隧道施工地质预报实施方案.doc

隧道施工地质超前预报实施办法改建铁路成昆线广通至昆明段扩能改造工程第三标段起止里程DK993+170DK1023+990。本标段内正线共有隧道6座，总长20.234km。分别为安禄隧道、吴家村隧道、双湄村隧道、罗鸣村隧道、牧羊村1隧道、牧羊村2隧道。其中安禄隧道全长13187m，为目前国内设计标准为200km/h双线单洞中最长的隧道。改建铁路成昆线广通至昆明段扩能改造工程地处云贵高原西部，地貌单元主要为滇中高原低山丘陵、构造剥蚀与侵蚀中山峡谷及滇池湖滨盆地。本标段属构造剥蚀与侵蚀中山峡谷区地势起伏较大，沟谷切割较深，山高坡陡，地质构造复杂，活动断裂十分发育，中强地震频繁，岩体破碎，风化壳厚度大，重力地质作用强烈，雨量较大，区内滑坡、崩塌、岩堆等不良地质现象发育，沿线隧道将可能遇到滑坡、岩溶、溶洞及突泥突水、断层破碎带、高地应力及高地温、岩爆及软岩大变形、瓦斯及有害气体等不良地质。施工中必需认真做好超前地质预测预报工作，为施工方法的确定和方案的组选提供准确有依据，确保施工安全，规避各种可能发生的地质灾害风险，根据相关文件、图纸、规范及标准，特编制本办法。一、编制依据1、铁路隧道施工规范（TB10204-2002）2、铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10417-2003）3、新建客货共线铁路工程施工补充规定（暂行）（铁建设20048号4、隧道施工图二、超前地质预测预报组织机构和人员设备配置1、组织机构与人员职责指挥部设超前地质预测预报管理办公室，办公室设在施工技术部，负责组织下属一、二、三项目部有关人员进行相关地质预报工作，包括组织培训及现场相关地质工作的落实；预报物探设备管理与协调使用；预报实施情况监督检查。各项目部分别成立专职超前地质预测预报实施小组，负责现场超前地质预测预报工作的具体实施和资料收集整理。超前地质预测预报组织机构见图1。人员组成及主要职责分工见表1。主任：庞克来副主任：彭泽波第一项目部组长： 胡世所副组长：曾小毛第二项目部组长：龙彬副组长：刘庆国组员：苏学明、吴江、武仁辉、徐建武 第三项目部组长： 丁扬副组长：杨选择组员：赵常亮 刘祥 王小岭组员：、范永忠、黄小川、王德卫 图1 超前地质预测预报组织机构图表1 超前地质预测预报人员分工职责表序号姓名职 务职 责1庞克来办公室主任组织协调标段内的地质工作2彭泽波办公室副主任 负责工程标段内施工地质的具体工作3胡世所第一项目部组长负责工程一项目施工地质的具体工作安排4龙 彬第二项目部组长负责工程二项目施工地质的具体工作安排5丁扬第三项目部组长负责工程三项目施工地质的具体工作安排6曾小毛第一项目部副组长负责工程一项目施工地质的具体工作7刘庆国第二项目部副组长负责工程二项目施工地质的具体工作8杨选择第三项目部副组长负责工程三项目施工地质的具体工作9苏学明、吴江第一项目部组员负责安禄隧道正洞进口、平导常规地质及物探的现场施作，资料的收集、分析、整理10武仁辉第一项目部组员负责安禄隧道1#斜井常规地质及物探的现场施作，资料的收集、分析、整理11徐建武第一项目部组员负责安禄隧道2#斜井常规地质及物探的现场施作，资料的收集、分析、整理12赵常亮第二项目部组员负责安禄隧道横洞及出口常规地质及物探的现场施作，资料的收集、分析、整理13刘祥第二项目部组员负责吴家村隧道常规地质及物探的现场施作，资料的收集、分析、整理14王小岭第二项目部组员负责双湄村隧道常规地质及物探的现场施作，资料的收集、分析、整理15王德卫第三项目部组员负责罗呜村隧道常规地质及物探的现场施作，资料的收集、分析、整理16范永忠第三项目部组员负责牧羊村1#隧道常规地质及物探的现场施作，资料的收集、分析、整理17黄小川第三项目部组员负责牧羊村2#隧道常规地质及物探的现场施作，资料的收集、分析、整理2、设备配置与使用管理（1）超前地质预测预报工作仪器设备配备见表2。超前地质预测预报仪器设备配备表 表2序号设备名称型号单位生产厂家数量（台、套）备注合计局指一项目部二项目部三项目部1TSP203台瑞士安伯格11共同使用2地质钻机MK-5台西安煤科院9324隧道3地质雷达RAMAC/GPR台瑞典MALA11共同使用4收敛计SWJ-北京13454隧道5隧道激光断面仪BJSD-2北京4211隧道隧道5红外线探水仪HY-303唐山煤科院3111隧道（2） 设备使用管理 建立设备管理台帐，专人管理、使用、维护，每次设备使用都需对仪器状况进行检核，使用完毕后对设备进行清洁保养。使用中严格按照规定操作，尽量避免人为及其他因素损坏、丢失。对设备使用保管制定相应的奖惩措施。三、施工地质超前预报主要工作内容和工作程序1、主要工作内容（1）地质素描，填写施工阶段围岩级别判定卡，提出围岩分级修正建议。按要求做好每个掌子面的地质素描和超长炮孔探测。（2）地质超前预测预报，包括TSP203、地质雷达等综合超前物探探测及地质钻机超前钻孔实施与预报。按设计图纸地质分级及设计地质预报通知单要求完成规定的地质超前预报各项工作的现场实施，对在探测中发现的特殊地质情况及时上报相关单位。（3）隧道施工中，根据设计资料的要求，对隧底和周边隐伏岩溶勘察，完成大型溶腔测绘，提出加固处理方案建议。（4）监测隧道变形、瓦斯、天然气、地应力、地温等。（5）相关地层地下水侵蚀性分析。（6）洞内外水文动态监测，水压测试。（7）做好各项地质超前预报的记录、资料整理工作和施工地质资料台帐。（8）当设计单位需进行补充施工地质工作时，主动提供工作条件，积极进行配合。2、工作程序：预报通知（昆广指挥部、设计、监理、局指、项目部内部要求） 预报实施及现场记录 自检、报检验收 资料整理 监理确认和设计审查 归档四、安全、质量保证体系及质量保证措施 1、安全保证体系1.1 建立健全安全保证体系建立健全安全保证体系，贯彻国家有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规，定期召开安全生产会议，研究项目安全生产工作，发现问题及时处理解决。逐级签订安全承包合同，使各级明确自己的安全目标，制定各自的安全规划，达到全员参加，全面管理的目的，充分体现“安全生产，人人有责”。按“安全生产，预防为主”的原则组织施工生产，做到消除事故隐患，实现安全生产目的。安全保证体系框图安全生产领导小组组 长：项目指挥长副组长：项目副指挥长 项目总工程师 安全总监安全责任制安全教育安全管理体系安全工作体系安全检查安全管理制度 安全活动经费 安全奖惩条例安全管理制度 岗位安全责任制安全管理制度 系统安全教育安全管理制度 各种安全警示安全管理制度 三工教育安全管理制度各职能部门各业务科室各级安全监察员班组安全员 防触电安全管理制度 防火灾安全管理制度 防高空坠落安全管理制度 防机电事故安全管理制度 防交通事故安全管理制度 治安 安全管理制度 防淹亡安全管理制度 定期检查安全管理制度 不定期检查安全管理制度奖罚兑现提高安全意识实现安全生产提高预测预控能力消除事故隐患1.2 设置安全总监集团公司对安全管理组织机构作出重大调整，增设了安全总监，为进一步落实职责，现将安全总监安全管理职权事项明确如下：1.2.1 停工权：发现工程项目施工中存在重大安全隐患或严重违章行为，可以当即决定施工现场立即停工整顿，直到消除隐患或纠正违章行为。1.2.2 奖罚权：可以对施工现场检查发现的安全隐患和违章行为进行罚款，所罚款项列入各组短板、亮点奖励基金，用于短板、亮点评比奖励。1.2.3 干部调整权：对履行安全职责不力的项目部领导班子成员，有调整建议权，对其他各级管理人员有调整决定权。1.2.4 干部处分权：对违反安全管理规定或在安全工作中失职、渎职的项目部各级管理人员，有行政警告以下的处分权。1.2.5队伍调整权:对不服从安全管理的外部施工队伍有调整建议权，对不服从安全管理的外部施工队管理人员有调整决定权。各单位应对照集团公司的调整安排，尽早设立安全总监，尽快开展工作，抓好在建项目安全管理，稳定安全生产形势。1.2 安全管理人员配置工程指挥部及所属项目部，根据安全质量体系及集团公司的有关规定，配安全总监1名，安全工程师2名；施工队配专职安全员、防护人员（营业线施工）各2名；工班配兼职安全员2名、防护员（营业线施工）2名。2、质量保证体系项目安质监察部门按GB/T19001-2000标准建立质量管理体系技术保证组织保证思想保证施工过程保证经济保证加强技术培训建立完善的技术管理制度精心组织、合理安排强化监控、突出重点经济责任制原材料品质保证建立健全完善的质量管理体系与管理制度队专职质检工程师质量检查按“跟踪检查”、“复验”、“抽检”三级进行强化巩固质量意识TQC教育活动、PDCA循环原理、按ISO9002建立质量管理体系工程回访经济兑现质量评定奖优惩劣提高经济效益提高技术水平提高管理水平改进工作质量反 馈确保优良工程质量保证体系图执行现行公路施工规范、验评标准新技术、新工艺、新材料保证项目部和专业施工队伍素质保证精良的机械设备和测试仪器保证签定包保合同完善计量手续制定奖惩制度制定创优计划完善创优措施检查创优效果主要工程和关键工序保证 质量保证体系管理循环图计 划分析现状找出问题分析影响质量的因素找出主要原因处 理检 查实 施提出措施、计划执行措施、计划检查实施效果、发现问题总结经验、纳入标准遗留问题转入下一循环 为确保工程质量，我单位将成立以项目指挥长负总责的质量管理领导小组和以项目总工程师负专责的技术管理体系，建立安全质量部、工程队质检工程师、工班质检员三级质量管理网络。明确项目施工过程中质量监控环节和质量监测点，制定具体的监控措施，科学严格地制定各工序、施工工艺的质量预控措施，实施标准工法作业。3、地质超前预报质量保证措施由工程技术部建立一套适合本工程的综合预报系统，先用地质法、工程地质类比法、地质素描法作宏观分析预报，后采用TSP系统作100m左右的长期宏观预测预报，用地质雷达、红外线探水仪作中短期预测，必要时用超前探孔作揭露式验证预报，用掌子面揭露的地层岩性、岩体结构面的发育程度、裂隙大小，渗流水量、压力综合判定前方地质情况，多种预报形式综合运用，提高预报精度，为设计和施工决策提供依据。五、施工地质超前预报的内容和方法隧道施工地质工作内容包括：超前地质预报；施工围岩分级及稳定性评价；隧底及周边岩溶探查；灾害评估及防治工程措施建议；竣工图及报告等5项内容。 1、超前地质预报超前地质预报是隧道施工地质工作最主要的工作内容。其工作分为既有资料收集；地质素描；洞内外水文调查；监测测试；超前地质预测；综合超前预报和成灾警报等六项任务。（1）既有资料收集既有设计资料和相关地质成果的收集和分析,对存疑虑的相关重大地质问题和地段,必要时进行踏勘和补充恰当的地质工作。（2）地质素描施工地质最基础的工作，包括正洞、超前平导和辅助导坑洞壁地质及掌子面地质素描。其主要内容包括：地质观察a、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。b、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。c、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。 d、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。e、特殊地层-煤层、沥青层、含膏盐层和含黄铁矿层单独素描。岩溶调查岩溶规模（形态）、位置（洞体里程）、所属地层和构造部位，充填物（成分、状态）、洞体展布的空间关系。（3）洞内外水文调查洞内水文调查a、涌水点(处)调查空间：层位、构造部位、洞围分布，含水体分布；时间：点(处)间的时效关系；制约：制约因素、补给来源、途径、连通关系。b、涌水量预测实用量测：反映瞬时特征和短期变化特征；长期观测：反映长期变化特征和动态特征；涌水量预测。c、水质水压测试包括水压、水温、水色、含泥沙量测定。d、危害评估洞外水文调查a、气象观测。b、重要排泄点、径流点长期观测；c、相关岩溶水文地质及环境水文地质调查调绘：相关岩溶水文调绘、地表坍方、变形调查；试验：同位素、示踪等；水质。（4）超前地质预测预测方法a、地质编录预测法(图解法、类比法、断层参数法)；b、超前物探预测法：包括TSP-203、地质雷达等。c、超前钻孔预测法；d、超前平导预测法；预测有效距离a、长距离超前地质预测：其预报距离为100150m。以TSP、断层参数法等为手段结合地面地质工作综合预报。b、短距离超前地质预测：其预报距离为1530m以内。是在长距离超前地质预报的基础上，以地质雷达、58孔510m超长炮眼孔和30m超前钻孔为手段并结合掌子面地质素描工作综合预报。c、中长距离超前预测：其预报距离为3060m，是在长距离超前地质预测的基础上，针对较大物探异常，以3060m超前钻孔为手段并结合掌子面地质素描工作综合预报。（5）综合超前预报和成灾警报综合超前预报内容地层、完整性及含水情况；断层及富水情况；大型岩溶及富水情况；暗河。超前地质灾害警报内容大型塌方；突水突泥；煤与瓦斯突出、天然气、瓦斯燃烧爆炸；岩爆、软岩大变形。预报灾害警报方法资料综合分析法；不良地质前兆预测法；地质灾害发生可能性判断法。2、施工围岩分级和围岩稳定性评价围岩稳定性评价一般分为稳定性初步评价和长期稳定性评价。按表3填写施工阶段围岩级别判定卡和素描表。（1）施工围岩分级：根据地质素描确定岩石坚硬程度、完整性，并根据岩体含水情况和地应力高低划分施工阶段围岩分级。 （2）围岩稳定性评价：根据施工围岩分级、掌子面稳定状态、地应力测试结果、岩爆、软岩变形和地表沉陷变形观测资料，综合评价围岩稳定性。根据软弱不利结构面楔体稳定性分析，评价围岩局部稳定性，预报拱顶掉块、侧壁片帮等灾害。3、施工过程中隧底及周边岩溶勘察根据既有勘察资料分析和洞内地质素描及超前地质预报的岩溶发育情况，对疑有岩溶发育的段落，在仰拱和衬砌施工前施工单位按设计要求采用地质雷达、风钻探查，影响稳定的异常处设计单位采用钻孔验证，设计单位确认隧底和周边隐伏岩溶的位置、大小、顶板厚度，分析评价隧底及周边稳定性并提出处理措施。施工阶段围岩级别判定卡 表3工程名称施工里程评 定 距洞口距离（m）岩性指标岩石类型（名称）埋深H m 极硬岩 硬 岩 较软岩 软 岩 极软岩 土岩石强度Rc(Mpa)Rc6060Rc3030Rc1515Rc5Rc5掌子面状态稳定稳定随时间松弛掉块自稳困难需及时支护正面不能自稳、需超前支护岩体完整状态地质构造影响程度轻微较重严重极严重完 整地质结构面间距(m)1.51.50.60.60.20.20.060.06较完整延伸性极差差中等好极好粗糙度明 显 台阶状粗 糙 波纹状平整光滑 有擦痕平整光滑较破碎张开性(mm)密闭1.0黏土 充填破 碎风化程度未风化 微 风 化弱 风 化强风化全风 化极破碎岩体含水状态渗水量L/min.10m10 干燥或湿润1025 偶有渗水25125 经常渗水干燥或湿润偶有渗水经常渗水围岩级别记录者复核者监理日 期备注: 岩性指标栏岩石力学强度、指标变形必要时做。4、灾害评估、防治工程措施建议（1）灾害评估内容：包括超前预报、围岩稳定性评价和隧底及周边岩溶勘察所揭示的大型坍方、突水突泥、瓦斯、天然气突出、岩爆、软岩变形、围岩稳定性、隧底岩溶坍塌等方面。（2）灾害评估方法：参照表3施工地质分级简表中地质复杂程度，诱发环境问题的程度和结合工程特征评价各类灾害对隧道施工安全、质量、工期、环境的危害评估。（3）防治工程措施建议：施工地质人员以设计为基础，根据综合预报的地质条件，从地质的角度出发，针对不同地质条件和地质灾害及其危害程度，提出安全可行的处理措施建议。涉及到变更的，提供相关变更设计资料。六、施工地质分级和对超前地质预测预报工作的实施要求标段内隧道的施工地质工作分为三个等级，即A、B、C三级。施工地质工作应作为一道工序纳入施工组织设计中。根据隧道施工图设计说明，凡属长大复杂岩溶隧道，必须在施工地质预报工作中坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探的结合、地质方法与物探方法的结合、多种物探方法的结合、地球物理方法与超前水平钻探的结合，开展多层次、多手段的综合超前地质预报，并贯穿整个施工过程。根据不同的施工地质分级，针对不同类型的地质问题，选择不同的方法和手段开展超前地质预报。 A级：可能存在重大地质灾害的地段，如可能遭遇大型暗河系统，发育重大软弱、富水、导水性良好的断层；存在重大物探、钻探异常；可能发生大特大型突水突泥；并可能诱发重大环境地质灾害的地段以及高地应力、瓦斯灾害严重的地段。B级： 主要针对可能发生中小型突水突泥地段，存在较大物探、钻探异常、断裂带等地段。当发现局部地段较复杂时，则按A级要求实施。C级：主要针对岩溶水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段，发生突水突泥的可能性较小。涌突水级别据经验暂定为：小型涌突水： 100m3/h中型涌突水： 1001000m3/h大型涌突水： 100010000m3/h特大型涌突水： 10000m3/h实际操作过程中需结合施工技术条件和工程特征评估其危害，调整涌水量级别。另外也需根据既有资料、超前预报含水体情况和钻孔、炮眼揭露的地下水喷射距离，综合预测涌突水量。表4是根据岩溶发育程度，岩溶水文地质条件，断层带及其软弱围岩的稳定程度、瓦斯及天然气有害气体的影响程度等以及它们对施工安全、环境问题影响程度，进行程度分级，在此基础上依据风险程度进行施工地质分级。对于工程的危害尚需结合工程特征，如排水条件、处理难度等方面综合考虑。 隧道施工地质工作分级简表 表4 施工地质分级 因子影响程度 危害程度分级因子 ABCa(严重)b(较严重)c(一般)1.地质复杂程度(含物探异常)1-1、岩溶发育程度岩溶管道、暗河、大型岩溶腔体。密集溶隙管道，中小型岩溶腔体。溶隙、溶孔、局部小型溶隙管道。1-2、涌水、涌泥程度大型突水、突泥、成灾害；高水压。中小型突水、突泥，可能成小型灾害。小型涌水、涌泥。1-3、断层稳定程度大型断层带、性态差、富水，形成大型失稳坍方，可能酿成大型事故。中型断层带，软弱，中弱富水，个别中型坍方，可能酿成中小型事故。中小型断层，弱富水，小型坍方。1-4、地应力影响程度高应力区，强岩爆，大变形。高应力，弱岩爆；中弱变形。高应力不致形成岩爆，轻微变形。1-5、瓦斯影响程度瓦斯突出高瓦斯低瓦斯低瓦斯2.(地质因子)对隧道施工影响程度危及施工安全，影响工期。存在安全隐患。可能存在安全问题。3.诱发环境问题的程度形成环境灾害。施工、防治不当，可能诱发环境问题。特殊情况下可能出现一般环境问题。1、 隧道施工地质分级隧道施工地质分级按表4进行。 隧道施工地质分级表 表4隧道名称里 程施工地质分级ABC2、预报方法及频次平导及附属导坑（迂回导坑或泄水洞）不同施工地质分级所对应采取预报方法及频次如图1、图2、图3所示。正洞超前地质探测的模式和程序同平导，但超前水平钻和超长炮眼的数量应适当增加，发现地质异常时适当予以加强。不论正洞及辅附导坑，施工过程中如设计提出明确的探测要求时，应按设计单位施工地质组签发地质超前预报通知单具体内容组织实施。图1 A级预报方法及频次示意图图2 B级预报方法及频次示意图 图3 C级预报方法及频次示意图七、超前地质预报与测试技术要求1、地质素描（1）工作要求按照地质素描的内容和现场记录格式、每次开挖循环后对掌子面和左右边墙进行素描，关键部位进行数码摄像。素描图、记录必须在现场进行，素描一律“写实”，不做任何换算。素描图式、图例、比例、用语应统一，按要求采取标本（包括定向标本）。（2）素描资料整理要求素描原始记录、图、表须当天整理（绘制）。 施工一定距离后，隧道地质素描图，应分段完善、总结，并做出相应的隧道纵断面图（地质展示图）、表。及时整理标本。提交的图表：a、洞内（正洞、平导、辅助导坑等）的展示图；b、掌子面素描图；c、正洞、平导-平面联体工程地质图、水文地质图、纵断面、横断面图；d、结构面调查表；e、水点调查表；f、重大涌水点（段），涌水-降雨时间曲线图；g、岩样、水样试验成果。2、岩体力学测试：岩石强度采用点荷载，取样强度试验采用弹性纵波速度测试，围岩压力采用压力盒测试。 （2）地应力测试 安禄隧道深埋灰岩隧道是具有代表性的地应力测试隧道。 测试位置及方法：利用平导或合适的位置另掘专门试验坑洞，采用应力解除法测试。 （3）地温实测：利用钻爆孔，岩温计实测，测点均布，特别地段加密。 （4）煤层瓦斯测试：利用瓦斯检测仪进行。 （5）地表水文地质监测 水文地质监测内容a、选点原则:对隧道施工可能会产生突水影响的地下暗河、隧道施工可能会引发地下水疏干的生活泉点，以及观察地下水水位变化的深孔进行长期监测。b、监测项目：主要监测项目为地下水的流量、水位、水质，河流的渗漏，配以气象的观测。c、监测内容：根据设计院具体要求。观测技术要求a、气象观测：气象点设立：应选择隧道中部的山岭地带，场地要开阔；观测要素：天气状况（晴、阴、雨、雪）、气温（）、降雨量（mm）；观测时间：每日定时观测，遇到特殊天气，如大雨、暴雨、暴雪等，需作备注，记录其发生时间、持续时间及持续时间内的降雨量。自动观测，日雨量计算以每日上午8时为日分界；人工观测，需每日上午8时、晚8时各观测一次。b、岩溶地下水观测：观测点设置：必须在观测点构筑固定围堰，围堰要牢固，能抵挡最大洪水侵袭；堰口采用矩形或等边直角三角形，堰口前能跌水、后有积水。观测要素：根据排泄点的特点，确定其观测要素，流量、水位、水温、水质（主要是混浊度）、天气状况、气温等基本项目必须观测，另特殊天气，如大雨、暴雨、暴雪等需作备注，记录其发生时间和持续时间；深孔只观测水位。观测时间：枯季晴好天气时，宜3天观测一次；平时降雨前至降雨后及雨季（59月份）应每天观测一次；如发现隧道施工引起地下水变化，必须每天进行观测；观测时间每日早晨8时。水质一般取样作简分析，每季度一次，取样时间为每季度中间一个月的中旬15日；如隧道施工引起水质变化，应加密取样作污染分析。c、加密观测：隧道施工引起地下水明显变化的地下水点应进行加密观测，观测时间应每天观测一次，特殊情况下应早晚各观测一次，观测时间早6时和晚6时。d、资料要求：观测延续时间应到隧道施工结束；所有的观测点必须建立技术档案：气象点记录观测点地理位置、标高及观测仪器型号；地下水点记录观测点的地质素描图、围堰构筑物尺寸（应附图及照片）及观测仪器精度；应不定期地进行观测仪器及观测记录的检查，及时排除不合理的因素；对观测资料应及时按项目与时间的关系整理成图表，并结合隧道施工情况进行综合分析；按月进行资料整理，一个水文年后提供完整资料一套，包括观测点技术档案、原始记录、资料图表及分析评价报告等。3、超前水平钻孔（1）超前水平钻孔探测一般根据要求采取15个孔，钻进深度30m，两个循环的搭接长度不小于5m。钻孔位置一般如图6布置。掌子面中部两边的超前钻孔应水平且有一定水平偏角，掌子面上部的超前钻孔应有一定仰角，掌子面下部两边的超前钻孔应有一定的俯角和水平偏角。（2）每个掌子面要求配备钻进功效4米/小时的水平钻机两台。（3）两次循环的超前水平钻探搭接长度不小于5米。（4）钻进过程中，对断层、溶洞充填物应干钻取样，对不同岩层代表性取样，其余采用孔内摄像记录，以提高功效。（5）超前水平钻探资料应现场记录描述。（6）采用少量510米炮眼钻进预测掌子面前方地层和地下水。 图6 超前水平钻孔布置示意图4、超长炮孔探测超长炮孔探测每排炮根据要求设510个超长炮孔，长度大于5m，特殊地段适当增加，并视具体情况设一定外插角，以预测掌子面前方地层和地下水。5、TSP203探测（1）有效预报距离应达到：A级地段100m，B、C级地段150m。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10m；（2）钻孔要求：预报断层构造时爆破钻孔应根据走向布置在与断层夹角较小一侧的隧道边墙上。预报岩溶时爆破钻孔应布置在没有横洞和停车道的一侧。爆破钻孔应选择布置在完整灰岩段落上，不宜在隧道边墙岩溶发育的段落做TSP试验，此时应加强地质雷达和水平钻孔进行超前探测。每一次预报的有效炮数不少于20个，炮间距1.5m。炮眼高度11.5m，所有炮眼与接收器高度应相同（与隧道底板平行）。炮眼孔深1.21.5m（孔深尽量一致），向下倾斜1020，垂直于隧道轴向。钻孔完成后应注意保护，防止塌孔。接收器孔距掌子面约50m，距第一爆破孔1520m。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4245mm，孔深2 m，应根据采用的藕合材料确定接收孔上倾还是下倾。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。具体钻孔布置情况如图7所示。上倾510)(上倾5101m接收器孔接收器孔横截面（接收器孔）)(下倾10201m炮孔炮孔横截面(炮孔,左或右侧)下倾102050m掌子面1520m接收孔1隧道轴炮孔S1 S2 S3 S23 S24接收孔22m2m1.5m1.5m 1.5m图7 接收器孔和炮孔布置示意图（3）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75g。应保证炸药与炮孔严密藕合，所有炮孔必须采取堵孔和注水措施。（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。（5）提交以下资料：现场数据记录表（如表7）；X、Y、Z三个分量的原始记录；频率谱；纵横波分离后的P、SH、SV波形图；P、SH、SV波的极度偏移图（横坐标为里程）；二维结果图（横坐标为里程）；反射面提取图；岩石参数曲线图（横坐标为里程）；电子文档。 TSP现场数据记录表 表7隧道（第 标） 号 年 月 日掌子面里程炮孔布置左边墙 右边墙接收器里程高度孔深倾角耦合剂耦合状态左右炮点参数序号距离孔深高差药量备 注1234567891011121314注：第一炮的距离为炮点到接收器的距离，以后为孔间距。高差为各炮孔与接收器的高差，高为正，低为负。操作: 记录: 复核: 施工监理: 6、地质雷达探测（1）有效探测距离：在完整灰岩地段应不大于20m，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。当开挖通过大的异常后，应重新进行下一次预报。在不利于雷达数据采集的地段如炭质灰岩地段或煤系地层，可以不采取地质雷达方法进行超前预报。（2）仪器要求：选用瑞典MALA公司RAMAC型地质雷达，使用中心频率为50MHz和100MHz的两种非屏蔽天线及250MHz的屏蔽天线。（3）掌子面前方预报的数据采集要求：现场数据采集主要在掌子面上进行，在测试前将掌子面及周围危岩彻底排除，并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。全断面开挖的隧道，在掌子面分上下布置两条测线，测线长度根据掌子面宽度决定，测线位置距隧道周边的距离1m左右。上下台阶开挖的隧道，分别在上下台阶各布置一条横测线，测线高度距隧道底板1m左右。为保证探测结果的准确，应在同一测线上进行两次的重复探测，点测法一般采用0.1m间距。（4）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、反射体的形态和规模、钻孔验证的位置和深度。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。提交以下资料：测线布置图；现场数据记录表（如表8）；时间剖面；波形剖面、解释参数和解释结果。地质雷达现场数据记录表 表8隧道（第 标） 号 年 月 日探测目的超前预报里程测点距离隧底复查测线位置序号位置起点终点备注12操作 记录 复核 施工监理注：隧底复查：位置按距隧道中线左右的距离或左边墙右边墙填写，起终点按里程填写；测线按左边墙隧底右边墙的顺序排列编号。超前预报：垂向测线的位置按距中线左右的距离填写，起终点按与底板的距离填写；水平测线的位置按距底板高度填写，起终点按与中线的距离填写，一般左边或拱顶为起点。7、隧底及周边隐伏岩溶探查：隧底及周边隐伏岩溶探查应在隧道已完成一定长度或已通过可溶岩地段以后进行，查明隧底及周边一定范围内（一般不少于5m）的岩溶发育形态和规模。施工单位主要是做好工前隧底及周边岩溶探查。（1）工前隧底及周边岩溶探查是指在仰拱和衬砌施工前采用地质雷达、钎探探查，影响稳定的异常处采用钻孔验证。（2）隐伏岩溶探查选用RAMAC型地质雷达，使用中心频率为250MHz的屏蔽低频天线。（3）测线布置在没有钢筋支护的地段一般应布置4条测线，分别为左、右边墙各1条、隧底2条。有钢筋支护的地段只在隧底布置2条。采用连续测量方式。（4）对所有测线都应进行重复测量。测量前应大致平整隧底，如隧底起伏太大，在记录中应标注。（5）现场数据记录方式、数据的整理和处理、和所应提交的资料与超前预报相同。地质成果剖面中应标注异常的性质、范围、深度和钻孔验证位置和深度。八、施工地质工作记录、报表及资料整理要求主要包括以下几个方面：1、施工地质工作日志；2、施工地质工作报表；3、施工地质资料整编：施工地质编录、导坑展示图；洞内涌（突）水、涌（突）泥实录及摄影；洞内瓦斯、天然气涌出及洞内岩爆、大变形实录及摄像；洞内超前地质物探资料及成果图表；洞内水平钻孔布置图、钻孔柱状图、钻探日志（或记录）；洞外气象、水文、地面变形观测记录及图表；洞内外地应力、水压力、水质分析等测试试验成果；施工地质预测预报综合成果图及分析报告；施工地质工作总结。1、施工地质工作日志应从施工地质工作起始日起至结束日止，应由各隧道工点地质预报负责人（组员）对每天的施工地质工作进行记载，填写施工地质工作日志。施工地质工作日志表格式详见安禄隧道施工地质资料整理格式要求和图集附表：施工地质工作日志表。2、施工地质工作报表（1）封面格式如下：广昆铁路三标XX隧道施工地质工作（年、月、周）报(总第01期)年度：2007年月份：10月总工程师：庞克来编 制 人： （副组长） 报出日期：2007年10月31日（2）正文包括以下内容：施工地质工作基本情况。 完成施工地质工作情况。本期施工地质工作小结。 下一步施工地质工作计划。3、施工地质资料整编要求：（1）施工地质编录、导坑展示图。格式详见隧道施工地质资料整理格式要求和图集附图：隧道地质素描展示图。（2）洞内涌(突)水、涌(突)泥实录摄影要求准确记录涌(突)水、涌(突)泥点的时间、里程，测量涌(突)水、涌(突)泥的数量，测出涌(突)水、涌(突)泥点的位置、高程。声像应附有注明工程项目名称及影音内容的文字材料，应做到图像清晰，声音清楚，文字说明或内容准确。（3）洞内瓦斯、天然气涌出及洞内岩爆、大变形实录及摄像。要求准确记录瓦斯、天然气涌出点的里程、涌出时间，测量其浓度。声像应附有注明工程项目名称及影音内容的文字材料，应做到图像清晰，声音清楚，文字说明或内容准确。（4）物探报告要求说明和图件以A4纸编制，图幅较长时可用A3纸，折叠后按A4规格装订。除原始记录外，图件的横比例尺1：200、深度或时间、温度的比例尺根据图幅确定。图式要求见图8 图8 超前预报物探图示 报告封面xx隧道施工地质超前预报地质探测报告XX隧道（第三标）01号探测里程：仪器操作：（操作人）报告编写：（编写人）技术负责：（总工程师）施工监理：（现场监理）施工单位：中铁十六局集团昆广铁路工程指挥部2007年 10 月30日报告内容a、工作概况；探测目的、方法、设备及原理；测线布置（附布置图）；资料分析；结论与建议；成果图表。 b、定性分析资料：TSP：X、Y、Z三个分量的原始记录；频率谱；纵横波分离后的P、SH、SV波形图；P、SH、SV波的极度偏移图和反射面提取图（横坐标为里程）；二维结果图（横坐标为里程）；岩石参数曲线图（横坐标为里程）；岩石参数表。地质雷达：测线布置图；现场数据记录表；时间剖面；波形剖面、解释参数和解释结果。（4）各探测手段具体要求：TSP203（每测一次提交一次报告）：提供原始测试数据表格；提供TSP测试报告，内容包含：a、工作概况。说明测试工作的概况，如测试日期、测试过程、测试完成日期等。b、探测的方法、设备及原理。说明测试采用的设备型号、设备所能达到的精度、设备的工作原理等。c、对测试结果的初步分析。对测试的结果进行初步分析，分析测试结果有无异常、如有异常则判定异常的位置并分析导致异常的可能原因。d、初步结论：定量解释结果（表格），对测试结果进行总结，并对下一步工作的开展进行建议。e、定性分析图件。地质雷达（每测一次提交一次报告）：提供原始测试数据表格；提供地质雷达测试报告，内容包含：a、工作概况。说明测试工作的概况，如测试日期、测试过程、测试完成日期等。b、探测的方法、设备及原理。说明测试采用的设备型号、设备所能达到的精度、设备的工作原理等。c、测线布置。说明测试中测线的数量、位置及测点的布置，并应附测线(点)布置图。d、对测试结果的初步分析。对测试的结果进行初步分析，分析测试结果有无异常、如有异常则判定异常的位置并分析导致异常的可能原因。e、初步结论：对测试结果进行总结，并对下一步工作的开展进行建议。f、附地质雷达成果图、时间剖面（波形）、定量解释结果（表格）、隧底复查的图件还应附验证钻孔的位置和深度表。超前水平钻探（每次须提供以下资料）：a、钻孔平面布置图。b、钻探日志，表格格式详见隧道施工地质资料整理格式要求和图集附表：钻探日志表。c、钻孔柱状图。格式详见隧道施工地质资料整理格式要求和图集附图：超前钻探工程地质图。其中斜孔须投影到线路(平导、附属导坑)方向。测试试验：a、水质分析：提供水质分析报告表，表格格式详见水质分析报告表。b、岩石压缩试验：提供岩石压缩试验报告表，表格格式详见岩石压缩试验报告表。c、瓦斯测试：根据瓦斯隧道施工要求，做好瓦斯检测记录。d、地应力测试：（参见隧道施工地质实施细则具体要求）。 、隧道涌水观测：隧道内涌水监测，因隧道内涌水具有不确定性、突发性和快速性，涌水点难以确定，需要在边施工边观察，发现涌水点及时监测，观测记录表如表9。涌水观测内容：涌水点的位置、性质（裂隙、溶洞）、涌水量（初期、最大、正常）、涌水延续时间、地下水的含泥情况（混浊度）以及涌水期间的天气状况。需整理的图件：涌水量历时变化曲线图（参见图9）。、水文地质、工程地质图例：水文地质、工程地质图例格式详见隧道施工地质资料整理格式要求和图集附图：工程地质水文地质图例符号图。隧道涌水点观测记录表 表9里程位置涌水点性质涌水点地质素描图备注涌水起始时间最大涌水量正常涌水量涌水延续时间地下水混浊度观测时间流量(l/s)天气情况观测时间流量(l/s)天气情况记录人：检查人：负责人：九、其它要求：1、施工地质超前预测预报必须严格纳入施工作业工序，严格自检报检审批制度，未经超前地质预测预报探明不得开挖作业，每次施作必须符合规定搭接长度要求，预报实施小组人员要在施工实践中不断地总结经验。2、除按本办法认真做好日常超前地质预测预报和围岩量测工作外，适时根据广昆建指、铁二院有关文件相关要求深入开展该项工作，确保施工安全。十、考核及奖罚办法为确保地质超前预报工作落到实处，确保施工安全。特制定以下考核及奖罚措施，以调动相关人员工作积极性，规范地质预报管理和实施。局指成立考核小组，每月将定期与不定期开展超前地质预报实施情况专项考核，考核内容主要包括综合超前预测预报按地质分级及设计要求的现场实施情况、内业资料整理、设备保管维护三个方面。1、阶段性考核与奖罚具体考核办法另行制定。2、日常检查情况处罚规定（1）现场实施情况：TSP203系统、地质雷达探测、超前地质水平钻孔、超长炮孔未实施或未按规定要求实施而开挖，每工作面每发现一次，罚款1000元。仰拱和二次衬砌施工前没有按设计要求采用地质雷达、钎探进行工前隧底及周边隐伏岩溶探查的，每工作面每发现一次罚项目部1000元。围岩监控量测布点没有及时施作、布点不按要求间距设置或不按时量测，每发现一处（次），罚款500元。（2）内业资料整理：TSP203、地质雷达、超前水平钻孔、超长炮孔实施完成后应在24小时内按要求格式形成正式成果用以指导施工，未及时整理资料并向监理、设计报审签认，不填报超前地质预报实施确认单，每项每次罚款200元。各项地质预报资料（地质素描、展示图、围岩级别判定卡、TSP203、地质雷达、超前水平钻孔、超长炮眼、围岩量测及回归分析、涌水量观测等）没有分类、分工作面整理归档和建立台帐（或目录清单）者，或建立台帐、归档整理不及时，每发现一次罚款200元。资料弄虚造假，与实际不符者，每发现1份罚款200元。（3）物探设备保管、维护设备、电脑无客观理由属人为因素造成损坏、丢失者，由公司项目部负责赔偿或维修。TSP203系统、地质雷达使用后，在保管期间不予清洁，泥污不堪，每发现一次罚款100元。项目部各自在使用前未在超前地质预报设备使用登记台帐进行登记、签字的，每发现一次罚款100元。凡局指领导、安全、质量、施技等工程业务部门日常或专项检查在现场发现问题的，均可依据上述规定填写罚款通知单。局指罚款通知单只针对公司项目部进行，其中个人处罚由公司项目部根据具体情况自行规定。罚款在当月验工计价中予以扣除。附件：（其中46项详见XX隧道施工地质资料整理格式要求和图集）1、地质素描表（每开挖循环填写）；2、地质素描展示图范例（一般1050m绘制一次，作为地质素描工作的阶段性总结，视围岩变化及特殊地段确定分段长度）；3、围岩级别判定卡；4、超前钻探日志表、超前钻探工程地质柱状图格式；5、物探报告封面及审批表；6、隧道涌水点观测记录表，流量、降雨量历时关系曲线图；7、超长炮眼记录样表； 8、TSP203、地质雷达探测、超前水平钻孔登记台帐样表；9、超长炮眼、地质素描、展示图、判定卡、围岩量测记录清单样表；10、超前地质预报实施确认单；11、超前地质预报设备使用登记台帐； 12、超前地质预报月度考核检查表。中铁十六局集团有限公司广昆铁路工程指挥部二00七年十一月二十九日