超前地质预报专项方案

中铁十一局集团有限公司哈牡铁路客专工程三标项目经理部 超前地质预报专项方案 1 目 录 一 编制依据 2 二 工程概况 2 三 施工方案 3 四 资源配置 3 五 施工方法 4 六 施工超前地质预报注意事项 6 七 质量要求 7 八 安全措施 8 中铁十一局集团有限公司哈牡铁路客专工程三标项目经理部 超前地质预报专项方案 2 超前地质预报专项方案 一 编制依据 1 新建哈尔滨至牡丹江铁路客运专线 SG 3 施工总价承包招标文件 清单和补遗 答疑 书 澄清函等 2 招标单位提供的由铁道第三勘察设计院集团有限公司设计的设 计图纸 设计文件和设计资料 3 高速铁路隧道工程施工质量验收标准 TB 10753 2010 4 高速铁路隧道工程施工技术规程 9604 2015 5 铁路隧道超前地质预报技术规程 9217 2015 6 铁路隧道风险评估与管理暂行规定 铁建设 2007 200 号 7 铁路建设工程安全风险管理暂行办法 铁建设 2010 162 号 8 铁道部建设管理司关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理 工作的通知 建技 2010 352 号文 二 工程概况 1 工程范围 本标段共有 7 座隧道 总长 7030m 约占正线长度的 16 5 其中新 立隧道为本标段最长隧道 长度为 3345m 本标段隧道较多 且隧道施工 标准要求高以及本标段工程地质条件复杂 不同程度地存在断层 偏压 顺层等不良地质 隧道存在边坡滑塌 坍塌冒顶 坍塌掉块 突水突泥等 中铁十一局集团有限公司哈牡铁路客专工程三标项目经理部 超前地质预报专项方案 3 风险 详见 隧道主要工程概况表 隧道主要工程概况表 围岩级别序号 名称 起点里程 终点里程 隧道 长度 1 帽儿山隧道 DK102 940 00 DK103 160 00 220 60 160 2 新立隧道 DK106 405 00 DK109 750 00 3345 1110 1250 565 420 3 笔架山隧道 DK112 610 00 DK113 000 00 390 175 215 4 庆业隧道 DK115 025 00 DK115 520 00 495 185 55 255 5 九北隧道 DK120 710 00 DK122 055 00 1345 290 585 470 6 新安隧道 DK125 535 00 DK125 890 00 355 150 205 7 向阳隧道 DK131 335 00 DK132 215 00 880 230 340 310 合计 7030 1110 1955 1930 2035 三 施工方案 隧道工程属于隐蔽性工程 设计施工中的不可预见性较其他工程大 施工中对可能存在不良地质体的地段必须做超前地质预报工作 根据设计 要求及隧道地质情况 本隧道工程采用综合超前地质预报方法 施工中充 分利用 TRT 法 110 钻探孔等预报方法 TRT 一般结合隧道掘进过程的 地质情况进行探测 来判明隧道前方不良地质存在的位置 当可能出现涌 突水吋 结合红外探测法及 110 超前地质钻探孔进行进一步的精查来探 明 并根据各探孔的探测和出水情况 综合判别 是否进行提前预注桨堵 水加固及预支护等方式处理 四 资源配置 1 人员安排 项目部成立超前预小组 项目部总工程师任组长 组员为 工程部部 中铁十一局集团有限公司哈牡铁路客专工程三标项目经理部 超前地质预报专项方案 4 长和专业工程师 2 仪器设备 工程数量表 表一 序号 工程项目 单位 数 量 1 TRT6000 隧道地质超前预报仪 套 1 2 地质雷达 台 1 3 红外探测仪 台 1 4 MK 5 钻机 台 1 5 地质罗盘 台 1 6 数码相机 部 1 五 施工方法 1 综合超前地质预报 a 地质素描 随开挖及时进行 地层岩性变化点 构造发育部位 地 下水发育带附近每开挖循环进行一次素描 其他地段每 10 20m 进行一次 素描 以便随时掌握开挖地质情况 b TRT 法 次可以预报 100 130m 考虑可溶岩地区易发生灾害性地 质 预报频率一般地段 120 150m 次 复杂地段增加预报频率 为 100 120 m 次 以便前后两次重复地段对比分析 另随着预报距离的增 大 地质异常带的位置和宽度误差也在增大 c 红外探测 原则上可以定性预报掌子面前方 30m 范围内有无地下水 中铁十一局集团有限公司哈牡铁路客专工程三标项目经理部 超前地质预报专项方案 5 因其体积小 操作方便 数据立观 不占用施丁吋间 可以 20 25m 预报 一次 以增加对比分析 d 超前地质钻探 根据地质素描 红外探测 TRT 超前地质预报结合 区域地质资料初步综合分析 若掌子面前方溶洞 岩溶水 断层等不良地 质现象肯定没有 可以不钻 若肯定有或把握不准 则要钻 因岩溶发育 的极其复杂性 隐蔽性及物探资料的不太确定性 为减少或避免灾害性地 质的发生 在岩溶发育区钻探是必不可少的预报手段 e 地质综合判析 地质综合判断分析是综合地质预报方法的中枢 它对以上所采用的各 种预报手段获得的资料进行归纳 分析 对比 提出最终的预报结论和工 程措施建议 指导施工 并确定下一歩预报的方案和各预报手段工作计划 2 红外探测 红外辐射场理论应用于隧道地质预报中 当隧道外围空间和掘进前方 存在隐伏水体或含水构造时 隐伏水体或含水构造产生的异常场就要叠加 到正常场上 使隧道内的正常场产生畸变 根据拱顶 隧底 边墙 掌子 面探测曲线 测量数据的变化就能确定隐伏水体或含水构造所在空间方位 3 超前地质钻孔 超前地质钻孔是利用水平钻机在隧道掌子面进行水平地质钻探获取地 质信息的一种地质超前预报方式 可比较直观地告诉我们钻孔所经过部位 的地层岩性 岩体完整程度 裂隙度 溶洞大小 有没有水以及可测水压 中铁十一局集团有限公司哈牡铁路客专工程三标项目经理部 超前地质预报专项方案 6 高低等 与物探方法相比 它具有直观性 客观性 不存在物探手段经常 发生的多解性 不确定性 布孔形式详见附图 1 超前钻孔布孔形式图 4 加深炮孔探测 利用台车或风钻在隧道掌子面钻水平小孔径的浅孔获取地质信息 它 是岩溶发育区对超前地质钻孔的一种重要补充 占用隧道施工时间短 可 与爆破孔同时施作 只不过其深度较爆破孔深 2 5m 加深炮孔探测深度 总是超前每循环爆破进尺 2 5m 保证施工安全 5 地质素描法 利用地质理论和作图法 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 结合已有勘测资料 进行隧道幵挖面前方地质条件的 预测预报 6 地质雷达 地质雷达根据电磁波的双程走时的长短差别 确定探测目标的形态 及属性 结合工程地质理论分析达到对埋藏目标 地质体 的探测与判断 详见图 3 2 雷达探测原理示意图 六 施工超前地质预报注意事项 超前地质预报应由经验丰富的专业人员实施 设计采用 TRT 探测 110 钻探孔 取芯 110 钻探孔 不取芯 加深炮孔等超前地质 预报的方法 各种方法应由面到点 由粗到细 相互印证 各种方法施作 位置可根据施工县现场情况调整 中铁十一局集团有限公司哈牡铁路客专工程三标项目经理部 超前地质预报专项方案 7 超前地质预报为 C1 C2 C3 三个等级 C1 C2 为常规超前预报 一 般不施作钻孔 但根据物探预报结果有大型不良地质体需要采用钻孔确认 时 可以采用超前钻孔揭露 3 为重点段落超前预报 主要是对详勘己初歩 査明的异常破碎带 不良地质段等不良地质进行核实 隧道开挖前 应首 先进行地质调查 必须时进行地质描述 一般地段 每 10m 记录一次 地 质条件发生变化时 增加描述 再用 TRT 每隔 100 120m 探测一次 包括隧道开挖轮廓线外径 向 10 20111 以内的不良地质情况 然后用红外探测法每隔 30m 探测一次 用物探方法初步判定前方不良地质带时 应采用钻孔探查验证 探孔 长度 30 60m 保护段长度不小于 5 8m 超前钻孔终孔点应超出开挖轮廓线外 2m 根据不良地质空间位置 确 定钻孔的施作位置 方位 孔数 一般同一断面钻孔为 3 5 个 钻进时 应对钻进速度 取芯情况 仅针对断层破碎带 出水点位置 流量 水压 水温及出水状态等作详细记录 必须时应对探孔出水进行水质化验和分析 确认地下水是否具有腐蚀性 根据超前地质预报情况和探孔的出水情况 综合判定不良地质体位置 规模 初步确定处理方案 确定注浆与否和注浆方式 七 质量要求 1 为了保证地质测试与超前预报质量 成立 QC 小组 实行全面质量 管理 按 IS09001 质量体系的要求 建立内部质量管理机制 制定岗位责 中铁十一局集团有限公司哈牡铁路客专工程三标项目经理部 超前地质预报专项方案 8 任制 保证测试预报工作按计划运行 全部地质资料实行计算机管理 保 证资料的完整性和连续性 测试预报人员要根据现场实际每天或经常 主 动地深入施工现场 及时了解地质情况 2 进行施工动态地质测绘与编录 同时对一些地质条件复杂的 地段 设置质量控制点 进行重点测试预报 确保地质测试与超前预 报工作的 质量 八 安全措施 1 超前地质预报人员认真学习 执行隧道施丁安全规程 超前水平 钻探人员还必须认真学习 执行钻探安全技术操作规程 新技术人员和工 人 含临时工 上岗前 必须经过安全生产教育 具有安全生产的基本知 识 并在班长或技术熟练人员的指导下工作 2 进入隧道工作必须穿戴合体的工作服 防护靴 安全帽和防尘口 罩等防护用品 3 地质预报工作必须在现场进行找顶作业完后进行 开始工作前应 观察操作空间上方 周围有无安全隐患 特别是钻探掌子面附近是否还有 危石存在 确保预报人员的安全 4 严禁上班前和工作中饮酒 5 高空作业平台架一定要牢固 平台周围设置防护栏 人员在钻架 上作业时系安全带 凡忠有高血压 心脏病等不得上架作业 6 钻机使用高压风 高压水 各连接部件均采用符合要求的高压配 件 管路应连接安设牢固 并应经常检査 防止管接头脱落 管路爆裂 中铁十一局集团有限公司哈牡铁路客专工程三标项目经理部 超前地质预报专项方案 9 高压风水伤人 高压电路接线由专业电工操作 一般人员不得操作 7 钻孔时 钻机前方安设档板 严禁在钻具的轴向后方站人 以防 钻具和高压冲出的岩屑 泥沙等伤人 8 孔口安设孔口管和闸阀 但孔口管必须安设牢固 防止水压将孔 口管冲出伤人