隧道工程地质预报方案

宜万线云雾山隧道超前地质预报实施方案宜万线云雾山隧道超前地质预报实施方案北京中铁瑞威铁道工程技术第北京中铁瑞威铁道工程技术第111云雾山隧道(DK242+105~DK248+720)超前地质预报实施方案一.编制依据云雾山隧道(DK242+105~DK248+720)超前地质预报实施方案编制的主要技术依据是：《宜万线简单隧道施工地质及信息化设计实施细则》〔铁道第四勘察设计院〕《宜万线云雾山隧道超前地质预报设计(初稿)》〔铁道第四勘察设计院〕《宜万线云雾山隧道工程地质勘察报告》〔铁道第四勘察设计院〕〔TB10013――2023〕等有关规定和技术资料。二、主要工程地质问题宜万线共有隧道130座，长度247.8km，其中岩溶隧道约占70%。地质条件极其简单的长大隧道可能发生较大突泥涌水，突发性地质灾难的隧道有13就是其中的一座。云雾山隧道位于恩施市白果坝镇及屯堡乡周家湾，隧道正洞里程是DK242+105～DK242+105～DK242+926170m，7606m，1~14‰的单面上坡。〔川鄂褶皱带NE～NNE45º，属于阻水断层。隧道穿越的地层有寒武系、奥陶系，地层岩性以页岩、白云岩、灰岩为主。三、超前地质预报主要内容依据本段隧道的主要工程地质问题，需要预报的主要内容是：1、岩溶、溶洞及岩溶水；2、煤系地层；3、断层；4、物探低阻带。四、主要预报方法实际状况，依据施工状况编录施工竣工资料。工地质综合预报和灾难警报及施工方法；施工技术建议。超前地质预报是隧道施工地质工作中最主要的一项内容。“宜万线云雾山隧道超前地质预报设计(初稿)”〔铁道第四勘察设计院，超前地质预报主要包括的内容如下框图所示：TSP203法、HSP五、预报工作分类前地质预报划分为三类：一般性地质状况地段进展一般性常规预报；可能发生地质灾难地段进展重点预报；特别地质灾难突发性地段随时进展预报。具体如下：、常规预报：一般性地质状况地段〔CB和弱碳酸可溶岩为主。20m；TSP203150m。、重点预报：可能发生地质灾难地段〔AB酸可溶岩、隔水与含水岩层界面、断层带、煤系地层和物探低阻特别带为主。10mTSP203，预报间距100mHSP50m。3、跟踪预报：应随时探测预报，承受地质雷达法、TSP203HSP六、预报里程与工作方法对云雾山隧道(DK242+105~DK248+720)分段设计如下：1、常规预报段：隧道里程地质隧道里程地质级别地质状况工程地质问题工作方法寒武系中统光竹岭DK242+850～B阻，灰岩、白云岩，岩溶、岩溶水TSPDK243+330 岩体完整、节理发育寒武系中统高台＋DK243+560～茅坪阻，白云岩及B岩溶、岩溶水TSPDK244+100页岩互层，节理发育，岩体裂开寒武系下统龙洞DK244+100～B阻，白云岩、灰岩、岩溶、岩溶水TSPDK244+490 页岩寒武系下统天河板DK244+490～B阻泥质灰岩、页岩、岩溶、岩溶水TSPDK245+440白云岩寒武系耗子陀阻灰DK247+400～B岩、白云岩岩溶、岩溶水TSPDK248+160隧道里程DK242+105～DK242+850DK243+330～DK243+560

地质地质状况级别寒武系中统光竹岭阻，灰岩、白云岩，A岩体完整、节理发育寒武系中统光竹岭阻，灰岩、白云岩，A岩体完整、节理发育

工程地质问题 工作方法岩溶、岩溶水，物探低TSP、HSP、地质雷达阻特别区岩溶、岩溶水物探特别 TSP、HSP、地质雷达DK245+440～DK245+570

断层裂开带及影响AA带岩体裂开、岩溶水发育

岩溶、岩溶水断层突泥突水

TSP、HSP、地质雷达DK245+570～DK245+970

下寒武下统天河板A阻泥质灰岩、页岩、白云岩

岩溶、岩溶水、物探低阻带

TSP、HSP、地质雷达DK245+970～DK247+050

寒武系中下统

岩溶、岩溶水 TSP、HSP、地质雷达DK247+050～DK247+400

寒武系中统光竹岭A阻灰岩夹白云岩

岩溶、岩溶水物探低阻带 TSP、HSP、地质雷达DK248+160～

奥陶系、灰岩、页 岩溶、岩溶水物探低阻DK248+720 A岩

带 TSP、HSP、地质雷达横洞 A

岩溶、岩溶水

TSP、HSP、地质雷达七、预报工作量：1、常规预报：预报位置预报方法正长度(m)洞断面(个)TSP203法4375302、重点预报：预正洞横 洞报位置 长度(m)断面(个)长度(m)断面(个)预报方法地质雷达法32251601709TSP203法3225331702HSP3225651704预报位置正洞长度横洞长度预报位置正洞长度横洞长度合计预报方式(单位:m)(单位:m)(单位:m)常规预报437504375重点跟报32251703395合计76001707770八、预报技术要求1、TSP203掌子面TA岩炮点层接收点TSP和其它地震反射波方法一样，承受了回声测量原理〔掌子面TA岩炮点层接收点图1 TSP203预报原理图TSP203法的技术要求：应到达的有效探测距离TSP100C15010米。操作要求a、爆破钻孔的布置要求：预报断层构造时爆破钻孔应依据断层走向布置在与断层夹角较小一侧的隧道边墙上；预报岩溶则隧道两侧边墙都应布置爆破钻孔进展重复测量；每一次预报的炮数不201.5m1~1.5m，全部炮眼与接收器的高度应一样；炮眼1.21.5m〔孔深应尽量全都1020º，10ºb、爆破要求：200m50g75g；应保证炸药与炮孔严密藕合。c、接收器钻孔的布置要求：50m，距第一爆破孔20m；在隧道两壁或一壁安置接收器，接收器安置42~45mm，2m，应依据承受的藕合材料确定接收孔10º。(4).资料分析：数据采集时应对每一炮的波幅进展调整，记录不好或存在干扰时应重放炮；对采集的数据准时进展三维波场处理，提取反射界面；对所采集的原始数据经软件处理P、假设SPVp/VsδdVp质等结论。声波轨迹、频谱、速率和位移结果，地质解释结果。2、地质雷达法地质雷达是基于地下介质的电性差异，向地下放射高频电磁波，并接收地下介质反射的电磁波进展处理、分析、解释的一项工程物探技术〔2放射天线送入地下一高频电磁脉冲波，当其在地下传播过程中遇到不同的目标体〔岩土体、空洞等〕的电性介面时，有局部电磁能量被反射回来，被接收天线所接收，并宜万线云雾山隧道超前地质预报实施方案宜万线云雾山隧道超前地质预报实施方案北京中铁瑞威铁道工程技术第北京中铁瑞威铁道工程技术第711GPR放射器GPR接收器tGPR放射器GPR接收器2地质雷达工作原理地质雷达法的技术要求：应到达的有效探测距离：30m5m仪器要求：、SIR10HRAMAC30~50MHz100MHz现场数据采集要求：天线与掌子面能有较好的藕合，在掌子面四周应没有其它的金属物体；一般应实行连续观测方式；应充分利用避车洞或超前钻探揭露的地质界面等有利地段求取地层的相对介电常数和电磁波速度。资料分析：应依据记录的状况进展必要的处理如：编辑、滤波、增益、褶积、道分析、速度分析和消退背景干扰等，求得时间剖面；在时间剖面中应标出探测对象的反射波组，确定反射体的形态和规模；解释确定反射体的位置、形态，推断其充填状况；必要时应制作模型进展反演解释。依据反射波组的波形与强度特征，通过同相轴的追踪，可分析地下介质、地下构造状态，确定反射波组的地质含义。3、HSPHSP60～120构造断裂、脆弱夹层，裂开带等不良地质体，也可近距离探测岩溶具体外形和边界位置。这种方法的特点是各检测点所承受的反射波路径相等，因此反射波组合形态与反很简洁区分。HSP方法的技术要求有：5m。(2).仪器要求；通道数不低于12道的地震仪，现用于外业工程勘探的地震仪均可用来进展单点反1MΩ，检波器内阻应全都，各道检波器相位差不大于05ms；地震仪的时间触发系统正常，不存在误触发和延迟现象。现场数据采集要求：数据采集的时间段，现场没有其它振动源；在掌子面上随机布置5~101~1.5m；50g声波干扰；在已施工完洞身部位用锤击求取地层的传播速度。整理与处理：一炮不同道的记录进展比照分析，以规律性好、重复性好的记录道进展解释；必要时应进展正演计算。4、综合预报技术要求超前地质预报承受的物探手段是一种在测定岩体各种物理参数之后，推断分析岩地质方法与物探方法相结合、多种物探方法相互结合、地球物理方法与超前水平钻探相结合的原则，开展多层次、多手段的综合预报分析。在资料分析中，首先必需充分利用掌子面上取得的地质素描资料，以其为资料分依据钻探资料对物探成果进展复解，以确保综合预报成果结论的牢靠性。道施工地质实施细则”和铁道部颁发的“地球物理勘探规程”实施。九、资料分析1、分析流程建立数据建立数据带通滤波器首至信号的提取起跳点信号处理平衡能量(1).TSP203：数据处理流程如下：Q-评估Q-评估反射波提取P-S波分别速率分析极度偏移反射面提取数据采集数据采集数字滤波均衡排序||速度分析||反射面提取人工推断(3).地质雷达法：数据处理流程如下：数据文件数据文件均衡排序文件编辑数字滤波速度分析人工判释2、特别解释3、报告提交现场报告：没有规定的工程应双方商定，以施工方使用便利为准)。正式报告(阶段性)：参数和解释结果等，技术说明力求简洁明确。最终报告：最终报告应按标准的物探报告样式，在该工程竣工后提交。十、技术保证1、组织机构形式：组，乙方应成立施工地质组中的超前地质预报组。超前地质预报组组成如下：宜万线云雾山隧道超前地质预报实施方案宜万线云雾山隧道超前地质预报实施方案北京中铁瑞威铁道工程技术第北京中铁瑞威铁道工程技术第1011页2、技术力气：2、技术力气：2、技术力气：宜万线云雾山隧超前地质预报组主要人员组成如下：3、仪器设备：依据实行的预报方法TSP203AMBERG公司生产的TSP203LAUREL公司生产的SIR-2023地质雷达、国产红外探水仪以及日本生产的隧道工作面信息处理系统，如下表：4仪器设备序号仪器名称型号数量生产厂家1TSP2031AMBERG2地质