超前地质预报技术交底.doc

超前地质预报技术交底项目名称昆玉铁路扩能改造工程工程名称观音寺2号隧道图纸编号昆玉施隧-07交底部位D2K18+775- D2K20+550超前地质预报1、工程概况观音寺2号隧道里程为D2K18+775- D2K20+550,全长1775米，其中V级围岩1075米，IV级围岩700米；隧道全部位于R=3500的圆曲线上，加宽0.2米，正洞沿线路前进方向（小里程至大里程）设11.5的下坡。2、地质概况本隧道地处玉溪盆地北侧边缘中低山区、位于刺桐关双线中桥与西河二水库双线特大桥之间，地形起伏较大，横向冲沟发育，地面高程18002084m，相对高差小于300m，自然横坡一般1035，局部地形陡峭，地下水主要为松散岩类孔隙潜水、岩溶水。测区地震动峰值加速为0.20g，地震动反应谱特征周期0.45,隧道施工时可能会遇断层破碎带及影响带坍方冒顶与大变形。因此施工期间应主要针对上述问题在全隧开展综合超前地质预报工作。3、适用范围本交底适用于D2K18+775- D2K20+550段超前综合超前地质预报，预报级别为类+有害气体监测。重点预报内容为对可溶岩与非可溶岩接触带、岩体破碎程度及地下水发育情况和瓦斯有害气体进行监控。4、超前预报方法4.1地质素描隧道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、地下水出路点位置及出水状态、出水量、煤层、岩溶等准确记录下来并绘制成图表（含洞身开挖工作面地质素描和洞身地质素描），在此基础上，对掌子面前方一定范围内（约10m）的地质条件进行预测预报。4.1.1地质素描所采用的仪器为地质罗盘仪，所用地质罗盘仪应能测岩层、构造面产状。4.1.2地质素描每进尺35m填写一次，地质异常时加密。4.1.3按照地质素描的内容和现场记录格式、每循环开挖后对掌子面和左右边墙进行素描，并服照片。4.1.4素描图、记录必须在现场进行，素描一律“写实”，不做任何换算。素描图式、比例、用语应统一。4.1.5素描原始记录、图表须在当天整理或绘制，如发现错误，及时在现场核正。4.1.6施工一定距离后，隧道地质素描图，应分段完善、总结，并做出相应的隧道纵断面图、表。4.2超前水平钻孔超前地质钻探法适用与各种地质条件下的隧道超前地质预报，在富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等地质段必须采用，并与物探资料分析比较，必要时修正物探结果。一般地段采用冲击钻，利用冲击钻的响声、钻速及其变化、岩粉卡钻情况、钻杆震动情况、冲洗液颜色及流量来判断前方较短距离内的岩性、岩石强度、岩体完整强度、岩溶、暗河及地下水发育情况等地质情况，为提高预报的准确性，与地质素描配套使用。复杂地质地段采用回转取芯钻。4.2.1本交底段预报级别为类，要求采用89超前钻孔孔+每循环15孔加深炮眼。超前探测30m,每循环搭接,探孔孔位布置图见图1。图隧道超前探孔横断面布置示意意图图2 A-A纵断面图4.2.2钻探过程中应现场做好钻探记录，包括钻孔位置、开孔时间、终孔时间、孔深、钻进压力、钻进速度随孔深变化情况、冲洗液颜色和流量变化、涌砂、空洞、震动、卡钻位置、突进里程、冲击器声音的变化等。4.2.3钻探过程中应及时鉴定岩芯、岩粉，判定岩石名称，对断层带、岩溶填充物、煤层、代表性岩土等拍摄照片备查，并选择有代表性岩芯整理保存。4.2.4量测钻孔内水压时，须安装孔口管，并街上高压止水阀、连接件和压力表，压力表读书稳定一段时间后方可量测水压。4.2.5终孔后钻探记录应经验孔人员、地质人员核查签字后，才可作为使用资料。4.2.6钻探作业流程，见钻探作业流程图：测量布孔设备就位对正孔位，固定钻机开孔、安装孔口管成孔验收钻探作业流程图1)测量布孔：施钻前按孔位设计图准确测量放线，将开孔孔位用红油漆标注在开挖工作面上。2)设备就位：孔位布好后，设备就位，接通各动力电源和供风管路。安装电路有专业电工操作，确保安全。供风管路要连接紧密，无漏气现象。3)对正孔位，固定钻机：将钻具前端对准开挖工作面上的孔位，调整钻机方向，将钻机固定牢靠。4)开孔、安装孔口管：为防止孔斜，冲击器后端应配导向系统，提高钻孔精确度。5)成孔验收：技术人员验收成孔满足设计要求后方可停钻。4.2.7不同地质条件下的具体钻进要求：1)可溶岩与非可溶岩分界的钻孔钻进：采用冲击钻时，钻进过程中详细记录卡钻位置、钻速的变速里程以及孔内吹出的岩粉和孔口流出的循环液颜色，确定可溶岩与非可溶岩的分界里程；采用回转取芯钻时，通过岩芯确定分界里程。)断层破碎带的钻孔钻进：采用冲击钻时，其钻进速度异常或经常出现卡钻现象，应对钻机的钻压、钻速进行调整，加大提钻频率，避免因钻具被卡导致钻孔报废事故。冲击钻施工困难是应采取回转取芯钻对断层破碎带进行取芯，掌握断层破碎带物质成分和破碎程度，并记录断层破碎带起止里程，断层破碎带具有高水压时，要立即拔出钻具，关闭孔口管的高压阀门，研究制定处理措施。）溶洞体的钻孔钻进：采用冲击钻时，其钻速明显加快，或稍施压力钻具即往前推进，或从孔口有粉土、粉砂等溶洞填充物喷出，循环液成黄色或灰黑色时，应对钻机的钻压和钻速进行调整，增加高压风和循环液的压力和流量，加强钻机的排渣能力使之能顺利通过溶洞体，并记录溶洞体的起始里程，计算其发育宽度，利用另一钻孔对溶洞体进行取芯，鉴定溶洞体填充物的性质。利用双管取芯钻取芯时，应减小循环液的压力和流量，使粉土、粉砂在岩芯管内不被循环液冲失，提高岩芯采取率。4.3加深炮眼本交底段预报级别为类，要求每循环15孔加深炮眼。加深炮眼探测是利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖面钻小孔径浅孔获取地质信息的一种重要方法。因其数量比较多，在岩溶发育区大大增加揭示岩溶的机率，效果非常明显，施工时应严格按设计加深炮眼长度要求进行加深炮眼探测。4.4物探4.4.1远距离超前探测：拟采用方法为地震波地质探测仪法(TSP)，探测前方距离约为100m,每循环搭接20m。4.4.2中近距离超前探测：拟采用方法地质雷达探测法(GPR),探测前方距离30m，印证地震波地质探测仪超前探测的异常地段，每循环搭接5m。4.4.3红外探测：定性预报掌子面前方范围内地下水发育情况，每循环搭接5m。.超前地质预报机具配置机具配置须满足下表的要求：项目名称设备仪器名称性能数量地质素描地质罗盘能测岩层、构造面产状各洞口TSP203、TSP200预报TSP203、TSP200预报仪能探测100m以上1台红外探测红外探测仪能探测30m范围每工点1台超前钻探水平钻机钻孔深度0m范围1台地质雷达探测地质雷达能探测2030m范围1台6.超前地质预报质量保证措施6.1将超前地质预报及超前地质预报实施计划纳入施工生产计划中，委托有经验、资质的专业化队伍实施超前地质预报工作，并根据预报方案和规定配备足够的专业人员和仪器设备，专业人员中聘请有资质的地质工程师分析数据，仪器和设备的性能、精度及效率能满足施工预报的要求。6.2施工预报紧密结合施工步骤，根据预报成果优化施工方案，并提出安全注意事项和措施。6.3积极配合监理、设计单位做好对预报工作的检查、监督和指导，及时向监理、设计单位报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录，工程完成后，根据预报资料整理出标段的超前地质预报分析总报告纳入竣工资料中。6.4根据围岩揭示情况，跟踪检查超前地质预报资料的准确性，不断改进预报方法，提高预报质量和准确性。6.5超前地质预报专业队伍在施工的全过程中，应保证超前地质预报专业技术人员、机组人员的相对固定，未经许可不得随意更换或减少数量。负责超前地质预报的专业技术人员应具备丰富的地质工作经验和隧道施工经验，熟练撞我物探仪器、设备的操作及分析方法，准确判释地质情况。 6.6加强对探测设备和仪器的维修和保养，使设备和仪器处于良好状态，探测完毕后及时进行资料整理及信息反馈。7.安全保证措施7.1在储气地层中钻孔除严格执行瓦斯隧道有关安全规程外，钻孔时应增加循环液的压力和流量，减小高压风的风压，使钻具随时都在冷却水的保护下，降低钻机的钻速、钻压，从而降低钻具的温度，避免由于钻具温度过高而造成火灾和爆炸事故，达到排气降压稀释的目的。 7.2超前钻探过程中应防止高压地下水的突出。钻进过程中应采取有效措施控制突遇高压地下水，确保工作人员和机