隧道超前地质预报工作实施细则

隧道超前地质预报实施细则TOC\o"1-5"\h\z第一章总则 1第二章管理机构和职责划分 1第三章超前地质预报计划及地质复杂程度分级 5第四章 设备及人员组成 7第五章超前地质预报工作程序 9第八章质量安全要求 15第九章附则 17隧道超前地质预报实施细则第一章总则第一条本细则依据《铁路隧道超前地质预报技术规程》(Q/CR9217-2015)、《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设〔2010〕120号)，铁路隧道设计规范、施工规范、施工技术规程和验收标准，隧道设计图纸结合各隧道地质等现场实际情况制定。第二条隧道超前地质预报是保证隧道施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础。通过超前地质预报工作，可以进一步查清隐伏的重大地质问题，及时掌握和反馈隧道地质条件信息，调整隧道设计参数、防护措施，为优化隧道施工组织、制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据。第三条抓好隧道超前地质预报工作，可以预防各类突发性地质灾害，有效规避工程建设风险。超前地质预报是确保施工安全和结构安全可靠的重要手段，是铁路隧道设计文件的重要组成部分，也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节，是施工中不可缺少的关键工序，项目经理部各分部、各架子队必须纳入施工工序管理。第二章管理机构和职责划分第四条项目经理部成立隧道超前地质预报管理领导小组。组长：XXX副组长：XXX组员：工程部、安全质量环保部、成本合约部、中心试验室负责人、以及各分部、各架子队施工、技术负责人、专业超前地质预报单位负责人超前地质预报管理领导小组负责本标段隧道超前地质预报的组织领导工作。领导小组下设办公室，办公室设在工程部，归口管理隧道超前地质预报工作，工程部安排专人负责日常具体工作。副组长XXX:负责隧道超前地质预报的组织、领导、协调。副组长XXX：负责为超前地质预报工作提供技术支持。副组长XXX：负责超前地质预报的现场组织实施。第五条隧道超前地质预报领导小组办公室职责1、 负责编制本标段隧道超前地质预报实施细则，并报监理单位审查，由建设单位审批后实施。2、 对标段隧道超前地质预报提供技术指导。3、 督促、检查现场隧道超前地质预报的实施情况，检查专业超前地质预报单位职责履行情况。4、 负责本标段隧道超前地质预报成果资料的审核及上报工作。并做好原始记录和资料整理，建立管理台帐。5、 对超前地质预报的各项成果资料，办公室应及时对项目各级管理人员进行传阅会签，保证成果资料能够及时指导施工。6、 负责协调处理超前地质预报各参建单位关系。7、 负责对超前地质预报单位施作TSP所需火工品的管理。8、 负责制定管段隧道施工安全应急预案，积极应用超前地质预报成果。第六条专业超前地质预报单位职责1、负责隧道超前地质预报的实施，负责超前地质预报物探成果的分析和运用，对结论的准确性、真实性负责。2、 按照业主要求编制超前地质预报周报、月报等资料，并报隧道超前地质预报管理领导小组办公室审核。3、 按与项目经理部的合同约定，配置足够数量的专业技术人员和专业超前预报设备进场。4、 负责隧道超前地质预报技术的帮助指导。5、 根据超前地质预报成果，参与提出完善设计方案的建议。并建立超前地质预报资料台帐。6、 负责超前地质预报竣工资料的编制。7、 实施超前地质钻孔时，负责安排专业人员现场旁站及指导分析，并编制超前地质钻孔分析资料。第七条隧道架子队职责1、 架子队成立相应的超前地质预测预报小组，并在项目分部的领导下，按照职责分工、责任协调、归口管理各自负责管段内的隧道超前地质预报工作。各项工作归口架子队技术室管理，作业工班配合实施。架子队长全面负责具体落实和协调隧道超前地质预报的各项现场工作，并督导技术人员完成各项工作。2、 按批准的隧道超前地质预报实施细则和设计要求组织现场实施。3、 专业超前地质预报单位在实施预报工作前，架子队应提前通知监理单位现场实施监理。超前地质预报实施过程中详细记录在施工日志上。4、 协助专业超前地质预报单位为超前地质预报现场实施提供作业平台。5、 加深炮孔由队长、技术主管及施工员督促并指导在开挖前进行进行加深炮孔，并做好加深炮孔相关记录。6、负责对司钻人员进行技术交底并进行岗前培训，考核合格后方可上冈。7、 隧道现场实施超前地质预报必须有专业技术人员跟班，司钻人员相对固定。8、 在架子队生产例会中由队长及技术主管对相关超前地质预报成果给现场作业人员进行讲解，对于不良地质并采取相应措施，确保施工安全。9、 在隧道隐伏岩溶探测实施的过程中做好影像资料的留存。10、 当设计单位需要进行地质补充勘察时，应提供工作条件。11、 负责按要求提交管段隧道超前地质预报原始资料，做好原始记录和资料整理，建立管理台帐。12、 对通过隧道超前地质预报发现风险源，架子队需立即报告项目经理部安全质量环保部、工程部，并逐级上报，任何一级管理人员均无权盲目指挥进行处理以及要求冒险继续掘进。第八条超前地质预报方案的变更由建设单位组织四方共同会商确定。第九条超前地质预报实施完成后4小时内，由各分部项目经理部总工程师组织第三方预报单位共同对预报结果进行分析判释，提出结论性意见，上报项目经理部工程部，由项目经理部审定后报监理单位审核后，将超前地质预报报告报设计单位和建设单位，（先传电子版，后报纸质文件），高风险及以上段落由总监理工程师审核。与设计相符时，正常施工。与设计不符时：D类施工地段，由各分部项目经理部工程部主管工程师在12小时内组织四方会商，研究确定施工方案和补充探测方案。C类施工地质地段由项目经理部工程部主管工程师组织四方会商，原则上48小时内确定变更设计方案和补充探测方案。施工单位揭示地质与原设计存在较大差别、对施工安全构成潜在威胁的A、B类施工地质地段，应立即停止掘进，填写重大地质异常报告，及时报建设单位、设计单位、监理单位，由项目经理部组织现场调研，必要是召开专家会确定施工方案和补充探测方案。第十条超前地质预报所有原始资料和分析判释结论须随施工日志放置在隧道口备查。第十一条各架子队和项目经理部工程部要建立管理台账，结合实际开挖揭示地质情况建立围岩变化统计表，定期分析，寻找规律，研究各种预报方式在不同地质条件下的针对性、适应性和准确率（台账格式详见附表3）第十二条隧道超前地质预报实施过程中，项目经理部工程部应做好预报资料的整理和归档工作，建立月报制度。月报内容主要包括：隧道超前地质预报工作开展情况，重大地质异常情况分类统计，超前地质预报工作小结，下一步超前地质预报工作计划。第三章超前地质预报计划及地质复杂程度分级第十三条超前地质预报的基本要求隧道施工前应编制超前地质预报实施细则，纳入实施性施工组织设计中，按程序审查和批准后实施。并及时将预报成果报监理、勘察设计、建设单位、并对超前地地预报成果及数据的真实性负责。隧道超前地质预报应进行地质复杂程度分级，确定重点预报地段，并遵循动态设计原则，根据实施工作中的地质情况，及时调整隧道复杂程度分级，预报方法和技术要求等。超前地质预报采用地质调查与物探相结合，物探与钻探相结合，长距离与短距离相结合，地面与地下相结合以确定掌子面前方及周边一定范围内的地质情况。超前地质预报实施中遵循的36字原则，为“物探长探超前，加深炮孔紧跟，动态调整分级，中短距离详探，水文监测及时，素描导洞辅助”。第十四条超前地质预报的主要内容（1） 地质分析及宏观地质预报，根据已知的工程地质和水文地质，进行围岩分级，判断围岩完整性与稳定性，与设计是否相吻合。核实和修正超前地质预报重点区段，提高预测预报的准确性。（2） 地层岩性预测预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。（3） 地质构造预测预报，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况、位置、宽度、产状、性质、破碎带物质状态、充水情况、稳定程度等的预测预报。（4） 地下水预测预报，特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。（5） 不良地质及灾害地质超前预报主要预报开挖面前方岩性变化和不良地质的范围、规模、性质，以及突水、突泥、坍塌、岩爆等灾害地质的发生概率等进行的预测预报。（6） 重大施工地质灾害临警预报针对开挖面前方有可能引发的大规模突水、突泥、坍塌、冒落、变形、岩爆等重大地质灾害建立临警预报系统，主要预报隧道洞身所通过的深大富水断裂、富水向斜的核部、富水砂层、软土、极软岩、煤系地层等，评判其危害程度。第十五条施工地质按复杂程度分为四级(A级：复杂，B级：较复杂，C级：中等复杂，D级：简单。详见(Q/CR9217-2015)《铁路隧道超前地质预报技术规程》附录B)。第十六条超前地质预报方法计划根据规范及勘测设计图纸，隧道地质复杂程度主要分A级复杂，B级较复杂，C中等复杂，D级简单。各分部项目经理部根据管段隧道地质复杂程度和施工图设计要求，编制管段各隧道超前地质预报计划表和地质预报方法。第四章设备及人员组成第十七条主要设备表1主要机具设备仪器表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TSP203预报TSP探测仪TSP203能探测100m以上1台地质雷达探测地质雷达CR—20B型探地雷达或其它能探测20~30m范围1台超前钻探水平钻机MK—5全液压钻机或其它钻孔深度30~300m视需要YQ100F风动钻机或其它钻孔深度30m以内汽车客货两用车1照相数码相机2

资料整理计算机2资料打印打印机1第十八条人员组成超前地质预报工作的产品为文字、图表报告，属技术服务行列，所需人员主要为地质、物探专业技术人员、钻探技术工人，地质、物探人员可以同时兼顾地质分析、TSP203仪器的探测、钻孔岩芯、岩粉的鉴定及孔内情况的监测，但这需要复合型专业人才，一般情况下若几样预报手段同时进行，还需要各负其责。考虑到资源利用最大化，上述各项工作技术人员可以交叉任职。本隧道设超前地质预报总负责人1名，施工人员组织安排如表2所示。表2人员组成及职责工种人数职 责技术人员工人负责人总负责整个隧道的超前地地质素描2无负责地质素描及地质资料的编制TSP203仪器的探测21名爆破工，1名技工负责TSP203现场数据的采集和室内数据的分析及预测报告的编写地质雷达23负责地质雷达现场数据的采集和室内数据的分析及预测报告的编写地质钻探1/班3~6人/（班■钻机）负责钻机、钻孔定位、施钻，岩心、岩粉的鉴定、孔内情况的观测及钻孔柱状图的绘制、钻孔报告的编写加深炮孔21名爆破工，1名技工负责加深炮孔的设计实施、数据的采集及报告的编写水文21~3名/组负责降雨量，涌水量监测，水压力及钻孔水地质监测位的监测第五章超前地质预报工作程序第十九条地质调查法地质调查法适用于各种地质条件下隧道的超前地质预报，包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质素描等。1、 隧道地表补充地质调查应包括下列主要内容：⑴对已有地质勘查成果的熟悉、核查和确认；⑵地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系，特别是对标志层的熟悉和确认；⑶断层、节理密集带等地质构造在隧道地表的出露位置、规模、性质及其产状变化情况；⑷地表岩溶发育位置、规模及分布规律；⑸根据隧道地表补充地质调查结果，结合设计文件、资料和图纸，核实和修正超前地质预报重点区段。2、 隧道内地质素描是将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表，是地质调查工作的一部分，包括开挖面地质素描和洞身地质素描。隧道内地质素描应包括下列主要内容：⑴工程地质地层岩性：描述地层时代、岩性、层间结合程度、风化程度等。地质构造：描述断层、节理裂隙特征、岩层产状等。断层的位置、产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系。节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征、力学性质，分析组合特征、判断岩体完整程度。岩溶：描述岩溶规模、形态、位置、所属地层和构造部位，充填物成分、状态，以及岩溶展布的空间关系。塌方：应记录塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征，并分析产生塌方的地址原因及其继续掘进的影响。⑵水文地质地下水的分布、出露形态及围岩的透水性、水量、水压、水温、颜色、泥砂含量测定，以及地下水活动对围岩稳定的影响，必要时进行长期观测。地下水的出露形态分为：渗水、滴水、滴水成线、股水（涌水）、暗河。水质分析，判定地下水对结构材料的腐蚀性。出水点和地层岩性、地质构造、岩溶、暗河等的关系分析。必要时进行地表相关气象、水文观测，判断洞内涌水与地表径流、降雨的关系。必要时应建立涌突水点地质档案。⑶围岩稳定性特征及支护情况记录不同工程地质、水文地质条件下隧道围岩稳定性、支护方式以及初期支护后的变形情况。发生围岩失稳或变形较大的地段，详细分析、描述围岩失稳或变形发生的原因、过程、结果等。⑷影像：隧道内重要的和具代表性的地质现象应进行摄影或录像。3、地质调查法的其他相关要求及表格按《铁路隧道超前地质预报技术规程》办理。第二十条物探法1、方法类型⑴弹性波发射法弹性波反射法是利用人工激发的地震波、声波在不均匀地质中所产生的反射波特性来预报隧道开挖工作面前方地质情况的一种物探方法，在实际工作中，地震波反射法应用相对普遍，本标段隧道采用地震波反射法进行超前地质预报，并选用TSP203+超前地质预报系统。软弱、破碎地层或岩溶发育区，每次预报距离控制在100〜120m，前后两次搭接长度不小于10m;岩体完整的硬质岩地层，每次预报距离可控制在120〜150m，前后搭接长度不小于10m。其相关技术要求按《铁路隧道超前地质预报技术规程》办理。⑵地质雷达法地质雷达法主要用于岩溶探测，亦可用于断层破碎带、软弱夹层等不均匀体和人为坑洞的探测，每次预报距离不大于30m，前后搭接长度不小于5m。其相关技术要求按《铁路隧道超前地质预报技术规程》办理。⑶瞬变电磁法瞬变电磁法使用于探测任何地层中存在的地下水体、断层破碎带、溶洞、溶隙、暗河等。每次预报距离控制在80〜100m，前后两次搭接长度不小于25m。由于测量线圈和发射线圈的面积和匝数不同，致使前方存在不同深度范围的盲区，盲区段落的数据不能参与资料解释。2、分类根据不同地质情况及物探预报方法适用条件，现将物探发分为以下4类:序号适用条件物探类型物探方法备注1非可溶岩夹软弱地层、浅埋地段WT1地震波反射法2可溶岩一般地段WT1地震波发射法

3可溶岩中地表物探V类异常段落；可溶岩构造带；地表I或II岩溶洼地段落WT2地震波发射法物探资料显示极破碎岩体且富水段落，按WT3执行4勘测发现的暗河、廊道、地表发育较大规模溶洞、竖井和落水洞等岩溶强烈发育地段或富水地段；可溶岩构造带、可溶岩与非可溶岩接触带和地表I或I岩溶洼地，三者居其二或同时出现的地段WT3地震波发射法+地质雷达法第二十一条超前钻探法超前钻探法分为超前地质钻孔和加深炮孔。1、超前地质钻孔：拟采用冲击钻和回转取芯钻，验证中近距离物探超前探测存在异常的地段，钻孔直径不小于076。一般每循环探测深度宜控制在30m〜50m,连续钻探时每循环搭接长度不小于5m；活动裂隙带超前探测宜采取深孔，连续钻探时每循环搭接长度不小于10m。钻孔是否取芯根据不同地质条件和探测目的确定。根据不同地质条件及其适用性，将超前地质钻孔法分为以下3类：超前地质钻孔法分类序号适用条件钻探类型主要手段备注1非可溶岩一般地段ZT1根据地质调查法、物探预报结果，需要采用超前钻探验证地质异常时实施超前钻孔（1孔）进行。超前钻孔长度控制在本段长度的3%以内。2可溶岩地段ZT3贯通施作超前钻孔1孔。若遇富水地段，则按ZT5执行；当有平行导坑时，先行及后行隧道均采用ZT33富水地段ZT5超前钻孔（4孔），钻孔均需设置关水阀门，1孔设置测压装置，其中3孔作为定位孔;断层破碎带时1孔取芯。如超前钻孔4孔仍无法探明富水不良地质情况，则需相应增加超前钻孔孔数，增加的孔数以满足安全施工和溶洞处理所需资料为原则。

说明1、 当适用条件有重合段落时采用组合的重合手段。2、 对隧道穿越可溶岩地层段落，在隧道开挖后，应对洞周隐伏岩溶进行探测，并根据探测结果采取可行的处理措施。3、 超前取芯钻孔一般在在特殊地层、特殊目的地段、需要精确判定的情况下使用，比如煤层取芯及试验，溶洞及断层破碎带物质成分的鉴定，岩石强度试验取芯等。说明：原则上正洞及辅助坑道的超前钻探法孔位布置参照上图指导性意见执行，1#、2#和3#孔呈等腰三角形布置，离断面轮廓线的距离宜控制在1.5m〜2m；4#孔宜布置在掌子面的中心位置。但当掌子面局部出现夹泥，裂隙增多，含水量增大等特殊情况时，宜结合现场情况适当调整孔位位置。超前地质钻孔参数一般应遵循以下原则：一般地段钻孔深度30m时，立角宜控制在1°〜3。；当需要钻深孔时，需统计钻杆下垂量，根据统计结果适当调整立角角度，软弱破碎岩层角度可适当加大；富水岩溶发育区超前地质钻孔应终孔于隧道开挖轮廓线以外5m〜8m，外插角宜控制在13°〜20°。孔位、孔数、孔深、孔径以满足安全施工、整治处理和预报所需资料为原则。当钻孔遇到岩溶时，孔位应穿透岩溶顶底板深度，并进入后方完整基岩不小于5m。2、加深炮孔：即加深探孔超前探测，利用在隧道开挖工作面上钻小孔径浅孔获取地质信息的一种方法，根据隧道断面大小及可能出现的不良地质，在每一循环布设3〜8个加深炮孔，探测孔较循环进尺加深3m以上，加深探孔严禁在爆破残眼中实施，且不能作为炮孔使用。根据不同的地质使用条件，隧道开挖工法、断面大小，所采取的加深炮孔孔数要求及孔位布置如下所示：加深炮孔孔数要求表加深炮孔孔数要求表非可溶岩段落（台阶法/全断面）适用条件一般地段构造发育地段备注辅助坑道-/3-/3当适用条件重合时，设计时考虑取不利因素单洞双线3/33/5可溶岩段落（台阶法/全断面）适用条件煤系地层及煤窑等地段可溶岩与非可溶岩接触带备注单洞双线5/85/8当适用条件重合时，设计时考虑取不利因素

说明：1、 加深探孔宜在隧道断面轮廓线上均布置。可溶岩及煤系地层，钻孔深度不小于6m，外插角控制在21°，当发现地质异常时，可增加径向5m探孔进一步探测；非可溶岩中，需要采用加深探孔的段落，钻孔深度不小于5m，外插角宜控制在1°~3°；2、 大跨段加深炮孔数量应根据现场情况酌情增加；3、 以上为指导性意见，现场施作时当掌子面局部出现夹泥、裂隙增多、含水量增大等特殊情况时，孔数、孔位的布置可结合现场掌子面揭示的地质情况做动态调整，适当增加探孔数量和探测深度。第八章质量安全要求第二十二条在贯彻质量管理体系的基础上，按照超前地质预报实施性施工组织所制定的各项技术指标的要求，严格技术交底，做到目的明确、清晰地开展预报工作，使预报质量得到有效的控制，从而切实保证预报的精度和质量。第二十三条地质素描在每炮后应及时进行，对掌子面、边墙、拱顶及底板围岩的工程地质及水文地质特征进行详细描述，描述要真实贴切，并辅以适当的图形、图片。在开挖够60m后，及时对素描资料进行汇总，并形成展示图。第二十四条在各项现场采集工作结束后，内业数据分析、处理以及报告编写应及时，成果报告应有编制、复审核。第二十五条成果报告及时提交，做到信息化施工。第二十六条超前地质预报所有原始资料和分析判释结论须随施工日志