质预报的内容

超前地质预报是隧道施工地质工作最主要的工作内容。其工作分为①既有资料收集；②地质素描；③洞内外水文调查；④监测测试；⑤超前地质预测；⑥综合超前预报和成灾警报等六项任务。

（1）既有资料收集

既有设计资料和相关地质成果的收集和分析,对存疑虑的相关重大地质问题和地段,必要时进行踏勘和补充恰当的地质工作。

（2）地质素描

施工地质最基础的工作，包括正洞、超前平导和辅助导坑洞壁地质及掌子面地质素描，见图7-2-1所示。其主要内容包括：

①地质观察

A.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。

B.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。断层坍方的地质原因，是地质素描

的重点。

C.贯穿性节理：产状、密度、宽度、延伸情况，节理面特征、力学性质。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。

D.地应力：高地应力显示性标志(岩爆、软弱夹层挤出，探孔饼状岩心等现象)及其发生部位。

E.特殊地层：煤层、含膏盐层和含黄铁矿层等单独素描。

右墙角右拱脚

左拱脚左墙脚右拱脚拱顶左拱脚侧面地质素描拱顶地质素描

图7-2-1 隧道地质素描图

（3）洞内外水文调查

①洞内水文调查

A.涌水点(处)调查

空间：层位、构造部位、洞围分布，含水体分布；时间：点(处)间的时效关系；制约：制约因素、补给来源、途径、连通关系。

B.涌水量预测

实用量测：反映瞬时特征和短期变化特征；长期观测：反映长期变化特征和动态特征；涌水量预测。

C.水质水压测试

包括水压、水温、水色、含泥沙量测定。

D.危害评估

②洞外水文调查

A.气象观测。

B.重要排泄点、径流点长期观测；

C.相关岩溶水文地质及环境水文地质调查

调绘：相关岩溶水文调绘、地表坍方、变形调查；试验：同位素、示踪等；水质。

（4）监测测试

天然气、软岩变形、地面沉降变形监测及洞内地应力测试。其中隧道周边位移量测，包括拱顶下沉、净空水平收敛及必要时增设的隧底上鼓量测（采用仪器为收敛计、水准仪、塔尺）和隧道浅埋段、山间洼地、岩堆、破碎带、偏压洞口的地表下沉量测（采用仪器为水准仪、塔尺等）为必测项目。

（5）超前地质预测

①预测方法

A.地质编录预测法(图解法、类比法、断层参数法)；

B.超前物探预测法：包括TSP-203等。

C.超前钻孔预测法；

②预测有效距离

A.长距离超前地质预测：其预报距离为100～150m。以TSP、断层