超前地质预报作业指导书四

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程MHSS-7标段隧道工程编号：MHTLSZ-007超前地质预报作业指导书单位：中铁十九局集团有限公司蒙华铁路MHSS-7标段项目经理部编制：审核：批准：2016年3月20日发布2016年3月20日实施目录TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l"_Toc441564395"1.适用范围-1-HYPERLINK\l"_Toc441564396"2.作业准备-1-HYPERLINK\l"_Toc441564397"3.技术要求-1-HYPERLINK\l"_Toc441564398"4.施工程序与工艺流程-2-HYPERLINK\l"_Toc441564399"5.施工要求-3-HYPERLINK\l"_Toc441564400"6.劳动组织-11-HYPERLINK\l"_Toc441564401"7.材料要求-11-HYPERLINK\l"_Toc441564402"8.设备机具配置-12-HYPERLINK\l"_Toc441564403"9.质量控制及检验-12-HYPERLINK\l"_Toc441564404"10.安全及环保要求-15-1.适用范围适用于蒙华铁路MHSS-7标段九岭山隧道。2.作业准备2.1内业技术准备在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，熟悉以下规范、标准、条例：（1）《铁路隧道超前地质预报技术指南》（2）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）（3）《民用爆炸物品安全管理条例》（4）国家、行业相关标准、规范、规程、指南。超前地质预报人员需接受项目技术交底和安全教育。制定安全保证措施及应急预案。收集隧道地质条件，隧道埋深，围岩级别等信息。2.2外业技术准备确认人员、材料、设备机具、作业环境满足作业需求。3.技术要求（1）配置适用的超前地质预报设备，保证精确预报，满足施工需求。（2）及时出具超前地质预报报告，为优化设计提供依据，指导现场施工。（3）纳入工序管理，每循环进行地质素描，按要求进行地质预报。4.施工程序与工艺流程4.1施工程序地质预报→信息分析上报→确认安全→隧道开挖。4.2工艺流程超前地质预报工艺流程图见图4.1。超前钻孔超前钻孔地质调查、素描TSP探测地质雷达加深炮孔超前钻孔探测收集、分析、上报确定施工方案隧道施工正常异常图4.1超前地质预报工作流程图5.施工要求5.1施工准备（1）超前地质预报人员到场。（2）仪器设备状态良好，满足施做需求。（3）地质预报施做方案明确。5.2施工工艺结合隧道地质条件，超前地质预报工作采用由面到点、长短结合、地面调查与洞内预报相结合、定性与定量相结合的方法，确保预报的准确性。5.2.1地质素描（1）在隧道开挖后及时记录掌子面地质情况，每循环施做。描述地层地质时代、岩层厚度、层间结合程度、岩层产状、岩性、岩石硬度、风化程度；断层破碎带的宽度、成分、胶结程度、含水情况以及与隧道的关系；节理裂隙的特征、组数、产状、间距、充填物质、延伸长度、张开度，节理面的起伏情况及节理裂隙的组合状况；地应力、岩溶、膨胀岩等对隧道影响产生的现象；出水点位置、水量、水压、水温、水色、悬浮物（泥砂等）测定；地质环境（地层、构造、岩溶、暗河等）的关系；与地表相关气象、水文观测；洞内涌水与地表径流、降雨的关系；必要时进行水样分析。（2）根据地质素描得到地层岩性、地质构造、不良地质、水文地质特征等，判定围岩完整性和围岩分级，结合勘察和地质调查取得的地质资料预测隧道前方地质情况。5.2.2TSP探测（1）测线布置①接收器孔位置：在隧道边墙，距离掌子面大约55m。数量：2个，隧道左、右边墙各一个。直径：φ43-45mm/孔深2m。布置：沿轴径向，用环氧树脂固结，向上倾斜10°左右。高度：离地面约1.2m。②炮孔位置：隧道单侧边墙。第一个炮孔离接收器20m，其余炮孔间距为1.5m。数量：24个。直径：38mm/孔深1.5m。布置：沿轴径向，向下倾斜10-20°。高度：离地面约1.2m。（2）数据采集与分析TSP探测超前地质预报系统分为洞内数据采集和室内分析处理两大部分。①洞内数据采集洞内数据采集主要由接收器、数据记录设备以及起爆设备三部分组成。TSP探测洞内数据采集示意图，见图5.1。施做时按照“钻孔→安装接收器→装药→连线→起爆→接收信号→拆线、清理设备”的程序进行。②室内计算机分析处理采集的TSP数据，通过TSPwin软件进行处理。TSPwin软件处理流程通过“数据设置→带通滤波→初至拾取→拾取处理→炮能量均衡→Q估计→反射波提取→P-S波分离→速度分析→深度偏移→提取反射层”11个主要步骤进行速度分析，将反射信号的传播时间转换为距离，探明反射层在探测范围内的2D或3D空间分布，并根据反射波的组合特征及其动力学特征解释地质体的性质。图5.1TSP探测洞内数据采集示意图③提交资料室内分析处理在24小时内完成并提交正式成果报告，报告包括工作概况，探测的方法、设备及原理，测线布置。对测试结果分析，并出具成果报告。报告包括现场数据记录表、岩石参数曲线图、二维结果图、岩石参数表等内容。（3）预报范围一般预报距离为100-150m，采用连续重叠式预报，每次搭接不小于10m。5.2.3地质雷达（1）预报方法①掌子面超前探测测测线布置根据TTSP预报结果果确定，一一般布置三三条测线（两两横一竖），每每次测长30m，循环搭搭接5m。雷达原原理示意图图见图5.2。②隧底探测正洞可溶岩段，隧隧底布置3条纵向测测线（左、中中、右），探探测深度10m。图5.2雷达原原理示意图图（2）施工工序衔接接掌子面前方探测测，数据采采集前对掌掌子面进行行平整处理理，使雷达达天线与掌掌子面有较较好的耦合合，移走掌掌子面附近近其他的金金属物体。隧隧底探测时时，隧底浮浮渣要清除除。（3）成果资料对数据进行必要要的处理（如如编辑、滤滤波、增益益、褶积、道道分析、速速度分析和和消除背景景干扰等）后后，导出时时间剖面。在在时间剖面面中标出探探测对象的的反射波组组，确定反反射体的形形态和规模模。解释确确定反射体体的位置、形形态，推断断其充填情情况。必要要时制作模模型进行反反演解析。然然后提交测测线布置图图、原始记记录、时间间剖面、解解析参数和和解析结果果等资料。5.2.4超超前钻孔（1）钻进方式采用矿研1800钻机冲击击钻进。钻钻进效果见见图5.4。必要时时采用取芯芯钻进。（2）钻孔数量及深深度超前地质钻孔的的位置、孔孔深、数量量等，由地地质人员根根据其他预预报手段获获得的成果果结合掌子子面附近的的地质情况况综合分析析确定。钻钻孔布置示示意见图5.5。钻孔深深度一般30～60m。以探明明前方地层层完整性、断断层、岩溶溶及地下水水发育情况况。施钻深度满足设设计要求并并经现场技技术人员确确定签认后后方可停钻钻。循环预预报搭接长长度为3～5m岩盘，以以此做安全全储备及止止浆岩盘。图5.3钻进效效果图1123112图5.4钻孔布布置示意图图（3）资料提交超前地质钻孔由由地质技术术人员进行行地质编录录和孔内必必要的测试试。整理得得到超前钻钻孔成果，成成果内容包包括：①钻孔柱状图，描描述地层、岩岩性、节理理裂隙特征征，记录钻钻孔过程中中有价值的的信息，提提出围岩完完整性评价价。②记录出水位置，进进行孔内水水量、水压压、水温等等测试，预预测隧道涌涌水量。（4）编写钻探报告告。5.2.5加深深炮孔每循环施做，沿沿开挖洞身身周边均匀匀布置。根根据地质复复杂程度，正正洞每循环环5～7个，辅助助坑道每循循环3～5个，孔深深超过开挖挖进尺3～5m。相邻两两循环加深深炮孔的位位置适当错错开。利用用风钻进行行加深钻孔孔，孔径30～40mm。钻孔完完成后及时时向现场管管理人员反反馈信息，有有异常报告告至现场主主要管理人人员、经理理部总工，并并报监理、设设计院、晋晋豫指挥部部采取措施施。5.3上报制度度（1）即时报告当地质工程师发发现地质情情况发生不不良变化时时，即刻将将相关地质质信息向工工区、项目目部、现场场监理、设设计单位报报告，积极极参与不良良地质工程程措施的研研究。（2）日常报告每次完成地质预预报工作后后，对地质质素描、超超前探孔等等资料及时时向工区、项项目部、现现场监理、设设计提供。红红外探测、TSP、超前钻钻孔、地质质雷达等，两两日内将报报告上报项项目部、监监理、设计计单位、建建设指挥部部。（3）信息反馈地质预报资料形形成后及时时报送给监监理、设计计单位、建建设指挥部部，特殊不不良地质请请建设指挥部部组织四方方会勘，根根据报告分分析前方地地质情况，制制定相应方案。6.劳动组织根据中条山隧道道的实际情情况，结合合设计超前前地质预报报方法进行行人员配置置。超前地地质预报人人员配置表表，见表6.1。表6.1人员员配置表序号工种或职务人数1地质预报组负责责人12地质工程师33物探工程师14TSP爆破工25超前钻孔队长16高级钻工127机修工18专职资料员17.材料要求TSP探测采用用2#乳化炸药药，导爆管管引爆，满满足火工品品要求。8.设备机具配置根据九岭山隧道道的实际情情况，结合合设计超前前地质预报报方法进行行设备配置置。设备机机具配置表表，见表8.1。表8.1仪器器设备及型型号配置表表序号仪器设备及型号号数量1TSP超前地质质预报仪1台2数码照相机Caanon2部3矿研H1801台4计算机4台5打印机2台7汽车1台8地质罗盘4部9.质量控制及检验验9.1质量控制制（1）按照设计文件件、《铁路路隧道超前前地质预报报技术指南南》、建设设单位有关关要求及技技术交底开开展预报工工作，使预预报质量得得到有效的的控制，从从而切实保保证预报的的精度和质质量。（2）现场采集工作作结束后，内内业数据分分析、处理理以及报告告编写应及及时，成果果报告应有有编制、复复核、审核核。（3）把预报、检测测结果与实实际开挖情情况进行比比对，不断断总结，调调整各种参参数、方案案组合等，对对预报做出出修正，提提高准确性性。9.2质量检验验（1）地质素描在开开挖后及时时进行，对对掌子面、边边墙、拱顶顶及底板围围岩的工程程地质及水水文地质特特征进行详详细描述，描描述要真实实贴切，辅辅以适当的的图形、图图片。在开开挖满60m后，及时时对素描资资料进行汇汇总，并形形成展示图图。（2）TSP超前探测测①对炮孔及接收器器孔进行测测量，其参参数满足设设计要求；；接收器套套管安装要要耦合完好好，尤其是是前端口；；检测噪音音在低于78dB时方可接接收数据，接接收到的信信号要初值值明显；曲曲线隧道预预报的终点点不能偏离离隧道中线线30m。TSP数据采集集时对每一一炮的波幅幅进行调节节，记录不不好或存在在干扰时应应重新放炮炮。②TSP每次探测测100～150m，采取重重叠式预报报，搭接长长度不小于于10m，保证预报报精度。可可溶岩发育育地段每次次预报距离离100～120m；完整的的硬岩每次次预报120～150m；第三系系、第四系系地层考虑虑地震波衰衰减，控制制在100mm/次以内。（3）超前钻孔两次循环的超前前水平钻探探搭接长度度不小于5m。钻孔参参数见表9.1、9.2、9.3。表9.1掌子面面超前钻孔孔1孔参数表孔号水平角(°)竖直角(°)孔深(m)10030～60表9.2掌子面面超前钻孔孔2孔参数表孔号水平角(°)竖直角(°)孔深(m)1左偏5上仰330～602右偏5下俯330～60表9.3掌子面面超前钻孔孔3孔参数表表孔号水平角(°)竖直角(°)孔深(m)1左偏5上仰330～602右偏5上仰330～6030030～60（4）地质雷达①地质雷达探测距距离不超过过25m，在岩溶溶发育地段段采用雷达达波形判定定。两次预预报搭接长度不不小于5m。②现场数据采集在在掌子面进进行，采集集前对掌子子面进行平平整处理，使使雷达天线线与掌子面面能有较好好的藕合，掌掌子面附近近不得有其其它的金属属物体。③雷达记录清晰，反反射波形、同同相轴明显显，不合格格的记录应应重测。对对合格的记记录应根据据记录的情情况进行必必要的处理理（如：编编辑、滤波波、增益、褶褶积、道分分析、速度度分析和消消除背景干干扰等），得得出时间剖剖面。10.安全及环环保要求10.1安全要要求（1）未按规定进行行监控量测测不得进洞洞。（2）监控量测出现现红色预警警未处理时时不得继续续作业。（3）人员到达工作作面后，首首先检查工工作面是否否处于安