超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及監(jiān)控量測(cè)方案

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1、蘭渝鐵路LYS-4標(biāo)DK259+510~DK285+811段超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及監(jiān)控量測(cè)方案中鐵十一局蘭渝鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部二OO九年四月超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及監(jiān)控量測(cè)方案超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是保證隧道施工安全、優(yōu)化工程設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)施工信息化的重要基礎(chǔ)；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是隧道施工管理的重要組成部分，它不僅能指導(dǎo)施工，預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，確保安全，而且通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)獲得圍巖動(dòng)態(tài)的信息（數(shù)據(jù)），為修正和確定初期支護(hù)參數(shù)，混凝土襯砌支護(hù)時(shí)間提供信息依據(jù)，為完善隧道工程設(shè)計(jì)與指導(dǎo)施工提供可靠的足夠的數(shù)據(jù)。為確保隧道施工安全和工程質(zhì)量，特制定此方案。一、超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方案1、成

2、立超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)組織地質(zhì)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)由項(xiàng)目總工程師直接負(fù)責(zé)，具體工作由項(xiàng)目工程部測(cè)量監(jiān)測(cè)室承擔(dān)，納入施工工序管理，開工前制定詳細(xì)的工作大綱，施工中嚴(yán)格按照大綱進(jìn)行日常的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，將預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果及時(shí)提交工程部，并根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果，及時(shí)反饋設(shè)計(jì)單位，調(diào)整設(shè)計(jì)、改變施工方案。在設(shè)計(jì)單位提供的地質(zhì)資料和施工補(bǔ)充勘探的基礎(chǔ)上，將超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作納入到隧道施工的正常工序中，以探明前方圍巖的變化情況，預(yù)測(cè)施工中可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。及時(shí)修改、補(bǔ)充和完善隧道施工設(shè)計(jì)，為隧道的施工提出措施建議，避免重大事故的發(fā)生，保證施工的順利進(jìn)行。管段隧

3、道綜合超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工藝流程見“超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)施工工藝流程圖”。2、開挖面地質(zhì)素描地質(zhì)素描預(yù)測(cè)法分為巖層巖性及層位預(yù)測(cè)法、條帶狀不良地質(zhì)體影響隧道長(zhǎng)度預(yù)測(cè)法以及不規(guī)則地質(zhì)體影響隧道長(zhǎng)度預(yù)測(cè)法三種。對(duì)掌子面已揭露出的巖層進(jìn)行地質(zhì)素描（觀察巖石的礦物成分及其含量，結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征和特殊標(biāo)志），給予準(zhǔn)確定名，測(cè)量巖層產(chǎn)狀和厚度。超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)施工工藝流程圖補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查掌子面地質(zhì)調(diào)查與素描長(zhǎng)距離探測(cè)：TSP-203,預(yù)報(bào)距離100m左右短距離探測(cè)：地質(zhì)雷達(dá)，探測(cè)距離30m；紅外線探水儀，探測(cè)距離30m；超前水平鉆孔，探測(cè)距離30～5

4、0m探測(cè)資料判釋，提出探測(cè)意見和工程措施意見測(cè)量該巖層距離已揭露的標(biāo)志性巖層或界面的距離，并計(jì)算其垂直層面的厚度。將該巖層與地表實(shí)測(cè)地層剖面圖和地層柱狀圖相比，確定其在地表地層（巖層）層序中的位置和層位。依據(jù)實(shí)測(cè)地層剖面圖和地層柱狀圖的巖層層序，結(jié)合TSP探測(cè)成果，反復(fù)比較分析，最終推斷出掌子面前方一定范圍內(nèi)即將出現(xiàn)的巖層在隧道中的位置和規(guī)模。施工過程中，每次爆破后由由技術(shù)人員到掘進(jìn)掌子面通過一些簡(jiǎn)單的測(cè)量工具對(duì)圍巖的巖性指標(biāo)、巖體的完整狀態(tài)、圍巖級(jí)別等進(jìn)行正確的判別。技術(shù)人員在每次完成地質(zhì)素描后要及時(shí)填寫一張施工階段圍巖級(jí)別

5、判定卡（見附表一）并要簡(jiǎn)要描述巖層厚度、節(jié)理發(fā)育情況及繪制巖層走勢(shì)圖，此卡將作為最原始的數(shù)據(jù)資料予以保存。若現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)掌子面出現(xiàn)夾層、斷層等不良地質(zhì)情況，應(yīng)立即通過地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探水等物探方法對(duì)前方的地質(zhì)水文情況進(jìn)行超前預(yù)報(bào)。地質(zhì)素描為判定圍巖的穩(wěn)定性以及后續(xù)的初期支護(hù)施工提供最有力的數(shù)據(jù)支持。而施工階段圍巖級(jí)別判定卡則為后期的設(shè)計(jì)變更等工作提供了可靠的證明材料。及時(shí)對(duì)洞內(nèi)涌水進(jìn)行水質(zhì)分析和試驗(yàn)，提交分析和試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)影響隧道襯砌結(jié)構(gòu)的水質(zhì)提出處理意見，上報(bào)專管地質(zhì)工作的項(xiàng)目副總工程師，以利采取有效的防護(hù)措施。3、TS

6、P203地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)地震（聲）波由特定點(diǎn)上的小規(guī)模爆破產(chǎn)生，并由電子傳感器接收。當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅綆r石強(qiáng)度變化大（如物理特性和巖石類型的變化、斷層帶、破裂區(qū)的出現(xiàn)）的界面時(shí)，在繞射點(diǎn)處部分射波的能量被反射回來。反射信號(hào)的傳播時(shí)間與到達(dá)邊界的距離成正比，因此能作為直接的度量方法。TSP203系統(tǒng)特別適用于高分辨率的隧道折射地震（微地震）勘探，以及斷裂和巖石強(qiáng)度降低地帶的監(jiān)測(cè)。TSP203系統(tǒng)理論上可預(yù)測(cè)150～300m的距離。量測(cè)準(zhǔn)備包括測(cè)線布置、鉆孔、接收器及傳感器套管安裝，準(zhǔn)備工作與隧道施工同步進(jìn)行。測(cè)線由2個(gè)接收器孔和24個(gè)炮孔

7、組成，接收器距掌子面約55m，最后一個(gè)爆破孔距掌子面約0.5m。爆破孔布置在一側(cè)邊墻上，間距1.5m，孔深1.5m，孔徑19～45mm，孔口距隧底約1.0m，向掌子面方向傾斜約10°，向下傾斜10～20°。接收器與第一個(gè)爆破孔間距20m，接收器孔深2.4m，孔徑32～45mm，孔口距隧底1.0m，向洞口方向傾斜約10°，采用水泥沙漿固定時(shí)向下傾斜5～10°，采用環(huán)氧樹脂固定時(shí)，向上傾斜5～10°。見下圖:++－隧道軸線掌子面深度17m炮孔1、2....24接收器1參考點(diǎn)_方位角方位角XX-Y圖1　TSP203測(cè)線布置示意圖在接

8、收器及傳感器套管安裝完成12h后，進(jìn)行爆破孔裝藥、傳感器插入及功能性測(cè)試，然后引爆爆破孔，對(duì)每次爆破進(jìn)行地震信號(hào)記錄。在正式爆破采集數(shù)據(jù)時(shí)，洞內(nèi)一切施工停止，以盡可能減少采集到的數(shù)據(jù)受外界噪聲的干擾。該過程約需45min。通過TSP203專用軟件對(duì)隧道內(nèi)采集到的原始資料進(jìn)行以