隧道地质预报作业指导书(共11页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上隧道超前地质预报作业指导书1适用范围适用于隧道正洞及其辅助坑道的超前地质预报作业。2、作业准备2.1内业技术准备组建地质超前预报专业小组，认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，掌握隧道工程地质情况，编制超前地质预报计划，地质素描、加深炮孔、超前钻孔和先进物探手段结合起来进行超前地质探测预报。预报手段主要包括以下几种：地质超前探测预报系统（TSP或TST）、地质雷达、红外线探测仪、超前地质钻孔等。2.2外业技术准备根据隧道地质情况，采用不同的超前地质预报方法，现场收集隧道地质情况的各种技术数据，进行分析、解译、对比后得出结论，指导隧道施工。3 技术要求3.1、具体方法及要求超前地质预报是隧道施工中的一个重要环节，应作为一项工序纳入隧道施工中去。一般采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合的方法。龙凤隧道采用多种地质预报方法对前方地质预测，采用的方法有地质调查法、加深炮孔法、超前地质钻孔、地质雷达、红外探水。4 施工程序与工艺流程4.1、施工工序施工程序为：地质分析预测判断地质情况确定预报手段收集数据分析、解译、对比数据反馈设计变更调整设计参数根据变更设计施工。4.2、工艺流程5 施工要求5.1.地质调查法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等。隧道地表补充地质调查包括以下主要内容：对已有地质勘察成果的熟悉、核查和确认；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；断层、褶皱、节理裂隙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；地表岩溶发育位置、规模及分布规律；煤层、石膏、膨胀岩、天然气等特殊地层在地表的出露位置、宽度及其产状变化情况；人为坑洞位置、走向、高程等，分析其与隧道的空间关系。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。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、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成地质素描图，包括开挖工作面地质素描和洞身地质素描。根据已有的勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描，通过地层层序对比、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。5.2加深炮孔探测利用风钻在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔来获取前方地质信息。加深炮孔孔深比每次循环爆破孔深5m，孔径与爆破孔相同，没循环加深炮孔个数为5个。5.3.超前地质钻孔 一般地质地段在掌子面拱部布置一个超前地质钻孔，每次超前水平地质钻孔至少重叠5m以上，一孔布置在线路中线上，根据需要钻进的深度，确定仰角，一般在钻探超出轮廓线2.0m左右；左右两侧探孔，根据需要钻进的深度，确定偏角，钻探范围超出轮廓线外2.0m左右。钻孔位置距拱顶2m，钻孔直径为89mm，隧道钻孔参数及孔位布置见下图。钻孔编号偏角（度）仰角（度）长度（m）备注1#0530特殊地段在掌子面布置三个超前钻孔,按等边三角形方式布孔,每次超前水平地质钻孔至少重叠5m以上。一孔布置在线路中线上，根据需要钻进的深度，确定仰角，一般在钻探超出轮廓线2.0m左右；左右两侧探孔，根据需要钻进的深度，确定偏角，钻探范围超出轮廓线外2.0m左右，钻孔直径为89mm，隧道钻孔参数及孔位布置见下图。 在钻探过程中，及时做好钻探记录，钻探记录包括：a、钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分；b、卡钻、跳钻等情况；c、掌子面的岩层岩性、构造性质及地下水等情况。送岩心或岩样至设计及中心试验室，经过试验及分析，对隧道前方的地质情况做出预报，并将预报情况及时反馈至施工现场，以达到指导施工的目的。钻探情况的分析通过钻进过程中的情况对围岩进行分析。如：a、在遇到断层泥时，钻进时间短、钻进速度快，钻孔冲洗液浑浊，呈白色；b、遇到卡钻时，说明岩体破碎；c、遇到跳钻时，则可能有空洞或溶洞等。d、钻进过程中，遇到孔内有大量地下水涌出，则可能有地下暗河、裂隙水、承压水等情况。通过对岩心或岩样的观察，分析其构造情况，从而判断隧道前方的地质情况。通过对岩心或岩样实验分析，得到岩石的物理力学性质，从而判断隧道前方的地质情况。5.4物探方法主要包括地质雷达探测、红外探测。在地质调查的基础上，结合超前钻孔的情况（设计文件规定时），利用地质雷达探测、红外探水等方法，对隧道及辅助坑道的不良地质（特别是岩溶、暗河、采空区等）地质构造（特别是断层破碎带、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况）地层岩性（特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土等）地下水（特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层等）进行超前预测预报。提供以下成果资料：开挖掌子面前方围岩的完整性；断层：破碎带的位置、宽度、富水情况等；地下水发育的突涌水段：节理裂隙发育情况、富水情况，并分析发生突涌的可能性等；岩溶：岩溶发育情况，包括溶洞的大小、位置、充填情况等；煤系地层：含煤层的厚度、是否存在采空区。并通过综合分析，做出隧道开挖稳定性的评价和是否增加超前钻孔（验证物探超前地质预报重大异常）。5.4.1地质雷达法测线的布置采用地质雷达法进行超前地质预报时在隧道掌子面上布置测线位置，在有条件的情况下采用连续测量模式进行，当现场条件不允许时采用点测的方法对前方的地质情况进行探测。数据采集当测线位置确定后，连接仪器各部件并开机检查现场是否有干扰源的存在。如存在干扰源则应想办法清除。如没有干扰的存在，则可以开始数据的采集工作。在地质雷达的数据采集过程中还应该注意以下事宜：测网密度、天线间距和天线移动速度应反映出探测对象的异常，测线宜采用十字或网格形式布设并采用连续测量的方式，不能连续测量的地段可采用点测。数据采集过程中，支撑天线的器材应选用绝缘材料，天线操作人员应与工作天线保持相对固定的位置。地质雷达（GPR）探测质量检查的记录与原探测记录应具有良好的重复性，波形一致，异常没有明显的位移。在发现有重点异常的区域应重复观测，重复性较差时应查明原因。参与解释的雷达剖面应清晰，解释前宜做编辑、滤波、增益等处理。情况较复杂时还宜进行道分析、FK滤波、正常时差校正、褶积、速度分析、消除背景干扰等处理。资料处理及解释地质雷达的资料处理采用“RADAN FOR WINDOWS NT”软件包对原始数据进行处理。其处理流程为：数据传输文件编辑水平均衡数字滤波零点归位偏移处理能量均衡时深转换文件注释输出雷达深度剖面图。将雷达深度剖面图作为资料解释的基本图件。根据雷达深度剖面图上的反射波组、强能量团块分布和双曲线等特征，对掌子面前方的地质情况做出判断。5.4.2红外探测红外探测宜从开挖工作面开始，沿着一个边墙向洞口方向以25米点间距标出探测序号图，标出5060米长的范围。标定顺序号的目的有两个：一是给出探测者探测时的站位，二是绘制图件时能给出直角坐标系横坐标的里程。在具体探测时操作者站在一个顺序号旁侧的隧道中，用仪器的激光指向器射出的红色斑点，按顺时针方向，分别指向左边墙、顶部、右边墙、底部，与此同时这4条探测曲线在该处的探测值就探测完毕。然后走到下一个顺序号，照此探测，直至全部探测顺序号上不同方位的应探测数据全部探完。将全部数据输入计算机，可分别绘出左边墙探测曲线、顶部探测曲线、右边墙探测曲线、底部探测曲线。依据探测数据绘制沿隧道轴向的探测曲线，如果开挖工作面前方存在储水构造，在靠近开挖工作面一端曲线会下降或上升，开挖工作面探测数据最大离散差值应超过正常情况下的差值；但是应该注意以下两种情况：若开挖工作面附近几十米都存在地下水，在开挖工作面端探测曲线发生明显的上升或下降趋势时，则可能表明开挖工作面前方不存在地下水；若地下水在开挖工作面后方探测范围内、前方整个空间都发育，边墙、拱顶及隧底的探测曲线则比较平缓，开挖工作面探测数据最大离散差值宜较小，因此资料不会显示异常。6 劳动组织 1、地质调查法、加深炮孔、超前地质钻孔采用架子队管理模式。2、地质雷达、红外探水探测委托有资质的单位进行探测。3、作业人员配置表施工作业人员配置表职位或工种数量具体职责 技术人员2人负责现场技术管理安全员1人负责安全管理工 班 长1人负责在现场具体盯控钻孔工人3人负责现场具体施工物探专业工程师2负责物探数据分析7 材料要求超前地质钻孔采用快速地质钻机，型号为ZDY2300S，钻杆共计需要50m，采用合金钻头，加深炮孔采用T28风钻进行施工，需要3台风钻机，地质雷达型号为SIR-3000型，红外探水型号为HY304型，按照围岩地质不同，每段要求的施工方法不同，具体及超前地质预报方法统计表，所有材料必须经过检查、检测合格后才能使用。8 设备机具配置 主要施工设备见下表：主要施工机械设备配置表机械设备名称机械设备数量型号性能风钻2台T28良好快速地质钻机1台ZDY2300S良好红外探水1台HY304型良好地质雷达1台SIR-3000型良好9质量控制及检验9.1、超前地质预报质量控制成立专门的超前地质预报小组，建立完善的地质信息采集系统，对信息进行综合分析、判断。超前地质预报小组成员定期进行学习和总结，不断提高全员的素质。根据地质预报资料，及时修正支护参数、调整循环进尺长度，必要时改变施工工法。严格按设计文件、施工技术规范和施工工艺组织施工。.地质预报方法不能少于设计要求。10、安全及环保要求10.1.安全要求1）、危险源：防坍塌坠落、防触电、防尘、防机械伤害2）、采取的措施对工人进行安全技术教育和培训。工人安全培训考试不及格者，一律不准上岗作业。.安全员应随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，应立即撤离工作面。在地质钻进行装卸过程中，安全员全程跟踪指导，防止出现高空坠落伤亡事故。施工用电由电工负责，一切线路设置必须符合规范要求；各种带电运行的机械应做好接地保护，一律装置漏电保护开关；配电箱要锁闭，严禁任何人乱拉乱接电源。特别在地质钻施工时，注意做好接地保护。 10.2.环保要求洞内工作人员，需穿戴防护工作服。生产中的废弃物及时处理，运到当地环保部门指定的地点弃置。按环保部门要求集中处理施工及生活中产生的污水及废水。专心-专注-专业超前地质预报方法统计表序号隧道名称预报方法里程长度地质情况1龙凤隧道（5214m)地质调查法DK923+936DK929+150段5214m岩溶、盐溶角砾岩及石膏，施工中可能揭示暗河通道和溶洞，可溶岩与非可溶岩接触带，煤层采空区。加深炮孔DK923+936DK929+150段5214m超前钻孔DK923+936DK929+150全部施做，其中DK925+850950、DK926+425525、DK926+750850、DK927+500DK928+300段设置3个水平钻孔。5214m地质雷达DK925+800DK928+550段2750m红外探水DK925+800DK927+700、DK927+880DK928+100段2120m