隧道超前地质预报方案.docx

隧道超前地质预报方案隧道超前地质预报施工工艺隧道施工中的超前地质预报关系到工程安全、质量和进度。施工中坚持将超前地质预报作为一项工序纳入施工组织与管理,当施工进度与超前地质预报发生矛盾时,施工必须为超前地质预报让路,以避免盲目施工,确保超前地质预报工作的实施,并起到指导施工的作用。超前地质预报的目的和目标(1)超前地质预报的目的①进一步查清隧道开挖工作面的工程地质与水文地质条件,指导工程施工的顺利进行。②降低地质灾害发生的机率和危害程度。③为优化工程设计提供地质依据④为编制竣工文件提供地质资料。(2)超前地质预报的目标准确预报掌子面前方围岩地质情况及富水情况,重点预报突水突泥及断层破碎带等不良地质的具体位置、规模及影响程度。超前地质预报施工工艺流程超前地质预报流程如图x-x所示。图x-x超前地质预报流程图(1)地质调查法①隧道地表补充地质调查隧道地表补充地质调查的主要内容包括对已有的地质勘查成果的熟悉、核查和确认;地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系;断层、褶皱、节理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、含放射性物质等特殊岩土地层在地表的出露位置、宽度、性质及其产状变化情况;人为坑洞位置、走向、高程等与隧道的空间关系;核实和修正超前地质预报重点区段。隧道地表补充地质调查的方法:根据建立的标准地层剖面,结合沉积规律,确定各岩组的地层层序、厚度、标志层位置。对地质构造进行追踪调查后,根据施工进展情况,展开有针对性的地质描绘,详尽地核对细化勘察设计资料,为地质预报做好基础工作。②隧道内地质素描隧道内地质素描是对已开挖工作面和洞身的地质状况作如实的调查、记录并绘制成图表,具体包括:工程地质:包括地层岩性、地质构造、岩溶、特殊地层、人为坑洞、地应力、塌方和有害气体及放射性危害源等情况。水文地质:包括地下水的分布、出露形态、水质分析、对围岩的影响等。围岩稳定性特征及支护情况:记录不同工程地质和水文地质条件下围岩的稳定性、支护方式及初期支护后的变形情况,发生围岩失稳或变形较大的地段,并分析原因。影像:记录重要的和具有代表性的地质现象。地质素描工艺流程图所示。图x-x地质素描工艺流程图地质素描方法及形成成果详见下表。表x-x地质素描的方法及预报成果表方法形成成果采用罗盘仪、洞内观察等方法,实测岩层产状、节理产状及间距、微构造产状、断层面产状等,分段测绘。分析岩体各种参数,进行掌子面及洞身的工程地质评价,作出掌子面断面图,据其作常规预报展示图和分段预报报告书。做标准地层剖面和岩层层位。预报预测软弱岩层的位置,提出施工建议措施。观察掌子面断层及微构造出现情况、对产状进行量测。分析断层、微构造的产状规律,据其在掌子面部位、构造走向与隧道轴向的关系作出地质预报图。(2)物探法①地震波反射法(TSP)地震波反射法(TSP)是目前应用相对普遍和成熟的长距离超前地质预报方法。使用地震波反射法超前地质预报能够提前了解开挖面前方的地质变化情况,合理安排掘进速度,及时优化施工方案,加强防护措施,确保安全、顺利地通过不良地质地段,做到科学、安全、高效地施工。地震波反射法超前地质预报系统测线布设在掌子面附近的边墙上,它由两个接收器孔和24个炮孔组成,两个接收器孔对称分布在两边墙,24个炮孔等间距布置在两侧边墙上。地震波在设计的震源点用小量炸药激发产生。当地震波遇到岩石波阻抗差异接口(如断层、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。反射的地震信号将被高灵敏度的地震检波器接收。数据经软件处理,便可了解隧道工作面前方地质体的性质(软弱岩带、破碎带、断层、含水岩层等)、位置及规模。其工作原理见地震波反射法工作原理图。图x-x地震波反射法工作原理图在数据采集前,钻孔、接收传感器套管的安装,以及接收器孔、炮孔倾角倾向和各孔距基准点距离的测量要先期完成。当正式爆破采集数据时,洞内一切施工必须停止,以确保采集到的数据尽可能少的受外界干扰。地震波反射法对于软弱、破碎地层或岩溶发育区,每次预报距离采用100—120m,前后两次搭接长度10m以上;岩体完整的硬质岩地层每次预报距离采用120—150m,搭接长度不小于10m。地震波反射法工艺流程图见下图。图x-x地震波反射法工艺流程图地震波反射法预测的方法及形成成果见下表。表x-x地震波反射法预测的方法及形成成果表预测方法预报成果利用地震波的反射原理预测推断断层、岩层破碎带等不良地质体的位置、性质、规模反射界面的岩性参数、产状及岩石力学参数②地质雷达预报地质雷达预报是应用电磁波反射原理来进行探测的。发射天线向被测介质发射高频脉冲电磁波,当其遇到不均匀体或接口时会反射一部分电磁波,雷达主机通过对此部分的反射波进行接收和