新仪张隧道地质超前预报方案.doc

新仪张隧道地质超前预报方案一、隧道概况 新仪张隧道设计为单洞双线隧道，线间距为5m。隧道进口里程DK601+063，出口里程DK601+502，全长439m。隧道进口、出口及洞身均位于直线上。隧道最大埋深38.75m。二、工程地质及水文地质特征1.工程地质特征 勘探深度范围内地层为第四系上更新统坡洪积（Q3(dl+pl)）新黄土，第四系中更新统洪积（Q2(pl)）老黄土，隧道洞身通过地层为（Q3(dl+pl)）新黄土。地层岩性描述如下：（1）新黄土（71）：浅黄色、黄褐色、褐黄色，坚硬软塑，针孔发育，土质均匀，0-10m粉粒为主，10m以下黏粒为主，含白色菌丝状碳酸钙、蜗牛壳及零星钙质结核，具湿陷性。层厚38.839.8m，层状分布。（2）老黄土（101）：棕红色、浅黄色，坚硬软塑，土质较均匀,以黏粒为主，含黑色铁锰质斑点及零星钙质结核，最大揭露厚度6.7m，层状分布。 2.围岩分级情况： 隧道区围岩均为类（黄土），岩土施工工程等级级。 3.水文地质特征勘探期间勘探深度范围内未见地下水。三、地震动参数区划及气象资料1.根据GB183062001中国地震动参数区划图，本区地震动峰值加速度0.15g（地震基本烈度度）2.气象资料 土壤最大冻结深度为0.39m。隧道地质超前预报是为隧道施工提供工作面前方的围岩状态、特征，以及施工中可能引发的地质灾害位置、规模和性质等情况，为正确选择施工方法、优化支护、采取特殊措施等提供可靠依据，用来指导施工，杜绝事故发生，保证施工安全。 四. 隧道地质超前预报探测仪器设备项目名称设备仪器名称型 号性 能数 量地质素描地质罗盘普通型能测岩层、构造面产状视需要红外探测红外探测仪HY303防爆型能探测30m范围每工点1台超前钻探水平钻机MK5全液压钻机或其它钻孔深度30300m视需要YQ100F风动钻机或其它钻孔深度30m以内汽车依维柯客货两用车1照相数码相机2资料整理计算机1资料打印打印机1五、超前地质预测预报目的1进一步查清因前期地质勘察工作的局限而难以探查的、隐伏的重大地质问题，进而指导工程施工的顺利进行。2 降低地质灾害发生的机率。3 为设计变更提供地质依据。4 为编制竣工文件提供地质资料。 六、 超前地质预报的内容针对本隧道工程的特点和施工技术要求，预报应包括以下内容：1地质调查，地质素描。2超前水平钻探。三、 地质预测预报工作的原则和要求1超前地质预测、预报是隧道信息化施工的重要组成部分，施工阶段应将超前地质预测、预报纳入施工工序进行组织管理。2地质预测预报坚持贯穿于施工全过程。3 超前地质预报的结果应体现出及时性，有异常情况时应及时通知决策部门和施工单位，及时采取措施，使不良地质体始终处于可控状态；在预报前方地质情况正常的情况下，亦应将预报结果及时通知决策部门和施工单位，使其安排正常施工工序，组织正常施工生产。4地质预报结论应有书面报告，并及时交由决策部门和施工单位，对所有预报资料应存档备查。5 施工过程中应将实际开挖的地质情况与预报结果进行对比分析，及时总结经验教训，以指导和改进地质预报工作。四隧道地质超前预报1地质超前预报本隧道在施工过程中应对全隧道开展超前地质预测预报工作。全隧道应进行全断面地质素描、水平超前钻孔等综合手段，以获取开挖面前方的地质信息，及时调整隧道施工方案，指导隧道安全施工，避免发生地质灾害。超前地质钻长度为30m；超前炮孔长度为5m。各种手段的探测长度不同，采取长、中短程组合探测，结合掌子面地质素描、地表调绘、地表水监测情况、有害气体浓度监测和设计已探明的地质资料，最大限度地规避地质风险。超前地质预报系统地质分析方法地质调查：对地貌、地质进行调查与地质推理相结合的方法有针对性的补充地质资料。补充地质资料的主要内容包括：不同岩性、地层在隧道地表的出露及接触关系，岩层产状及变化情况；构造在隧道地表的出露、分布、性质、变化规律及产状变化；地表岩溶发育情况和分布规律。地质调查方法：地质预报组人员根据建立的标准地层剖面，结合沉积规律，确定各岩层层序、厚度、位置。对地质构造进行跟踪调查后，展开有针对性的地质调会，详尽地核对细化勘察设计资料，为地质预报做好基础工作。隧道开挖面地质素描：地质预报人员对隧道开挖面的地质状况作如实的调查和编录，采集必要的数据，具体包括：开挖面地层、岩性、节理发育程度、受构造影响程度、围岩稳定状态等进行编录。地质素描方法和预报成果见下表。地质素描方法和预报成果表序号方法形成成果1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、断层层面产状等资料，采取分段测绘。分析岩体各种参数，对开挖面地质评价，绘制常规地质预报展示图和分段地质预报书。2绘制标准地层剖面和岩层位预报预测软弱岩层的位置，围岩稳定况，提出施工措施建议。3观察开挖面断层及微构造出露情况、量测岩层产状分析断层、微构造的产出的规律和在开挖面的部位、构造走向与隧道轴线关系，作出地质预报图。超前水平钻探超前水平钻探工作程序：预测分析布孔钻孔分析编制探测报告得出探测结论采用超前水平钻探法，对开挖面前方3060m范围的含水构造、水量及水压进行预测，在长期长距和其它长期短距预报基础上，用超前水平钻探法进一步对特别差的地质段取得可靠资料。采用潜孔钻打设89mm超前地质钻探孔。钻探孔时，根据钻进速度的变化，钻孔中出水的清浊及颜色，对开挖面前方含水构造进行判断(在开挖钻孔作业时，将部分眼孔加深56m，作为辅助超前探测，辅助超前探孔数量可根据实际地质情况酌情增减)。超前探孔布置示意图见下图。红外探水法由于所有物体都发射出不可见的红外线能量，该能量大小与物体的发射率成正比。而发射率的大小取决于物体的物质和它的表面状况。当掌子面前方及周边介质单一时，所测得的红外场为正常场，当存在隐伏含水构造或有水时，他们所产生的场强要叠加到正常场上，从而使正常场产生畸变。据此判断掌子面前方一定范围内有无含水构造。现场测试有两种方法：一是在掌子面上，分上、中、下及左、中、右六条测线的交点测取9个数据，根据这9个数据之间的最大差值来判断是否有水；二是在已挖洞段按左边墙、拱部、右边墙的顺序进行测试，每5m或3m测取一组数据，共测取50m或30m，并绘制相应的红外辐射曲线，根据曲线的趋势判断前方有无含水。掌子面上9个数据的最大差值大于10w/cm2，就可以判定有水；红外辐射曲线上升或下降均可以判定有水，其他情况判定无水。红外探测的特点是可以实现对隧洞全空间、全方位的探测，仪器操作简单，能预测到隧洞外围空间及掘进前方30m范围内是否存在隐伏水体或含水构造，而且可利用施工间歇期测试，基本不占用施工时间。但这种方法只能确定有无水，至于水量大小、赋水形态、具体位置没有定量解释五 预报工作技术要求1 地质素描，随开挖进行，一般地段1020m素描一次，复杂地段每循环进行一次，包括掌子面、左右边墙、拱顶及隧底。2 超前水平钻孔，每循环3040m，钻孔应终孔于隧道开挖轮廓线以外510m，孔口按计算应安设一定长度的孔口管；连续预报时前后两循环钻孔重叠58m。六.安全保证措施 （1）本隧道严格按照铁路隧道施工规范施工。 （2）隧道在施工过程中对于监控量测的成果做好统计分析，尤其本隧洞地处黄土地段，根据收敛情况及时施工二次衬砌或调整支护参数。（3）隧道进洞时应加强洞口支护，取保安全进洞，必要时对仰坡采取加固措施。（4）所有施工人员均需经过岗位培训和安全培训，合格后方可上岗作业。（5）隧道施工过程中，应设置逃生通道，并保持畅通，并加强逃生演练。 （6）隧道施工坍塌事故应急预案 坍塌事故发生，立即成立以施工项目经理和项目总工程师为首的，施工部和项目安全部参加的事故抢救指挥中心，立即开展抢救工作。若有人员被埋、被困、事故抢救指挥中心立即作出抢救符合实际情况的方案，按被埋部位采取安全有效地抢救。如果坍塌已达地表，应立即在坍塌孔周围作好地表排水，以防地表水汇入而增加坍塌和被困者抢救困难。并视坍塌孔情况，有条件者，可边加固边开挖，作为营救被困者的供养和逃生口。如果开挖面后方坍体清理难度过大，人员被困掌子面，一次无法将被人员救出，可依被困人员所在位置及隧道埋深情况，本隧道埋深较浅，埋深均不超过50m，指挥指挥中心可立即决定，调及100型钻机，于适当部位钻孔营救，借此输入流食和氧气或富氯水，以供被除困者维持生命，静候营救。项目部要编制好应急预案，储备必须的应急物资，进洞后必须进行应急预案现场演练。七超前质量预测保证措施1.仔细分析地质资料，编制超前地质预报方案。2. 超前预报，科学施工：3.采用新技术以保证隧道施工质量，在隧道地质复杂地段采用综合超前地质预测预报，主要进行掌子面施工地质素描、超前钻孔探测、红外线探水等综合地质预报技术，4.查明不良地质，采取科学可行的施工方法，做好防护加固措施。八.预报资料编制 6.1地质分析法，应编制资料：1 掌子面素描图2 隧道与导坑地质展示图3 导坑预报正洞平面图4 地层分界线及构造线隧道内和地表相关性分