超前地质预报作业指导书三

编号：XX-14超前地质预报施工作业指导书编制：审核：批准：中国XX铁路工程指挥部二零一四年三月目录TOC\o"1-1"\h\uHYPERLINK\l"_Toc384143251"1适用范围1HYPERLINK\l"_Toc384143252"2作业准备1HYPERLINK\l"_Toc384143253"3编制依据1HYPERLINK\l"_Toc384143254"4超前地质预报的主要内容、工作流程及方法1HYPERLINK\l"_Toc384143255"4.1主要内容1HYPERLINK\l"_Toc384143256"4.3施工流程1HYPERLINK\l"_Toc384143257"4.3主要方法2HYPERLINK\l"_Toc384143258"4.4综合超前地质预报方法类别表6HYPERLINK\l"_Toc384143259"（1）正洞6HYPERLINK\l"_Toc384143260"（2）辅助坑道7HYPERLINK\l"_Toc384143261"4.5综合超前地质预报段落表7HYPERLINK\l"_Toc384143262"5施工地质预报发布9HYPERLINK\l"_Toc384143263"6施工地质工作记录、报表及资料整理9隧道监控量测施工作业指导书1适用范围适用于中国路桥XX铁路I标施工段隧道超前地质预报施工。2作业准备⑴内业技术准备组织技术人员学习实施性施工组织设计，审核隧道施工图纸，熟悉规范和标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案，对施工人员进行技术交底、岗前技术培训，考核合格后持证山岗。⑵外业技术准备超前地质预报中所涉及的各种外业技术指标，制作操作平台，配齐生活、办公设施，满足预报人员的生活和办公需要。3编制依据（1）《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)（2）铁道部部颁标准《客运专线铁路工程施工技术指南》（3）《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）（4）新建铁路XX至XX线XX至XX段施工图及设计附图4超前地质预报的主要内容、工作流程及方法4.1主要内容隧道超前地质预测、预报应包括对地层岩性、地质构造、不良地质和地下水等的预测预报。针对本标段隧道工程的地质情况，着重进行如下几方面的探测：（1）断层及断层影响带的位置、规模及其性质；（2）岩体破碎程度；（3）不同岩性、围岩级别变化界面的位置；（4）工程地质灾害可能发生的位置和规模；（5）地下水发育情况、位置、规模及其性质；（6）隐伏褶皱带、地质浅埋段等对隧道结构稳定性有影响的不良地质体探测。4.3施工流程施工地质超前预报流程图4.3主要方法（1）地质素描：施工地质最基础的工作，包括正洞和辅助坑道地质及掌子面地质素描。其主要内容包括：A、地质观测①地层岩性—-地层时代划分,岩组划分,岩石划分,岩体性态,切割程度,围岩等级等。②断层断层性质、位置、产状、破碎带宽度及构造岩划分，断层岩体的围岩级别划分及稳定性评价。断层坍方的地质原因，是地质素描的重点。③贯穿性节理产状、密度、宽度、延伸情况，节理面特征、力学性质。分析判断组合特征、岩体完整性程度，控制局部坍方的构造内因。④地应力高地应力显示性标志(岩爆、软弱夹层挤出，探孔饼状岩心等现象)及其发生部位。⑤特殊地层含膏盐层单独素描。B、水文调查①出水点位置、水量、水压、水温、水色、悬浮物（泥砂等）测定。②出水点和地质环境（地层、构造、岩溶、暗河等）的关系。③地表相关气象、水文观测。④判断涌水与地表径流、降雨的关系。（2）综合物探超前探测A、远距离超前探测：拟采用方法为TSP-203地震波地质探测仪法，探测前方距离约100m，每循环搭接20m。①、应达到的有效探测距离TSP有效预报距离应达到：A级地段100米，B级地段150米，C级地段300米。需要预报区段大于有效预报距离时应多次预报，两次预报重复长度不小于10米。②、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根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行重复测量。每一次预报的炮数不少于20个，炮间距1.5m。炮眼高度1~1.5m，所有炮眼与接收器的高度应相同。炮眼孔深1.2~1.5m（孔深应尽量一致），向下倾斜10~20º，垂直于隧道轴向，或向前与掌子面成10º夹角。钻孔完成后应注意保护，防止蹋孔。b、爆破要求：遵守《爆破安全规程》的规定；使用毫秒级无延迟电雷管；炸药量应大于200m探测距离要求，一般50g左右，最多不大于100g。应保证炸药与炮孔严密藕合。c、接收器钻孔的布置要求：距掌子面约50m，距第一爆破孔20m。必须在隧道两壁各安置1个接收器，接收器安置高度与炮孔一致。孔径42~45mm，孔深不小于2m，应根据采用的藕合材料确定接收孔上倾还是下倾，在水平方向上向洞口倾斜10º。③、接收器与孔壁的藕合必须紧密，施测时隧道中应没有其它振动源。④、资料的处理和整理：数据采集时应对每一炮的波幅进行调节，记录不好或存在干扰时应重新放炮。对采集的数据及时进行三维波场处理，提取反射界面。提交以下资料：TSP野外记录表；原始波形记录；二维和三维反射界面的透视图象；声波轨迹、频谱、速率和位移结果；地质解释结果。B、中近距离超前探测:拟采用方法为地震反射波法（探测前方距离约30m）和地质雷达探测法（探测前方距离约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。主要在临近含水构造地段使用，近距离探测富水溶洞、暗河、含水断层等。①、应达到的有效探测距离：地质雷达的有效探测距离在完整灰岩地段应达到30m，在岩溶发育地段根据雷达波形判定。两次预报的重复长度5m左右。②、现场数据采集要求：现场数据采集主要是在掌子面上进行，采集前应对掌子面进行平整处理，使雷达天线与掌子面能有较好的藕合，在掌子面附近应没有其它的金属物体。雷达测线在掌子面上呈“井”字形布置，测线长度根据天线长度决定，在有限的掌子面上尽可能的长。采用两种不同中心频率的天线在相同的测线上重复观测，一般应采取连续观测方式。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。③、资料整理和处理要求：雷达记录应清晰，反射波形、同相轴明显，不合格的记录应重测。对合格的记录应根据记录的情况进行必要的处理如：编辑、滤波、增益、褶积、道分析、速度分析和消除背景干扰等，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，推断其充填情况。必要时应制作模型进行反演解释。提交资料：测线布置图；原始记录；时间剖面；解释参数和解释结果。C、红外探测：定性预报掌子面前方30m范围内地下水发育情况，每循环搭接5m。①、有效探测距离红外探水的有效探测距离约为30m。每两次探测应重复5m。②、现场数据采集：a、在施工隧道的隧底、隧顶和两侧边墙的中部各布置一条测线，5m点距，发现异常后应加密测点。b、隧道每掘进220m应在在掌子面中中心和上述述四个部位位作一次超超前探测。在在四条测线线上对四个个方向进行行探测，每每次探测应应重复一个个测点。c、每次探测应对对岩体的裂裂隙发育情情况和隧壁壁渗水情况况进行详细细记录。③、资料整理按测点顺序绘出出掌子面前前方、隧底底、隧顶和和两侧边墙墙的红外探探测曲线，并并标明裂隙隙发育和有有渗水现象象的里程位位置。每次探测应特别别注意比较较掌子面前前方的两次次探测结果果，如有异异常应及时时采用其他他方法综合合排查。提交资料为掌子子面和洞身身周围四条条测线的探探测曲线。（3）超前钻探法在本隧道不良地地质体多的的地段，实实施1--5孔超前钻钻孔。探孔孔布置位置置：中部一一个，隧道道断面周边边均匀布设设4个。除中中部孔沿隧隧道轴线施施钻外，其其余的超前前钻孔均向向外施钻，其其孔底超出出开挖轮廓廓线外5米。施工中，对于已已出水的超超前钻孔，要要进行不间间断的水流流量、水压压的监测，绘绘制水量、水水压的变化化曲线，为为制定地下下水处理方方案提供依依据。A、钻孔布置：A级级采取1~~5孔超前前水平钻探探，其位置置按图4布置；B级采取1孔超前水水平钻探，其其位置按下下图布置。B、每个掌子面要求求配备钻进进功效4米/小时的水水平钻机两两台。C、两次循环的超前前水平钻探探搭接长度度不小于55米。D、钻进过程中，对对断层、溶溶洞充填物物应干钻取取样，对不不同岩层代代表性取样样，亦可采采用孔内摄摄像记录，以以提高功效效。E、超前水平钻探资资料应现场场记录描述述。F、注意采用少量55米炮眼钻进进预测掌子子面前方地地层和地下下水。4.4综合超前前地质预报报方法类别别表（1）正洞类别适用范围采取方法重点预报内容Az类极易发生突水、涌涌泥段、可可溶岩与非非可溶岩接接触带，可可溶岩断层层破碎带、物物探异常区区⑴综合地质法⑵物探法（地震波波地质探测测仪+红外探水+地质雷达达）⑶超前钻探法（∅∅89超前钻孔4、6孔+每循环10、15、20孔加深炮炮眼）探明前方地层（含含断层）岩岩性及岩体体完整性，岩岩层分界带带位置，溶溶岩发育及及地下水发发育情况，必必要时实测测水压值。重重点预测前前方施工涌涌（突）水水、突泥、塌塌方、变形形风险等级级，必要时时可增设2~4个探孔。Bz类可溶岩一般地段段、非可溶溶岩断层破破碎带、地地表水可能能下渗段⑴综合地质法⑵物探法（地震波波地质探测测仪+红外探水+地质雷达达）⑶超前钻探法（∅∅89超前钻孔3、4孔+每循环10、15孔加深炮炮眼）探明前方地层（含含断层）岩岩性及岩体体完整性，断断层边界，可可溶岩地层层地下水发发育情况及及岩溶发育育情况，必必要时（当当有较高涌涌（突）水水、突泥风风险时）可可将预报类类别提升至至Az类，重点点预测前方方施工涌（突突）水、突突泥、塌方方、变形风风险等级。Cz类非可溶岩一般地地段⑴地质调查法⑵超前钻探法（∅∅89超前钻孔1孔+每循环5孔加深炮炮眼）岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级。（2）辅助坑道类别适用范围采取方法重点预报内容Af类极易发生突水、涌涌泥段、可可溶岩与非非可溶岩接接触带，可可溶岩断层层破碎带、物物探异常区区⑴综合地质法⑵物探法（地震波波地质探测测仪+红外探水+地质雷达达）⑶超前钻探法（∅∅89超前钻孔4+每循环孔孔加深炮眼眼）探明前方地层（含含断层）岩岩性及岩体体完整性，岩岩层分界带带位置，溶溶岩发育及及地下水发发育情况，必必要时实测测水压值。重重点预测前前方施工涌涌（突）水水、突泥、塌塌方、变形形风险等级级，必要时时可增设2~4个探孔。Bf类可溶岩一般地段段、非可溶溶岩断层破破碎带、地地表水可能能下渗段⑴综合地质法⑵物探法（地震波波地质探测测仪+红外探水+地质雷达达）⑶超前钻探法（∅∅89超前钻孔2孔+每循环5孔加深炮炮眼）探明前方地层（含含断层）岩岩性及岩体体完整性，断断层边界，可可溶岩地层层地下水发发育情况及及岩溶发育育情况，必必要时（当当有较高涌涌（突）水水、突泥风风险时）可可将预报类类别提升至至Az类，重点点预测前方方施工涌（突突）水、突突泥、塌方方、变形风风险等级。Cf类非可溶岩一般地地段⑴地质调查法⑵超前钻探法（超超前钻1孔，于物物探异常区区实施）⑶地震波地质探测测仪岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级。4.5综合超前前地质预报报段落表正洞里程段落地质概况地质复杂程度预报方法重点预报内容采取方法麻栗树隧道DKK636++690~~DK6337+4005白垩系上统江底底河组第三三段（K2j3）含石膏膏砂质泥岩岩，为薄~中厚层状状缓倾岩层层，其中DK6336+6990~+9960浅埋段隧隧道右侧弱弱风化层薄薄中等复杂Cz类+膨胀性监测与预预报岩体破碎程度及及地下水发发育情况，石石膏含量及及膨胀性检检测，预测测前方施工工塌方、变变形风险等等级。麻栗树隧道DKK637++405~~DK6338+8552白垩系上统江底底河组四段段（K2j4）泥质砂砂岩，粉砂砂质泥岩互互层，为薄薄~中厚层状状缓倾岩层层中等复杂Cz类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级。xx隧道DK6639+8803~DDK6400+3144薄层状泥质粉砂砂岩、粉砂砂质泥岩不不等厚互层层，节理发发育，层理理近水平，地地下水为基基岩裂隙水水，泥岩遇遇水易软化化，施工开开挖后拱顶顶易掉块塌塌方。中等复杂Cz类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级xx隧道DK6640+3314~DDK6400+6000白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹泥岩，紫紫红色，砂砂岩中厚-厚层状，泥泥岩薄层状状，岩层单单斜，产状状平缓，垂垂直节理发发育。拱部部容易产生生顶部掉块块坍塌。中等复杂Cz类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级xx隧道DK6640+6600~DDK6400+7000白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹泥岩，紫紫红色，砂砂岩中厚-厚层状，泥泥岩薄层状状，岩层单单斜，产状状平缓，垂垂直节理发发育。拱部部容易产生生顶部掉块块坍塌。隧隧道修建对对周围地表表水及地下下水有一定定影响较复杂Bz类DK640+6600~DDK6400+7000段地表水水塘水下渗渗情况、岩岩体破碎程程度及地下下水发育情情况，预测测前方施工工塌方、涌涌水、地表表失水风险险等级。xx隧道DK6640+7700~DDK6444+1000白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹泥岩，紫紫红色，砂砂岩中厚-厚层状，泥泥岩薄层状状，岩层单单斜，产状状平缓，垂垂直节理发发育。拱部部容易产生生顶部掉块块坍塌。中等复杂Cz类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级xx隧道DK6644+1100~DDK6444+3500白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹泥岩，紫紫红色，砂砂岩中厚-厚层状，泥泥岩薄层状状，岩层单单斜，产状状平缓，垂垂直节理发发育。拱部部容易产生生顶部掉块块坍塌。隧隧道修建对对周围地表表水及地下下水有一定定影响较复杂Bz类出口段DK6444+1000~DKK644++350左侧约150米处的水水塘水下渗渗情况、岩岩体破碎程程度及地下下水发育情情况，预测测前方施工工塌方、涌涌水、地表表失水风险险等级xx隧道DK644+3350~DDK6455+1122白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹泥岩，紫紫红色，砂砂岩中厚-厚层状，泥泥岩薄层状状，岩层单单斜，产状状平缓，垂垂直节理发发育。拱部部容易产生生顶部掉块块坍塌。中等复杂Cz类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级xx隧道斜井XXDK0++000~~XDK00+4777白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹泥岩、局局部夹泥质质砂岩或砂砂质泥岩。地地层为单斜斜构造，产产状总体较较为平缓，层层理面趋向向斜井出口口，倾角10°，局部层层面扭曲。岩岩层中节理理较发育，为为两组垂直直张开型节节理中等复杂Cf类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级石头房隧道DKK647++225~~DK6447+7224白垩系赵家店组组（K2Z1）砂岩夹夹泥质泥岩岩简单Cz类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方等等级石头房隧道DKK647++751~~DK6447+9442白垩系赵家店组组（K2Z1）砂岩夹夹泥质泥岩岩中等复杂Cz类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方等等级楼梯田隧道DKK649++108~~DK6551+8550白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹砂质泥岩岩简单Cz类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级楼梯田隧道DKK651++850~~DK6551+9880白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹砂质泥岩岩，发育有有小断层，浅浅埋下穿溪溪沟复杂Az类断层破碎带影响响带范围及及界线，预预测断层破破碎带涌（突突）水电、涌涌水量；岩岩体破碎程程度及地下下水发育情情况，岩层层分界，预预测前方施施工塌方、变形风险等级楼梯田隧道DKK651++980~~DK6554+3001白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹砂质泥岩岩简单Cz类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级楼梯田斜井XDDK0+0000~XXDK0++430白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹泥岩、粉粉砂岩，单单斜构造，局局部层面扭扭曲；岩层层中节理较较发育，为为两组垂直直张开型节节理简单Cf类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级楼梯田橫洞HDDK0+0008~HHDK0++065白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹泥岩、粉粉砂岩，单单斜构造，局局部层面扭扭曲；岩层层中节理较较发育，为为两组垂直直张开型节节理简单Cf类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，岩岩层分界，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级班别隧道DK6654+5569~DDK6600+0499白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹砂质泥岩岩，岩层近近水平中等复杂Cz类岩体破碎程度及及地下水发发育情况，预预测前方施施工塌方、变变形风险等等级班别斜井XDKK0+0000~XDDK0+4420白垩系上统赵家家店组第一一段（K2Z1）砂岩夹夹砂质泥岩岩、粉砂岩