超前地质预报培训资料实用教案

1、 宜万铁路 超前预报的工作内容(nirng) 和各方法的特点介绍第1页/共33页第一页，共34页。1、宜万铁路开展超前预报工作的目的： 归避风险 解决目前地面勘探技术无法解决的地质问题 查明安全隐患，保障运营安全2、宜万铁路超前预报的主要工作内容： 探测前方不良地质体的空间位置 查明已揭露不良地质体的规模(gum)、水文地质特征 查明隧底及周边不良地质体的空间位置、规模(gum)和对隧道安全的影响 一、宜万铁路开展超前预报的目的(md) 和采用的主要方法第2页/共33页第二页，共34页。一、宜万铁路开展超前预报的目的一、宜万铁路开展超前预报的目的 和采用的主要和采用的主要(zhyo)(zhyo

2、)方法方法3、宜万铁路超前预报采用主要方法(fngf)： 由于宜万线的地质条件复杂、隧道场地条件的限制、各种方法(fngf)探测方法(fngf)的局限性，采用了物探钻探相结合，长距离探测与短距离探测相结合、勘探与地质资料的综合分析的综合探测方法(fngf)。主要有：地质素描、TSP、地质雷达、红外探水、水平钻探和超前炮孔等第3页/共33页第三页，共34页。1、TSP:主要的长距离探测方法(fngf)。探测距离100150m，用以提供位于掌子面前方、较大型的溶洞、断层等不良地质体的大概位置。每一次探测大约34小时。外业数据采集要求严格，干扰因素多，智能性的数据处理系统产生假异常，影响解释结果的准

3、确性。TSP资料的分析主要注意三点：资料的干扰情况、强反射面是否突出、速度异常。TSP数据采集应注意的问题：接收器的安置、查断层与查岩溶的布置区别、噪音监视。 二、宜万铁路超前预报二、宜万铁路超前预报(ybo)各方法的特点各方法的特点第4页/共33页第四页，共34页。TSP分析分析(fnx)是否存在干扰是否存在干扰第5页/共33页第五页，共34页。TSP分析是否分析是否(sh fu)存在强反射面存在强反射面强反射面第6页/共33页第六页，共34页。TSP分析分析(fnx)速度分析速度分析(fnx)速度(sd)异常第7页/共33页第七页，共34页。二、宜万铁路二、宜万铁路(til)超前预报各方法

4、的特点超前预报各方法的特点2、地质雷达：短距离探测方法。隧道超前预报要求采用100MHz屏蔽天线，探测距离1015m。主要用于发现小的溶蚀裂隙，判定岩体的破碎状况。受隧道内导电性物体的干扰和藕合条件影响大。在掌子面严重渗水时不能采用。 雷达资料分析应注意： 波形(b xn)的连续性; 波列的弯曲和增生。 资料采集应注意测点的准确里程、不进行连续据采集、收发距经试验确定后就不应在同一次测量中发生改变、注意与隧底或掌子面的藕合。资料处理中应注意压制干扰。第8页/共33页第八页，共34页。雷达资料雷达资料(zlio)分析波列的连续特征分析波列的连续特征异常(ychng)第9页/共33页第九页，共34

5、页。二、宜万线超前预报各方法二、宜万线超前预报各方法(fngf)(fngf)的特点的特点3、红外探水：用于探测掌子面前方和周围的隐蔽含水体。主要以含水体与隧道内温度的差异来判定含水体的存在。 受环境温度影响大，当有水渗出洞壁或掌子面时，就会产生假异常，混凝土的水化学作用都会影响它的探测结果。数据采集时应注意：仪器适应隧道的环境温度;洞内环境温度稳定;每次观测重复1020m距离;应建立观测基点(jdin)，以对每次观测进行校正。第10页/共33页第十页，共34页。二、宜万线超前预报各方法二、宜万线超前预报各方法(fngf)(fngf)的特点的特点4、地质素描：随着开挖面的延伸，不停的观察洞壁和掌

6、子面上的地质特征的改变，推断前方可能出现的地质现象，为地质级别的改变提供依据。5、超前水平钻探：隧道前方及周边(zhu bin)地质特征改变的直接探测方法。用于验证物探异常、不良地质体的规模和边界，岩体的完整程度、地下水的大小和压力，提供直接的围岩变更依据。6、超长炮孔：水平钻探的补充。第11页/共33页第十一页，共34页。水平钻孔水平钻孔(zun kn)孔位布置示意孔位布置示意第12页/共33页第十二页，共34页。三、不同地质分级对各方法三、不同地质分级对各方法(fngf)(fngf)的要求的要求 复杂隧道地质分级的依据： 地面的物探异常 断层(duncng)、和暗河发育情况 地表溶蚀规模以

7、及岩溶按宏观规律向深部发育的趋势 岩性变化 隧道所处地下水变化位置第13页/共33页第十三页，共34页。三、不同三、不同(b tn)(b tn)地质分级对各方法的要求地质分级对各方法的要求复杂隧道地质级别划分：A级：可能存在重大地质灾害的地段，如可能遭遇大型暗河系统，发育重大软弱、富水、导水性良好的断层；存在重大物探异常；可能发生(fshng)大特大型突水突泥；并可能诱发重大环境地质灾害的地段以及高地应力、瓦斯灾害严重的地段。B级：主要针对可能发生(fshng)中小型突水突泥地段，存在较大物探异常、断裂带等地段。C级：主要针对岩溶水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段，发生(fshng)突水突

8、泥的可能性较小。第14页/共33页第十四页，共34页。三、不同三、不同(b tn)(b tn)地质分级对各方法的要求地质分级对各方法的要求1孔，距离 30 m异常：不少于 3孔，距离 30 mA级超前水平钻超长炮眼：35 孔，510 m短距离长距离 ，100 m地质素描 异常处、富水断面岩溶发育层面地质雷达：1520 m红外探水：异常处连续做第15页/共33页第十五页，共34页。三、不同三、不同(b tn)(b tn)地质分级对各方法的要求地质分级对各方法的要求+A大型特大型突水突泥及重大物探异常处地质素描：加密观测，注意成灾先兆长距离：TSP203，100 m超前水平钻：13孔，3060m必

9、要时HSP或负视速度法：50m超长炮眼：5孔，510m超前水平钻：不少于6孔(含中距离钻孔),距离30m红外探水：连续做地质雷达：1520m必要时：孔中CT和摄像必要时采用地震波法测正洞中距离 短距离第16页/共33页第十六页，共34页。三、不同地质分级三、不同地质分级(fn j)(fn j)对各方法的要求对各方法的要求岩溶发育层面地质素描B级异常处、富水断层超长炮眼：3孔，510 m长距离TSP203，150 m短距离红外探水：连续做地质雷达：1520 m超前水平钻:13孔，距离30 m第17页/共33页第十七页，共34页。三、不同三、不同(b tn)(b tn)地质分级对各方法的要求地质分

10、级对各方法的要求长距离TSO203，150mC级重要地 质(层) 界面、断层或 物探异 常处地质素描地质雷达:20m超前水平钻：30m必要时短距离超长炮眼孔：510m第18页/共33页第十八页，共34页。四、隧底及周边岩溶四、隧底及周边岩溶(ynrng)(ynrng)复查的要求复查的要求1、隧底及周边岩溶探查方法： 地质雷达：采用100MHz及更低频率的屏蔽天线，保证探测深度(shnd)能达到10m以上，提供原始记录和最终处理结果。测线布置在没有钢筋支护的地段一般应有4条测线，分别为左边墙1条、隧底2条、右边墙1条。有钢筋支护的地段只在隧底布置2条。对于双线或多线地段，隧底应布置多条测线，线距

11、一般35m。采用点测方式;周边根据岩溶发育情况应布置57条测线。2、钎探：验证雷达异常。如果没有雷达资料，则应采用一定的测网进行钎探3、钻探：钎探达不到探测要求时，改用钻探。第19页/共33页第十九页，共34页。五、资料要求五、资料要求(yoqi)格式封面格式封面 宜万铁路复杂隧道 施工地质超前预报*探测报告 *隧道（第*标）*号 探测里程： 仪器操作(cozu)： 报告编写： 技术负责 施工监理： 施工单位： 年 月 日第20页/共33页第二十页，共34页。六、预报效果六、预报效果(xiogu)(xiogu)介绍介绍1、2006年以前所进行的超前工作：水平钻探：54938m、TSP：352次

12、、地质雷达超前探测：421次、隧底复查：600022m、隧底岩溶钻探：4342m、暗河物探：8920m、地质素描和红外探水基本上能随着隧道的掘进而跟进。2、预报效果：TSP的预报有效率达到5060%，比较大型的地质问题都做出了较准确(zhnqu)的预报如：别岩槽DK406+422、齐岳山DK363+537突水事件;马麓菁垮岩湾暗河;云雾山DK247+560和DK242+850的大型溶腔;大支坪DK132+192充填型溶洞等。第21页/共33页第二十一页，共34页。六、预报六、预报(ybo)(ybo)效果介绍效果介绍地质雷达：对龙鳞宫DK232+400大溶洞和高桥坝、三岔口等小隧道的预报以及野三

13、关隧道出口的4#暗河(n h)、大支坪出口和鲁竹坝等隧道的隧底复查都取得了很好的效果。水平钻探和超前炮眼的落实执行，配合TSP和其它方法使大量的事故隐患处于掌控之中，为相应措施的采取获得了直接的资料、赢得了时间，如齐岳山DK366+290、PDK361+870、PDK362+144、DK362+277、大支坪PDK131+550超高压水的提前发现、马麓菁PDK255+982和云雾山DK247+560大型溶腔的揭露等。第22页/共33页第二十二页，共34页。六、预报效果介绍六、预报效果介绍(jisho)(jisho)别岩槽别岩槽422422的的TSPTSP反映反映图1 别岩槽隧道富水溶腔的TSP

14、异常+425405出现异常，422发生(fshng)突水第23页/共33页第二十三页，共34页。六、预报六、预报(ybo)(ybo)效果介绍效果介绍马鹿箐隧道进口暗河的马鹿箐隧道进口暗河的TSPTSP反映反映+960970的异常(ychng)第24页/共33页第二十四页，共34页。六、预报效果六、预报效果(xiogu)(xiogu)介绍介绍云雾山隧道进口暗河的云雾山隧道进口暗河的TSPTSP反映反映在854880出现异常，开挖(ki w)至852揭露该溶腔，溶腔在线路上的宽度为852+884第25页/共33页第二十五页，共34页。五、预报五、预报(ybo)(ybo)效果介绍效果介绍齐岳山齐岳山

15、870870钻孔突水照片钻孔突水照片第26页/共33页第二十六页，共34页。六、预报效果介绍六、预报效果介绍(jisho)(jisho)大支坪超前炮孔突水照片大支坪超前炮孔突水照片第27页/共33页第二十七页，共34页。七、七、“1.21”事故事故(shg)后的新建议后的新建议1、对风险隧道进行了进一步排查，调整了风险隧道的地质彖别，（已上报总指并发往各施工、监理单位）2、超前炮孔的重要性，建议增加至1015个。加强地质的综合分析，特别(tbi)是注重掌子面附近的地质变化特征。3、施工单位应将施工地质真正纳入施工工序，落实施工地质工作的作业层，严格按地质分级的要求做好现场数据采集，保证所有数据

16、的真实性和准确性，并对施工地质成果资料的真实性、准确性负责。4、监理应对数据采集的过程进行检查和控制，着重检查是否按宜万线复杂隧道施工地质实施细则和设计组对施工地质的变更要求施作到位，对各种超前预报方法操作工艺的规范性、数据采集的及时性和准确性负责，尤其是水平钻孔、超长炮眼的深度和数量，并对单项施工地质报告进行签认。要求对未按宜万线复杂隧道施工地质实施细则开展超前地质预报的隧道停工整改或条件不具备时不得擅自施工。第28页/共33页第二十八页，共34页。八、超前预报八、超前预报(ybo)工作中应注意的几个的问题工作中应注意的几个的问题1、要认识到超前预报工作的重要性：长大隧道都已进入中部，位于地

17、下水的水平循环中，埋深大、压力高，极易发生突水突泥事故，不能存在侥幸心理。要能理解目前技术条件下各种探测方法的局限性，不求全责备。不要认为预报的结果只是狼来了的游戏。要想取得好的预报结果，就要保证(bozhng)数据资料的真实性，应提供取得真实资料的各种条件，特别与进度发生冲突的时候。 第29页/共33页第二十九页，共34页。八、超前预报工作中应注意的几个八、超前预报工作中应注意的几个(j )的问题的问题2、加强资料的综合分析对物探、钻探、素描资料、地面(dmin)物探异常进行综合分析。当在掌子面或周壁发现以下三种现象应特别注意，并上升到A+级进行超前预报工作。 巨厚层灰岩，没有任何裂隙，但石英脉发育; 岩层破碎、裂隙发育但没有渗水现象; 深埋隧道出现泥块。第30页/共33页第三十页，共34页。八、超前预报工作中应注意八、超前预报工作中应注意(zh y)的几个的问题的几个的问题3、平导预报结果不能作为正洞掘进的依据。4、所有的超前预报资料(zlio)，只有钻探和素描能作为围岩变更的依据。第3