公路隧道超前地质预报作业指导书

隧道工程超前地质预报作业指导书

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目录

一、工程概况 (1)

二、编制目的 (2)

三、编制参考资料 (2)

四、xx203隧道地质超前预报工作原理 (3)

五、xx203隧道地质超前预报数据采集 (4)

六、xx隧道超前地质预报对地质的分析判断 (7)

七、xx隧道地质超前预报注意事项 (8)

八、xx隧道超前地质预报信息反馈及异常段落的处理 (9)

九、xx隧道地质超前预报现场采集照片.............. 错误!未定义书签。

隧道工程超前地质预报作业指导书

一、工程概况

xx高速公路共有隧道19条，其中：主线隧道17条，双洞总长:15617米；连接线隧道2条，单洞总长：1650米；长大隧道2条：官舟隧道2295m、张家寨隧道2041m；全部隧道共有23个施工作业面，21个施工队伍。

xx高速公路隧道围岩等级以IV、V级为主，中长隧道个别段落存在III 级围岩，具体隧道情况见下表：

表一：xx高速公路主线隧道统计表

表二：连接线隧道统计表

根据施工图设计地质钻探文件所示内容，要求隧道内主洞Ⅴ级围岩采用留核心土法环形开挖；隧道内主洞围岩区段采用台阶法开挖；隧道内主洞围岩区段采用台阶法或全断面法开挖；隧道内紧急停车带Ⅲ级围岩区段采用台阶法开挖。

二、编制目的

由于隧道地质条件的复杂性和多变性，在勘察阶段要准确无误地确定围岩的状态、特征，并准确预测隧道施工中可能引发的地质灾害的位置、规模及性质是十分困难的。超前地质预报可查明掌子面前方围岩的地质情况、不良地质体的位置、水文地质状况等信息，预报隧道围岩级别，为隧道施工支护方式提供参考、防止可能出现的工程险情、确保合理的施工措施、降低施工风险，促使施工技术更趋科学合理。为了进一步重视和加强地质超前预报工作，特编制本作业指导书，以确保超前地质预报工作有序开展，并在实践过程中进一步完善预测预报方法的针对性，提高预测预报结果的准确性，及时指导施工和修正工程设计，确定施工方案和措施。

三、编制参考资料

1、《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）；

2、《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009）

3、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；

4、xx高速公路隧道两阶段施工设计文件。

四、xx203隧道地质超前预报工作原理

利用人工激发的地震波在不均匀地质体中所产生的反射波特性来预报

隧道开挖工作面前方地质情况，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。

xx和其它地震反射波方法一样，采用了回声测量原理（如图1所示）。地震波在岩石中以球面波形式传播,当遇到岩石物性界面(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，一部分信号透射进入前方介质。反射的地震信号被检波器接收，反射信号的传播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。

再通过专用软件的分析处理，判读出前方的地质状况。其技术要求为：（1）弹性波反射法连续预报时前后两次应重叠10m以上。

（2）在软弱破碎地层或岩溶发育区，一般每次预报距离100m左右，不宜超过150m。

（3）在岩体完整的硬质岩地层每次可预报120～180m，但不宜超过200m。

图1 xx203隧道地质超前预报原理

五、xx203隧道地质超前预报数据采集

1）检测现场的空间要求

xx测量时，要求布置激发点24个，点距1.5m，接收点两个，距离最近的激发点15—20m。同时，由于系统要求测线呈直线排列，按照检测技术要求，在首次进行xx勘测时要求隧道挖空的最少空间长度为55米，同时，当测区第四系覆盖层比较厚的情况下，还应增加空间长度，以确保传感器安置在较为致密的围岩中，以免传感器安放在松散土层中时影响信号接收，因为松散土层有很严重的滤波效应。

2）激发点炮孔布置

测试孔布设应根据隧道施工工程地质情况和主要结构面的产状，进行合理的爆破孔布置。炮孔布置示意图（如图2所示）。接收器和第一个炮眼的距离应该控制在大约20m，在任何情况下都不允许小于15m。测量时必须布置xx测量所必需的最少炮眼数，最少不得少于18个。

图2 测点布置示意图

炮孔孔位的基本要求：

①数量：24个，根据实际位置可以选择多于18个。

②直径：38mm（20-45mm），用40的钻头钻孔，孔深1.5m。

③布置：沿轴径向，向下倾斜10°～20°（便于水封填炮孔）。

④高度：距离隧道隧洞底板约1m。

⑤位置：第一个钻孔离接收器约20m,其余炮眼间距1.5m。

3）接收点孔位的布置

接收点孔位布置基本要求：

①数量：2个，隧道左右壁面对称各布置一个。

②直径：43～45mm，用50的钻头钻孔，深度2m。

③布置：沿轴径向，当安置传感器的套管用环氧树脂固结时，接收点钻孔向上倾斜5°～10°，防止水进入传感器。

④高度：距离地面约1m。

⑤位置：距离掌子面大约55m,距离第一个炮孔20m。

4）装药及起爆准备

xx203探测属于地震勘探，需要瞬发电雷管和乳化炸药作为震源产生地震波。瞬发电雷管是爆炸无时间延迟的雷管，可以获得准确的零计时时间。乳化炸药防水、具有较强的能量，产生的脉冲尖锐，频率范围较宽。爆破炸药可以使用一、二级岩石乳化炸药，每孔装药量介于80～200g之间；雷管采用瞬发电雷管；装药完成后，采用水封孔，以保证炸药与炮孔严密耦合；传感器套管与围岩之间用环氧树脂耦合。装药及起爆准备应遵守《爆破安全规程》的规定。

以上所有准备工作都可以与隧道施工平行作业，不占用隧道施工时间。但进行数据采集时，为减少噪音对地震波信号的影响，要求隧道内的各工作面均要暂停30～45min。

xx203隧道地质超前预报现场及现场工作流程图见图3和图4。