1、PAGE 成貴鐵路CGZQSG-6標(biāo)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案四川路橋成貴鐵路CGZQSG-6標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 日期：2014年4月目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc386874441 1 編制依據(jù)及原則 PAGEREF _Toc386874441 h 1 HYPERLINK l _Toc386874442 1.1 編制依據(jù) PAGEREF _Toc386874442 h 1 HYPERLINK l _Toc386874443 1.2 編制原則 PAGEREF _Toc386874443 h 1 HYPERLINK l _Toc386874444 2 工程地質(zhì)概

2、況及預(yù)報(bào)重點(diǎn)、難點(diǎn) PAGEREF _Toc386874444 h 1 HYPERLINK l _Toc386874445 2.1 工程地質(zhì)概況 PAGEREF _Toc386874445 h 1 HYPERLINK l _Toc386874446 2.2 本項(xiàng)目預(yù)報(bào)重難點(diǎn) PAGEREF _Toc386874446 h 4 HYPERLINK l _Toc386874447 3 預(yù)報(bào)實(shí)施方案 PAGEREF _Toc386874447 h 4 HYPERLINK l _Toc386874448 3.1 地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的主要內(nèi)容及達(dá)到目標(biāo) PAGEREF _Toc386874448 h 4 HY

3、PERLINK l _Toc386874449 3.2 預(yù)報(bào)總體布置及安排 PAGEREF _Toc386874449 h 4 HYPERLINK l _Toc386874450 3.3 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)組織計(jì)劃和工作流程 PAGEREF _Toc386874450 h 4 HYPERLINK l _Toc386874451 4 組織機(jī)構(gòu)及儀器設(shè)備配置 PAGEREF _Toc386874451 h 5 HYPERLINK l _Toc386874452 4.1 實(shí)施組織機(jī)構(gòu)設(shè)置 PAGEREF _Toc386874452 h 5 HYPERLINK l _Toc386874453 4.2 主要進(jìn)

4、場物探儀器及通信、交通、設(shè)備 PAGEREF _Toc386874453 h 8 HYPERLINK l _Toc386874454 5 隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則 PAGEREF _Toc386874454 h 9 HYPERLINK l _Toc386874455 5.1 預(yù)報(bào)方法選擇 PAGEREF _Toc386874455 h 9 HYPERLINK l _Toc386874456 綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)配套模式示意圖 PAGEREF _Toc386874456 h 9 HYPERLINK l _Toc386874457 5.2 預(yù)報(bào)頻次 PAGEREF _Toc386874457 h 9 HYPE

5、RLINK l _Toc386874458 5.3 地質(zhì)調(diào)查法現(xiàn)場實(shí)施細(xì)則 PAGEREF _Toc386874458 h 10 HYPERLINK l _Toc386874459 5.4 TSP預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則 PAGEREF _Toc386874459 h 12 HYPERLINK l _Toc386874460 5.5 地質(zhì)雷達(dá)法預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則 PAGEREF _Toc386874460 h 15 HYPERLINK l _Toc386874461 5.6 紅外探水法預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則 PAGEREF _Toc386874461 h 16 HYPERLINK l _Toc386874462 5.7超

6、前鉆探法預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則 PAGEREF _Toc386874462 h 18 HYPERLINK l _Toc386874463 6質(zhì)量要求及質(zhì)量保證措施 PAGEREF _Toc386874463 h 21 HYPERLINK l _Toc386874464 7超前地質(zhì)預(yù)報(bào)注意事項(xiàng) PAGEREF _Toc386874464 h 23 HYPERLINK l _Toc386874465 8超前地質(zhì)預(yù)報(bào)安全措施 PAGEREF _Toc386874465 h 24 HYPERLINK l _Toc386874466 9預(yù)報(bào)成果的提交 PAGEREF _Toc386874466 h 25 HYPE

7、RLINK l _Toc386874467 9.1 應(yīng)提交的記錄和報(bào)告 PAGEREF _Toc386874467 h 25 HYPERLINK l _Toc386874468 9.2 成果內(nèi)容及提交方式 PAGEREF _Toc386874468 h 25 HYPERLINK l _Toc386874469 附件1 地質(zhì)預(yù)報(bào)報(bào)告格式 PAGEREF _Toc386874469 h 27 HYPERLINK l _Toc386874470 附件2 地質(zhì)素描格式 PAGEREF _Toc386874470 h 31 HYPERLINK l _Toc386874471 附件3 超前鉆孔報(bào)告格式 P

8、AGEREF _Toc386874471 h 32 HYPERLINK l _Toc386874472 附件4 超前地質(zhì)鉆探記錄表 PAGEREF _Toc386874472 h 35 HYPERLINK l _Toc386874473 附件5 隧道超前地質(zhì)鉆孔柱狀圖 PAGEREF _Toc386874473 h 36新建成都至貴陽鐵路樂山至貴陽段站前工程CGZQSG-6標(biāo)段 隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)施工方案 四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司 成貴鐵路CGZQSG-6標(biāo)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案1 編制依據(jù)及原則1.1 編制依據(jù)（1）成貴鐵路相關(guān)設(shè)計(jì)文件、圖紙、技術(shù)文件；（2）鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)指南

9、（鐵建設(shè)【2008】105號(hào)）； （3）高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南（鐵建設(shè)【2010】241號(hào)）；（4）鐵路工程物理勘探規(guī)范（TB10013-2010）；（5）鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術(shù)規(guī)程（TB10301-2009）；（6）鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程（TB10304-2009）；（7）鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理暫行規(guī)定（鐵建設(shè)【2007】200號(hào)）；（8）關(guān)于進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計(jì)施工有關(guān)技術(shù)規(guī)定的通知（鐵建設(shè)【2010】120號(hào)）；（9）我單位對(duì)施工現(xiàn)場實(shí)地勘察、調(diào)查資料。1.2 編制原則(1) 根據(jù)工程實(shí)際情況，科學(xué)、合理的安排地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，做到既能滿足施工需要，又盡

10、可能減少對(duì)隧道施工的影響；(2) 采用長短距離相結(jié)合的預(yù)報(bào)手段，長距離預(yù)報(bào)宏觀控制，中遠(yuǎn)距離及短距離預(yù)報(bào)確保預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，做到預(yù)報(bào)結(jié)果及時(shí)指導(dǎo)隧道施工。(3)即保證預(yù)報(bào)項(xiàng)目的連續(xù)性、全面性，又突出重點(diǎn)，加強(qiáng)重點(diǎn)、難點(diǎn)工程的預(yù)報(bào)措施，為隧道施工提供工程地質(zhì)依據(jù)，以確保隧道施工順利進(jìn)行和工程施工安全。2 工程地質(zhì)概況及預(yù)報(bào)重點(diǎn)、難點(diǎn)2.1 工程地質(zhì)概況(一)寶珠寺隧道隧道位于南廣背斜西北翼，未發(fā)現(xiàn)有明顯構(gòu)造痕跡；隧道深部為儲(chǔ)氣構(gòu)造，且臨近宋家廟大型天然氣田，不排除深部天然氣沿著巖層裂隙深入到隧道內(nèi)的可能性；隧道進(jìn)口仰坡順層，圍巖砂巖夾泥巖較軟弱，節(jié)理裂隙發(fā)育，隧道頂板穩(wěn)定性差，巖層層理傾角很大，巖

11、層容易出現(xiàn)滑塌甚至是傾覆，進(jìn)口工程地質(zhì)條件差；隧道出口工程圍巖砂巖夾泥巖較軟弱，節(jié)理裂隙發(fā)育，工程地質(zhì)條件較差。洞身段圍巖較軟弱，地下水較發(fā)育，隧道洞身巖層傾向小里程方向，傾角很大，且節(jié)理裂隙發(fā)育，工程地質(zhì)條件較差。其中D1K146+100+120和DK146+250+257段采用地質(zhì)調(diào)查法；D1K146+120DK146+250段采用地質(zhì)調(diào)查+超前鉆探。（二）皂桷磅隧道隧道位于南廣背斜西北翼，未發(fā)現(xiàn)有明顯構(gòu)造痕跡；隧道深部為儲(chǔ)氣構(gòu)造，且臨近宋家廟大型天然氣田，不排除深部天然氣沿著巖層裂隙深入到隧道內(nèi)的可能性；隧道進(jìn)口仰坡順層，圍巖砂巖夾泥巖較軟弱，節(jié)理裂隙發(fā)育，進(jìn)口順曾仰坡，可能發(fā)生巖層傾覆

12、，進(jìn)口工程地質(zhì)條件較差；隧道出口工程圍巖砂巖夾泥巖較軟弱，節(jié)理裂隙發(fā)育，工程地質(zhì)條件較差。洞身段圍巖較軟弱，地下水較發(fā)育，隧道洞身巖層傾向小里程方向，傾角很大，且節(jié)理裂隙發(fā)育，工程地質(zhì)條件較差。全隧采用地質(zhì)調(diào)查法，其中DK146+459+773段隧區(qū)深部為南廣儲(chǔ)氣構(gòu)造。（三）佛界山隧道隧道為低瓦斯隧道，煤層主要以煤線形式存在于砂巖夾層中；K147+460為南廣背斜核心部，兩側(cè)地層從老到新依次出露；隧道進(jìn)、出口段工程地質(zhì)條件較好，洞身段工程地質(zhì)條件一般。本隧DK146+925+945段采用地質(zhì)調(diào)查法探測(cè)，DK146+945DK147+300采用地質(zhì)調(diào)查法、超前鉆探法，DK147+300DK147

13、+510段采用地質(zhì)調(diào)查法、物探法（TSP）、超前鉆探法，DK147+510DK147+690段采用地質(zhì)調(diào)查法、物探法（TSP）、超前鉆探法，DK147+690DK149+555段采用地質(zhì)調(diào)查法、超前鉆探法，DK149+555DK149+580段采用地質(zhì)調(diào)查法，DK147+300DK149+555采用洞周探測(cè)法。（四）豆子灣隧道隧址區(qū)位于南廣背斜和石崗坪向斜之間，單斜構(gòu)造；DK150+950位置為橋橋?yàn)乘畮?，水量較大；地表水較發(fā)育，地下水中等發(fā)育；洞身圍巖軟弱，DK150+950DK151+740段巖層緩傾。其中DK149+621DK151+740段采用地質(zhì)調(diào)查法，DK149+641DK151+

14、715段采用地質(zhì)調(diào)查法+超前鉆探法。（五）石崗坪隧道隧址區(qū)穿越石崗坪向斜，隧區(qū)深部為賈村儲(chǔ)氣構(gòu)造，且臨近牟家坪大型天然氣田，為低瓦斯隧道；地表水主要為水田水、池塘水、水量一般，地下水弱發(fā)育，隧道地質(zhì)條件較差。其中D1K154+050+150采用地質(zhì)調(diào)查法+超前鉆探法。（六）福漢隧道隧區(qū)深部地層為儲(chǔ)氣構(gòu)造，且臨近大型天然氣田，不排除深部天然氣沿著巖層裂隙滲入到隧道內(nèi)的可能性。隧道開挖右側(cè)順層，隧道圍巖為砂泥巖，泥巖遇水易軟化。洞身圍巖軟弱、巖層緩傾。地表水貧乏，洞身鉆孔中無穩(wěn)定地下水位，地下水弱發(fā)育。本隧DK157+035DK158+960、DK158+010+050及DK158+165+190

15、段采用地質(zhì)調(diào)查法；DK157+960DK158+010及DK158+050DK158+165段采用地質(zhì)調(diào)查法+超前鉆探法。（七）干壩咀隧道隧道深部為儲(chǔ)氣構(gòu)造，且且臨近大型天然氣田，不排除深部天然氣沿著巖層裂隙滲入到隧道內(nèi)的可能性。隧道總體上工程地質(zhì)條件較差。隧道區(qū)地表水貧乏，隧道圍巖為砂泥巖，泥巖遇水易軟化。本隧DK169+885DK170+010段采用地質(zhì)調(diào)查法+超前鉆探法，DK170+010DK170+040段采用地質(zhì)調(diào)查法。（八）黃傘石隧道隧道深部為儲(chǔ)氣構(gòu)造，且且臨近大型天然氣田，不排除深部天然氣沿著巖層裂隙滲入到隧道內(nèi)的可能性。隧道總體上工程地質(zhì)條件較差。隧道圍巖為砂、泥巖，泥巖遇水易

16、軟化。洞身圍巖軟弱，巖層緩傾。（九）楊家坳隧道隧道深部為儲(chǔ)氣構(gòu)造，且且臨近大型天然氣田，不排除深部天然氣沿著巖層裂隙滲入到隧道內(nèi)的可能性。隧道總體上工程地質(zhì)條件較差。隧道圍巖為砂、泥巖，泥巖遇水易軟化。洞身圍巖軟弱，巖層緩傾。本隧DK173+710+815段采用地質(zhì)調(diào)查法、DK173+815+890段采用地質(zhì)調(diào)查法+超前鉆探法。（十）蘇達(dá)山一號(hào)隧道隧道深部為儲(chǔ)氣構(gòu)造，且且臨近大型天然氣田，不排除深部天然氣沿著巖層裂隙滲入到隧道內(nèi)的可能性。隧道總體上工程地質(zhì)條件較差。隧道圍巖為砂、泥巖，泥巖遇水易軟化，本隧為低瓦斯隧道。DK175+106DK176+010暗洞段輔以加深炮孔及超前鉆孔探測(cè)。（十一

17、）蘇達(dá)山二號(hào)隧道（明洞）隧道深部為儲(chǔ)氣構(gòu)造，且且臨近大型天然氣田，不排除深部天然氣沿著巖層裂隙滲入到隧道內(nèi)的可能性。隧道總體上工程地質(zhì)條件較差。隧區(qū)地表水主要為水田水，水量一般。地下水較發(fā)育，且水位隨季節(jié)性變化。出口右側(cè)坡面上分布有圍巖落石。洞身圍巖軟弱。巖層緩傾。2.2 本項(xiàng)目預(yù)報(bào)重難點(diǎn)本項(xiàng)目隧道存在的主要工程地質(zhì)問題有：構(gòu)造破碎帶、節(jié)理密集帶及構(gòu)造帶富水預(yù)報(bào)等問題。本項(xiàng)目地質(zhì)預(yù)報(bào)重點(diǎn)為：軟巖預(yù)報(bào)、煤層及采空區(qū)預(yù)報(bào)、富水帶預(yù)報(bào)。3 預(yù)報(bào)實(shí)施方案3.1 地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的主要內(nèi)容及達(dá)到目標(biāo)在地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合超前鉆孔的情況（設(shè)計(jì)文件規(guī)定時(shí)），利用地震波探測(cè)(TSP)、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、紅外探水等方

18、法，對(duì)隧道的不良地質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地下水進(jìn)行超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，以指導(dǎo)隧道工程施工的順利進(jìn)行。3.2 預(yù)報(bào)總體布置及安排(1)在熟悉隧道已有勘察設(shè)計(jì)資料，地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，分析和掌握存在的主要工程地質(zhì)問題、主要地質(zhì)災(zāi)害隱患及其分布范圍等。根據(jù)勘察設(shè)計(jì)單位制定的預(yù)報(bào)方案設(shè)計(jì)編制超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案，報(bào)有關(guān)單位批準(zhǔn)后執(zhí)行。(2)一般預(yù)報(bào)段，采用一種物探手段（地震波法或地質(zhì)雷達(dá)法）結(jié)合地質(zhì)調(diào)查法做常規(guī)性預(yù)報(bào)，局部異常段進(jìn)行中短距離復(fù)核探測(cè)。 (3)重點(diǎn)預(yù)報(bào)段，采用以地震波反射法作長距離控制預(yù)報(bào)、電磁波法及紅外探水做短距離精確預(yù)報(bào)，并結(jié)合超前鉆孔探測(cè)的綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)。重點(diǎn)段預(yù)報(bào)做到地質(zhì)

19、調(diào)查與勘探相結(jié)合、地面與地下相結(jié)合、長距離與短距離相結(jié)合、物探與鉆探相結(jié)合，并對(duì)各種預(yù)報(bào)結(jié)果綜合分析，相互驗(yàn)證，做到準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。3.3 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)組織計(jì)劃和工作流程(1)根據(jù)勘察設(shè)計(jì)單位制定的預(yù)報(bào)方案設(shè)計(jì)，編制超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案。(2)上報(bào)預(yù)報(bào)方案，經(jīng)由相關(guān)單位審批后組織實(shí)施。(3)按照經(jīng)審批的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施方案的要求，實(shí)施預(yù)報(bào)方案并編制預(yù)報(bào)報(bào)告。 = 1 * GB3 在實(shí)施預(yù)報(bào)工作時(shí)，應(yīng)提前就預(yù)報(bào)時(shí)間、預(yù)報(bào)手段等書面通知相關(guān)單位（地質(zhì)編錄及特殊緊急情況除外）。 = 2 * GB3 物理探測(cè)（除紅外探水外），按次報(bào)送成果資料。紅外探水報(bào)告每周報(bào)送一次，地質(zhì)編錄每60米報(bào)送一次。同時(shí)，對(duì)超前

20、地質(zhì)預(yù)報(bào)中發(fā)現(xiàn)的重大變化在24小時(shí)內(nèi)報(bào)相關(guān)單位。 = 3 * GB3 每周末報(bào)送本周周報(bào)，周報(bào)重點(diǎn)填報(bào)一周超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作完成情況，并做好預(yù)報(bào)日志和記錄的整理上報(bào)。 = 4 * GB3 按照要求提交月報(bào)、季報(bào)、半年報(bào)和年報(bào)，內(nèi)容包括隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作基本情況、完成超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作情況、預(yù)報(bào)工作小結(jié)和下一步超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作計(jì)劃等。(4)隧道施工完工后3個(gè)月內(nèi)， 編制隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)竣工總結(jié)報(bào)告，作為竣工資料的一部分，提交建設(shè)單位。4 組織機(jī)構(gòu)及儀器設(shè)備配置 4.1 實(shí)施組織機(jī)構(gòu)設(shè)置根據(jù)本工程的需要以及本單位的實(shí)際情況，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作將委托滿足要求的單位進(jìn)行實(shí)施，委托單位為中鐵西南院，并在隧道

21、施工現(xiàn)場設(shè)立“中鐵西南院成貴鐵路CGZQSG-6標(biāo)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)項(xiàng)目組”，詳見組織機(jī)構(gòu)框圖(圖1)，項(xiàng)目組地點(diǎn)設(shè)在宜賓市。按下述原則和條件來組建超前地質(zhì)預(yù)報(bào)項(xiàng)目組。4.1.1 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)項(xiàng)目部組建原則工作整體效率原則：項(xiàng)目組是對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的預(yù)報(bào)全過程進(jìn)行決策、計(jì)劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、控制和評(píng)價(jià)等一系列動(dòng)作服務(wù)的，組建一個(gè)合適的項(xiàng)目組能夠優(yōu)質(zhì)高效地完成項(xiàng)目的整體任務(wù)。 = 2 * GB3 權(quán)職一致原則：在本項(xiàng)目組織設(shè)置中，各專業(yè)組的職責(zé)與權(quán)力必須一致。這樣才能保證責(zé)任的落實(shí)和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 = 3 * GB3 協(xié)作與分工統(tǒng)一的原則：各小組之間既要有明確的分工，又要有統(tǒng)一協(xié)作的精神。具體靈活的原

22、則。4.1.2 組織機(jī)構(gòu)設(shè)立根據(jù)上述原則組建“中鐵西南院成貴鐵路CGZQSG-6標(biāo)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)項(xiàng)目組”（如圖1），項(xiàng)目組設(shè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人1人，由公司工程地質(zhì)研究所長期從事隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)現(xiàn)場管理工作的高級(jí)工程師擔(dān)任。項(xiàng)目組下設(shè)四個(gè)專業(yè)組，分為地質(zhì)調(diào)查小組、物探測(cè)試小組、超前鉆探小組和專家顧問組。專家顧問組由中鐵西南院公司地質(zhì)預(yù)報(bào)行業(yè)專家、公司副總工程師、教授級(jí)高工擔(dān)任。(1)地質(zhì)調(diào)查小組根據(jù)現(xiàn)場需要派駐地地質(zhì)工程師分別駐地開展地質(zhì)調(diào)查。(2)物探測(cè)試小組根據(jù)測(cè)試方法分為地震波法測(cè)試小組，電磁法和紅外探測(cè)小組。地震波法測(cè)試小組負(fù)責(zé)TSP的測(cè)試預(yù)報(bào)；電磁法和紅外探測(cè)小組負(fù)責(zé)地質(zhì)雷達(dá)和紅外探水的測(cè)試預(yù)報(bào)

23、。(3) 超前鉆探小組負(fù)責(zé)進(jìn)行超前鉆探，進(jìn)行定量化探查。 = 1 * GB3 加深炮孔探測(cè)：利用風(fēng)鉆或鑿巖臺(tái)車等在隧道開挖工作面鉆小孔徑淺孔獲取地質(zhì)信息，加深炮孔不小于5米。 = 2 * GB3 超前鉆孔探測(cè)：利用鉆機(jī)在隧道開挖工作面進(jìn)行鉆探獲取地質(zhì)信息。一般探測(cè)孔25米一個(gè)循環(huán)，單孔長度30米左右，相鄰探測(cè)孔的搭接長度為5米，當(dāng)有異常情況時(shí)，結(jié)合預(yù)測(cè)結(jié)果判釋，可加密鉆孔或加深部分炮孔。(4)專家顧問組負(fù)責(zé)對(duì)本項(xiàng)目組提供技術(shù)咨詢、解決疑難問題。項(xiàng)目組擁有自主決策權(quán)，能獨(dú)立進(jìn)行目標(biāo)規(guī)劃、實(shí)施步驟、過程監(jiān)控、績效評(píng)估和外部協(xié)調(diào)等。實(shí)行二級(jí)管理制度，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)參加預(yù)報(bào)工作的人員直接管理。項(xiàng)目組設(shè)立

24、獨(dú)立的辦公場所，集中辦公。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人以身作則，深入項(xiàng)目中，與項(xiàng)目組成員一起辦公，保證帶領(lǐng)大家發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，凝聚集體智慧，在未來工作中按時(shí)提交高質(zhì)量的地質(zhì)預(yù)報(bào)成果。 隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)組織機(jī)構(gòu)圖4.1.3 主要成員職責(zé)和任務(wù)4.1.3.1 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的主要職責(zé)歸口管理地質(zhì)預(yù)報(bào)項(xiàng)目的各項(xiàng)工作，并全面負(fù)責(zé)檢查落實(shí)。按時(shí)、保質(zhì)地完成任務(wù)，從而滿足施工實(shí)際需要。根據(jù)實(shí)際工作需要，負(fù)責(zé)項(xiàng)目部人力資源的調(diào)配；審定專業(yè)工作經(jīng)費(fèi)的分配。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的職責(zé)就是進(jìn)行項(xiàng)目的計(jì)劃、組織和控制，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的目標(biāo)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的根本職責(zé)就是：成功實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)，爭取項(xiàng)目經(jīng)理部的最大滿意度。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)內(nèi)主要職責(zé)有：

25、對(duì)工程的進(jìn)度、質(zhì)量和成本控制負(fù)責(zé)。編制工程項(xiàng)目的總體工作計(jì)劃。協(xié)調(diào)各小組間生產(chǎn)關(guān)系，督促完成項(xiàng)目的計(jì)劃任務(wù)，按時(shí)提交成果。組織、編寫、匯總項(xiàng)目實(shí)施方案和項(xiàng)目的報(bào)告、說明書、圖紙、委托書、協(xié)議書、技術(shù)總結(jié)、竣工報(bào)告等文件。批準(zhǔn)各類地質(zhì)預(yù)報(bào)報(bào)告，或委托相應(yīng)職稱人員審查、核定。統(tǒng)一組織現(xiàn)場技術(shù)交底和修改設(shè)計(jì)工作。溝通項(xiàng)目內(nèi)外聯(lián)系渠道，妥善解決項(xiàng)目內(nèi)外關(guān)系。接受項(xiàng)目經(jīng)理部監(jiān)督指導(dǎo)，及時(shí)向有關(guān)單位匯報(bào)預(yù)報(bào)工作進(jìn)展情況公司法人授權(quán)的其它工作。4.1.3.2 地質(zhì)調(diào)查小組開展地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查和洞內(nèi)地質(zhì)素描日常工作。分析補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查資料，和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人一道分析確定施工期地質(zhì)超前預(yù)報(bào)重點(diǎn)段。在施工單位

26、施做超前水平鉆孔時(shí)，負(fù)責(zé)旁站。 = 4 * GB3 根據(jù)補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查結(jié)果、洞內(nèi)地質(zhì)素描資料推斷前方地質(zhì)情況，協(xié)助物探組判讀物探分析結(jié)果，共同編寫隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)報(bào)告。 = 5 * GB3 協(xié)助負(fù)責(zé)人編寫月報(bào)報(bào)告和最終地質(zhì)超前預(yù)報(bào)總報(bào)告。4.1.3.3 物探測(cè)試小組熟悉與工程相關(guān)的驗(yàn)收規(guī)范、設(shè)計(jì)規(guī)范、施工規(guī)范及相關(guān)的技術(shù)規(guī)程和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。負(fù)責(zé)設(shè)備正常運(yùn)行、確?，F(xiàn)場使用的儀器設(shè)備在檢定周期內(nèi)。 = 3 * GB3 負(fù)責(zé)各隧道物探現(xiàn)場測(cè)試，數(shù)據(jù)整理分析，成果圖繪制并會(huì)同地質(zhì)調(diào)查小組完成地質(zhì)判釋，編寫地質(zhì)預(yù)報(bào)報(bào)告。 = 4 * GB3 協(xié)助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人編寫月報(bào)報(bào)告和竣工地質(zhì)超前預(yù)報(bào)總報(bào)告。4.1.3.4 超前

27、鉆探小組在物探法預(yù)報(bào)工作結(jié)束后，對(duì)物探異常段落進(jìn)行超前地質(zhì)鉆探（超前地質(zhì)鉆探，加深炮孔），通過超前地質(zhì)鉆探進(jìn)行量化的地質(zhì)預(yù)報(bào)和驗(yàn)證工作。負(fù)責(zé)設(shè)備正常運(yùn)行。4.1.3.5專家顧問組對(duì)地質(zhì)預(yù)報(bào)的重大技術(shù)原則和技術(shù)措施提供技術(shù)咨詢，接受項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或技術(shù)負(fù)責(zé)人邀請(qǐng)，協(xié)助解決地質(zhì)預(yù)報(bào)過程中難點(diǎn)、疑點(diǎn)問題。4.2 主要進(jìn)場物探儀器及通信、交通、設(shè)備本項(xiàng)目擬投入TSP地震法預(yù)報(bào)系統(tǒng)1臺(tái)、地質(zhì)雷達(dá)2臺(tái)、紅外探水儀1臺(tái)，滿足物探設(shè)備數(shù)量、質(zhì)量及先進(jìn)性要求，物探設(shè)備具有長、中、短距離相結(jié)合，磁法、地震波法和紅外探測(cè)方法相結(jié)合，控制性預(yù)報(bào)與精確預(yù)報(bào)相結(jié)合，到達(dá)綜合預(yù)報(bào)的目的和要求。表3 投入本項(xiàng)目主要超前地質(zhì)預(yù)報(bào)儀

28、器、設(shè)備配備一覽表序 號(hào)名 稱型 號(hào)產(chǎn) 地?cái)?shù) 量狀 態(tài)1地震反射波探測(cè)儀（TSP）TSP203瑞士4性能良好2地質(zhì)雷達(dá)Zond-12e拉脫維亞2性能良好3地質(zhì)雷達(dá)SIR3000美國2性能良好4紅外線探測(cè)儀HY-303中國4性能良好5鉆機(jī)（超前水平地質(zhì)鉆機(jī)）RPD-150C型全液壓中國5性能良好表4 進(jìn)場的交通、通信及辦公設(shè)備的型號(hào)數(shù)量序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量產(chǎn)地狀態(tài)1越野車越野4驅(qū)2中國性能良好2數(shù)碼相機(jī)索尼4中國性能良好3地質(zhì)羅盤13中國性能良好4便攜電腦IBM10中國性能良好5打印機(jī)復(fù)印機(jī)2中國性能良好6網(wǎng)線8.0M寬帶滿足要求5 隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則5.1 預(yù)報(bào)方法選擇根據(jù)本項(xiàng)目隧道的地質(zhì)條件及

29、可能存在的主要地質(zhì)問題。一般預(yù)報(bào)段計(jì)劃以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ)，以地震波法做長距離預(yù)報(bào)，以地質(zhì)雷達(dá)法和紅外探水法進(jìn)行短距離精確預(yù)報(bào)的綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)。重點(diǎn)預(yù)報(bào)段計(jì)劃采用以地震波反射法作長距離控制預(yù)報(bào)、電磁波法及紅外探水做短距離精確預(yù)報(bào)，并結(jié)合超前鉆孔探測(cè)的綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)。重點(diǎn)段預(yù)報(bào)做到地質(zhì)調(diào)查與勘探相結(jié)合、地面與地下相結(jié)合、長距離與短距離相結(jié)合、物探與鉆探相結(jié)合，并對(duì)各種預(yù)報(bào)結(jié)果綜合分析，相互驗(yàn)證，做到準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。超前地質(zhì)鉆孔TSP203超前地質(zhì)預(yù)報(bào)隧道沿線地質(zhì)調(diào)查地質(zhì)雷達(dá)、紅外探水 綜合地質(zhì)預(yù)報(bào)配套模式示意圖5.2 預(yù)報(bào)頻次(1)地質(zhì)調(diào)查隨隧道的開挖及時(shí)進(jìn)行，貫穿地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的始終。對(duì)巖性變化點(diǎn)、

30、構(gòu)造發(fā)育部位、巖溶發(fā)育帶附近等復(fù)雜、重點(diǎn)地段每開挖1個(gè)施工循環(huán)進(jìn)行一次地質(zhì)素描，其它一般地段不超過10m進(jìn)行一次素描。(2)TSP在軟弱破碎地層或巖溶發(fā)育區(qū)，不宜超過150m，在巖體完整的硬質(zhì)巖地層不宜超過200m。HSP預(yù)報(bào)長度在軟弱破碎地層或巖溶發(fā)育區(qū)，不宜超過70m，在巖體完整的硬質(zhì)巖地層每次預(yù)報(bào)不宜超過100m。地質(zhì)雷達(dá)和紅外探水法一次預(yù)報(bào)不超過30m，當(dāng)有特殊情況，視現(xiàn)場需要適當(dāng)增加測(cè)試頻率。地震波法重疊長度不小于10m，地質(zhì)雷達(dá)和紅外探水法重疊長度不小于5m。(3)結(jié)合施工單位超前水平鉆孔資料，綜合分析，做出隧道開挖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，必要時(shí)建議增加超前鉆孔，驗(yàn)證物探超前地質(zhì)預(yù)報(bào)重大異常，

31、保證預(yù)報(bào)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，為隧道施工提供工程地質(zhì)依據(jù)，確保隧道施工安全。5.3 地質(zhì)調(diào)查法現(xiàn)場實(shí)施細(xì)則地質(zhì)調(diào)查法分為隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查和洞內(nèi)地質(zhì)素描兩部分。地質(zhì)調(diào)查法工作流程圖5.3.1 隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查 = 1 * GB3 時(shí)間計(jì)劃地表地質(zhì)調(diào)查在實(shí)施洞內(nèi)地質(zhì)預(yù)報(bào)前進(jìn)行，計(jì)劃在進(jìn)場進(jìn)行洞內(nèi)預(yù)報(bào)前兩周內(nèi)實(shí)施并完成，完成初步成果圖的總結(jié)。在后期開展預(yù)報(bào)工作中根據(jù)洞內(nèi)地質(zhì)的變化情況，應(yīng)再適時(shí)補(bǔ)充地表地質(zhì)調(diào)查。 = 2 * GB3 人員安排地表補(bǔ)充調(diào)查參加人員為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、全體地質(zhì)工程師。 = 3 * GB3 完成內(nèi)容完成內(nèi)容包括：對(duì)已有地質(zhì)勘察成果進(jìn)行熟悉、核查和確認(rèn)；調(diào)查地層、巖性在

32、隧道地表的出露及接觸關(guān)系，特別是對(duì)標(biāo)志地層的熟悉和確認(rèn)；斷層、褶皺、節(jié)理密集帶等地質(zhì)構(gòu)造在地表的出露位置、規(guī)模、性質(zhì)及其產(chǎn)狀變化情況；地表巖溶發(fā)育位置、規(guī)模及其分布規(guī)律；特殊地層在隧道地表的出露位置、寬度及其產(chǎn)狀變化情況；人為坑洞位置、走向、高程等，分析其與隧道的空間關(guān)系等。 = 4 * GB3 成果及結(jié)論完成地質(zhì)調(diào)查預(yù)報(bào)報(bào)告，根據(jù)隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，結(jié)合設(shè)計(jì)文件、資料和圖紙，核實(shí)和修正超前地質(zhì)預(yù)報(bào)重點(diǎn)區(qū)段。5.3.2 洞內(nèi)地質(zhì)素描 = 1 * GB3 時(shí)間安排:隧道及輔助洞內(nèi)地質(zhì)素描隨隧道及輔助洞的開挖及時(shí)進(jìn)行，貫穿地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的始終。對(duì)巖性變化點(diǎn)、構(gòu)造發(fā)育部位、巖溶發(fā)育帶附近等復(fù)雜、

33、重點(diǎn)地段每開挖1個(gè)施工循環(huán)進(jìn)行一次地質(zhì)素描，其它一般地段不超過10m進(jìn)行一次素描。每次在工作素描時(shí)間一般為1020分鐘。 = 2 * GB3 人員安排洞內(nèi)地質(zhì)素描現(xiàn)場參加人員為各駐地地質(zhì)工程師； = 3 * GB3 完成內(nèi)容洞內(nèi)地質(zhì)調(diào)查包括開挖面地質(zhì)素描和洞身地質(zhì)素描，主要開展以下工作：第一，輔助坑道洞內(nèi)地層、巖性的劃分和描述；核對(duì)包括地層巖性、斷層構(gòu)造等在內(nèi)的主要地質(zhì)界線在隧道洞身的實(shí)際位置；進(jìn)一步確定各斷帶及其主、次斷層(包括影響帶)的位置、產(chǎn)狀，斷層帶的物質(zhì)組成、寬度、富水程度及工程性質(zhì)。第二，對(duì)洞壁巖體主要結(jié)構(gòu)面(斷層、層理及節(jié)理、裂隙等)進(jìn)行定性及定量統(tǒng)計(jì)量測(cè)，查明主要結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、

34、性質(zhì)、延伸長度、張開寬度、粗糙程度、蝕變情況、密度、地下水及充填情況等，并分析優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響。第三，對(duì)巖體受構(gòu)造影響程度、節(jié)理發(fā)育程度、巖體完整程度、富水程度及圍巖穩(wěn)定狀態(tài)等進(jìn)行詳細(xì)編錄，據(jù)此對(duì)圍巖級(jí)別及其他地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行修正，并提出有針對(duì)性的支護(hù)、襯砌或超前加固措施意見。第四，對(duì)重點(diǎn)地段，如斷層破碎帶、節(jié)理密集帶、巖性接觸帶、地下水富集帶、高地應(yīng)力區(qū)、巖性變化頻繁或軟硬相間及掌子面地質(zhì)情況與地面調(diào)繪出入較大等重點(diǎn)地段進(jìn)行核對(duì)和詳細(xì)的調(diào)查與分析評(píng)價(jià)。 = 4 * GB3 成果及結(jié)論主要完成開挖面地質(zhì)素描圖、洞身地質(zhì)展示圖繪制、地層分界線及構(gòu)造線隧道內(nèi)和地表相關(guān)性預(yù)報(bào)圖、地質(zhì)復(fù)雜地段

35、縱斷面圖和其它一些相關(guān)資料。5.4 TSP預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則(1)時(shí)間安排TSP預(yù)報(bào)系統(tǒng)一般對(duì)隧道進(jìn)行連續(xù)跟蹤測(cè)試，前后兩次搭接長度大于10m。根據(jù)實(shí)施方案及每月預(yù)報(bào)計(jì)劃進(jìn)行實(shí)施。在前次預(yù)報(bào)里程還余30m以上時(shí)做好測(cè)試準(zhǔn)備，并提前24小時(shí)書面通知隧道施工架子隊(duì)做好TSP預(yù)報(bào)的鉆孔配合工作?，F(xiàn)場共需在邊墻施做26個(gè)鉆孔，由駐地地質(zhì)工程師配合施工架子隊(duì)提前施做，鉆孔工作一般需34個(gè)小時(shí)，在儀器到場前施做完成?，F(xiàn)場預(yù)報(bào)測(cè)試過程包括儀器設(shè)備安裝連接、現(xiàn)場參數(shù)測(cè)量記錄、儀器調(diào)試及24炮點(diǎn)逐個(gè)引爆和數(shù)據(jù)采集，共需時(shí)間約2小時(shí)。(2)人員安排現(xiàn)場由地質(zhì)工程師、物探工程師進(jìn)行測(cè)試，由隧道施工架子隊(duì)配合施做鉆孔。測(cè)試

36、時(shí)需有監(jiān)理旁站、項(xiàng)目分部隧道工程師到場。(3)TSP探測(cè)的方法及儀器TSP原理及方法TSP方法屬于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在設(shè)計(jì)的震源點(diǎn)（24個(gè)炮點(diǎn)，通常布置在隧道軸向與構(gòu)造走向相交為銳角的隧道邊墻，）用小量炸藥激發(fā)產(chǎn)生。當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅綆r石波阻抗差異界面（如斷層、破碎帶和巖性變化等)時(shí)，一部分地震信號(hào)反射回來（圖2），一部分信號(hào)透射進(jìn)入前方介質(zhì)。反射的地震信號(hào)將被高靈敏度的地震檢波器（加速度型）接收。數(shù)據(jù)通過TSPwin軟件處理，便可了解隧道掌子面前方地質(zhì)體的性質(zhì)（軟弱巖帶、破碎帶、斷層、含水巖層等）和位置及規(guī)模。圖2 TSP探測(cè)原理地層或斷層入射波前反射波前震源檢波器檢波器隧道儀器

37、采用新購進(jìn)的TSP200型超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。系統(tǒng)主要組成： = 1 * roman i.記錄單元：12道，24位A/D轉(zhuǎn)換，采樣間隔62.5s和125s，最大記錄長度為1808.5ms，記錄帶寬8000Hz和4000Hz，動(dòng)態(tài)范圍120dB。 = 2 * roman ii.接收器（檢波器）：三分量加速度型地震檢波器，靈敏度為1000mV/g5%，頻率范圍為0.55000Hz，共振頻率9000Hz，橫向靈敏度1%，操作溫度065。 = 3 * roman iii.TSPwin軟件：數(shù)據(jù)采集和處理集于一體，高度智能化。(4)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)接收器位置在ZK5+861.5，掌子面位置為ZK5

38、+917.5，設(shè)計(jì)為24炮，2個(gè)接收器（檢波器）在隧道左右邊墻同時(shí)接收。觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)如表6。表6 地震波反射法觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目接 收(檢波) 器 孔炮 孔數(shù)量2個(gè)，位于隧道左右邊墻24個(gè), 位于隧道左邊墻直徑45mm鉆頭鉆孔3845mm鉆頭鉆孔深度2.0m1.5m定向垂直隧道軸向，上傾510垂直隧道軸向，下傾1020高度離隧底高1m離隧底高1m位置距離掌子面56m第1個(gè)炮點(diǎn)離同側(cè)檢波器20m，炮點(diǎn)距1.5m接收器R1掌子面56米接收器R220米炮孔S1 S2 S3 S23 S24隧道軸TA圖3 TSP觀測(cè)系統(tǒng)示意圖觀測(cè)系統(tǒng)示意圖見圖3。儀器采集參數(shù)數(shù)據(jù)采集時(shí)，采用X-Y-Z三分量同時(shí)接收，設(shè)置

39、適合的采樣間隔、記錄長度。采樣前，檢測(cè)噪音，當(dāng)噪音振幅值小于-78dB時(shí)方接收數(shù)據(jù)。激發(fā)地震波時(shí)，采用無爆炸延遲時(shí)的瞬發(fā)電雷管，硝氨炸藥，藥量通過試驗(yàn)確定。數(shù)據(jù)記錄時(shí)準(zhǔn)確填寫隧道內(nèi)記錄，在放炮過程中采用炮點(diǎn)號(hào)遞增或遞減的方式進(jìn)行，確保炮點(diǎn)號(hào)正確。(5)數(shù)據(jù)處理采集的數(shù)據(jù)采用配套的TSPwin專用軟件進(jìn)行處理。處理時(shí)，首先正確輸入隧道及炮點(diǎn)和接收點(diǎn)的幾何參數(shù)。剔除不合格的地震道。質(zhì)量合格的地震道才用于數(shù)據(jù)處理和解釋。根據(jù)預(yù)報(bào)長度選取合適的用于處理的時(shí)間長度。處理流程主要包括11個(gè)主要步驟，即：數(shù)據(jù)設(shè)置帶通濾波初至拾取拾取處理炮能量均衡Q估計(jì)反射波提取P、S波分離速度分析深度偏移提取反射層。處理的

40、最終成果包括頻譜、P波、SH波、SV波的時(shí)間剖面、深度偏移剖面、提取的反射層、巖石物理力學(xué)參數(shù)、各反射層能量大小等，以及反射層在探測(cè)范圍內(nèi)的2D和3D空間分布。(6)處理結(jié)果解釋與評(píng)估對(duì)處理成果的解釋與評(píng)估，主要根據(jù)以下幾點(diǎn)進(jìn)行：反射振幅越強(qiáng)，反射系數(shù)和波阻抗的差別越大。正反射振幅（紅色）表明正的反射系數(shù)，表明剛性巖層；負(fù)反射振幅（藍(lán)色）指向軟弱巖層。若S波反射比P波強(qiáng)，則表明巖層飽含水。Vp/Vs較大的增加或泊松比突然增大，常常因流體的存在而引起。若Vp下降，則表明裂隙密度或孔隙度增加。解釋及評(píng)估結(jié)果結(jié)合隧道地質(zhì)勘察資料、設(shè)計(jì)資料、施工地質(zhì)資料、反射波分析成果顯示圖及巖體物理力學(xué)參數(shù)等進(jìn)行。

41、綜合上述成果資料，推斷隧道開挖工作掌子面前方圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，如軟弱夾層、斷層破碎帶、節(jié)理密集帶等地質(zhì)體的性質(zhì)、規(guī)模和位置等。結(jié)合巖體物理力學(xué)參數(shù)、圍巖軟硬、含水情況、構(gòu)造影響程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度等資料，對(duì)圍巖穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)，并可參照有關(guān)規(guī)范對(duì)圍巖級(jí)別初步評(píng)估。5.5 地質(zhì)雷達(dá)法預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則 (1)時(shí)間安排地質(zhì)雷達(dá)一般在TSP及水平聲波剖面法預(yù)測(cè)的異常段、重點(diǎn)難點(diǎn)段做短距離精確探測(cè)，重點(diǎn)用于巖溶探測(cè)，也用于斷層破碎帶、軟弱夾層的探測(cè)。根據(jù)經(jīng)甲、丙方批準(zhǔn)的預(yù)報(bào)方案及預(yù)報(bào)計(jì)劃實(shí)施。在隧道重點(diǎn)段及前期探測(cè)的異常段開展探測(cè)。地質(zhì)雷達(dá)測(cè)試過程包括儀器設(shè)備安裝連接、現(xiàn)場參數(shù)測(cè)量及記錄、儀器調(diào)

42、試需約15分鐘，數(shù)據(jù)采集約需20分鐘，現(xiàn)場測(cè)試共需時(shí)間約35分鐘。(2)人員安排 由地質(zhì)工程師、物探工程師進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試時(shí)需有監(jiān)理旁站、項(xiàng)目分部隧道工程師到場。(3)地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)方法及儀器系統(tǒng) = 1 * roman i. 地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)方法地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)是利用電磁波在隧道開挖工作面前方巖體中的傳播及反射，根據(jù)傳播速度和反射脈沖波走時(shí)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的一種物探方法。電磁波的傳播取決于物體的電性，物體的電性中有電導(dǎo)率和介電常數(shù)，前者主要影響電磁波的穿透(探測(cè))深度，后者決定電磁波在該物體中的傳播速度，因此，所謂電性介面也就是電磁波傳播的速度介面。不同的地質(zhì)體(物體)具有不同的電性，因此，在不同電性的

43、地質(zhì)體的分界面上，都會(huì)形成電性介面，雷達(dá)信號(hào)傳播到電性介面時(shí)產(chǎn)生反射信號(hào)返回工作面，通過接收反射信號(hào)到達(dá)工作面的時(shí)間就可以推測(cè)地下介質(zhì)的變化情況。圖6為雷達(dá)工作原理及其基本組成。 = 2 * roman ii. 儀器本項(xiàng)目采用雷達(dá)設(shè)備為美國勞雷的SIR-3000地質(zhì)雷達(dá)，采集與分析軟件為同一軟件包，與本探測(cè)儀器系統(tǒng)配套。地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)的主要特征參數(shù)如下：主機(jī)可適配所有高中低頻雷達(dá)天線，頻率范圍從16MHz到2.2GHz。數(shù)據(jù)格式：RADAN (dzt)。掃描速率：最高可達(dá)300線/秒。樣點(diǎn)字節(jié)：8位或16位。測(cè)量范圍：08000ns自選；增益：手動(dòng)或自動(dòng)。15節(jié)點(diǎn)(-20+800dB可調(diào))。

44、濾波器：垂直濾波器有限、無限低通和高通可調(diào)；水平濾波器疊加、背景去除。動(dòng)態(tài)范圍：120dB。迭加：232768個(gè)掃描。天線類型：100MHz、400MHz、900MHz。圖6 雷達(dá)工作原理及其基本組成(4)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集 = 1 * roman i、現(xiàn)場測(cè)試時(shí)選擇合適的天線頻率，確定介電常數(shù)。 = 2 * roman ii、測(cè)線按十字形或網(wǎng)格形式布設(shè)，測(cè)網(wǎng)密度、天線間距和天線移動(dòng)速度應(yīng)能反映出探測(cè)對(duì)象的異常。 = 3 * roman iii、選擇合適的時(shí)間窗口和時(shí)間間隔，采用連續(xù)測(cè)量方式進(jìn)行測(cè)試。 = 4 * roman iv、現(xiàn)場測(cè)試時(shí)排除、避開電磁干擾物，不能排除或避開時(shí)做好標(biāo)記。 = 5

45、* roman v、測(cè)試時(shí)對(duì)觀測(cè)到得不良地質(zhì)體和地下水做好現(xiàn)場記錄。(5)數(shù)據(jù)處理及成果采集的數(shù)據(jù)通過與本探測(cè)儀器系統(tǒng)配套的分析軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。處理時(shí)，選擇清晰的雷達(dá)剖面進(jìn)行分析解釋，通過編輯、濾波、增益，復(fù)雜時(shí)進(jìn)行道分析、FK濾波、正常時(shí)差校正、褶積、速度分析、清除背景干擾等處理。結(jié)合地質(zhì)情況、電性特征、探測(cè)體的性質(zhì)和幾何特征綜合分析，必要時(shí)做雷達(dá)探測(cè)的正演和反演模型。最后形成雷達(dá)探測(cè)報(bào)告。5.6 紅外探水法預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則(1)時(shí)間安排紅外探水一般在地下水異常段、重點(diǎn)難點(diǎn)段對(duì)含水體做短距離精確探測(cè)，重點(diǎn)對(duì)地下水（特別是對(duì)巖溶管道水、富水?dāng)鄬?、富水褶皺軸及富水地層等）的有無及其方位進(jìn)行探

46、測(cè)。根據(jù)經(jīng)甲、丙方批準(zhǔn)的預(yù)報(bào)大綱及預(yù)報(bào)計(jì)劃實(shí)施。在隧道開挖接近前期探測(cè)的異常體或重點(diǎn)段時(shí)，進(jìn)場開展探測(cè)工作。紅外探測(cè)測(cè)試過程簡單，不需要進(jìn)行儀器設(shè)備安裝連接。現(xiàn)場參數(shù)測(cè)量及記錄及數(shù)據(jù)采集共需約20分鐘。(2)人員安排 由地質(zhì)工程師、物探工程師進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試時(shí)需有監(jiān)理旁站、施工單位到場。(3)紅外探測(cè)方法及儀器系統(tǒng)紅外探測(cè)是根據(jù)紅外輻射原理，即一切物質(zhì)都在向外輻射紅外電測(cè)波的原理，通過接收和分析紅外輻射信號(hào)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的一種物探方法。本項(xiàng)目采用煤炭科學(xué)研究總院唐山分院泰普高科技開發(fā)中心研發(fā)的HY-303型紅外探測(cè)儀及其配套軟件分析軟件。(4)現(xiàn)場布置及數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場測(cè)試時(shí)在隧道拱頂、拱腰、邊墻

47、、隧底位置沿隧道軸線布置測(cè)線，測(cè)點(diǎn)間距5m，自開挖面向洞口方向布設(shè)，長度60m，在掌子面布置34條測(cè)線，每條35個(gè)測(cè)點(diǎn)。開挖面測(cè)線布置如圖7。探測(cè)屬非接觸探測(cè)，定點(diǎn)使用儀器的激光器在隧道巖壁上打出一個(gè)紅色斑點(diǎn)，便可在儀器屏幕上顯示一個(gè)探測(cè)數(shù)據(jù)，一次沿布設(shè)測(cè)點(diǎn)探測(cè)并讀取探測(cè)值，即完成數(shù)據(jù)采集。(5)數(shù)據(jù)處理及成果探測(cè)數(shù)據(jù)的分析前首先檢查探測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性，探測(cè)數(shù)據(jù)和曲線分析與判定以地質(zhì)學(xué)為基礎(chǔ)，通過探測(cè)與施工驗(yàn)證，總結(jié)出正常場的特點(diǎn)，先確定正常場，再確定異常場，由異常場判定含水體的存在。分析時(shí)對(duì)所有探測(cè)曲線綜合對(duì)比分析，確定隱蔽水體或含水構(gòu)造相對(duì)隧道的所在空間位置。圖7 掌子面紅外探點(diǎn)布置示意圖5

48、.7超前鉆探法預(yù)報(bào)實(shí)施細(xì)則(1)時(shí)間安排在物探法預(yù)報(bào)工作結(jié)束后，對(duì)物探異常段落進(jìn)行超前地質(zhì)鉆探（超前地質(zhì)鉆探，加深炮孔）法預(yù)報(bào)和驗(yàn)證工作。加深炮孔是在炮孔鉆孔時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)位置進(jìn)行加深鉆孔，和爆破孔鉆孔同時(shí)進(jìn)行，比設(shè)計(jì)炮孔深度加深5米。用時(shí)約30分鐘。超前地質(zhì)鉆探探測(cè)孔25米一個(gè)循環(huán)，單孔長度30米左右，相鄰探測(cè)孔的搭接長度為5米，當(dāng)有異常情況時(shí)，結(jié)合預(yù)測(cè)結(jié)果判釋，可加密鉆孔或加深部分炮孔。用時(shí)約8小時(shí)。(2)人員安排 由地質(zhì)工程師、隧道施工架子隊(duì)參與。鉆探時(shí)需有監(jiān)理旁站、項(xiàng)目分部隧道工程到場。(3) 超前鉆探方法超前鉆探法主要由超前地質(zhì)鉆探和加深炮孔探測(cè)組成，兩者可配合使用也可單獨(dú)使用。超前地質(zhì)

49、鉆探是利用鉆機(jī)在隧道開挖工作面進(jìn)行鉆探獲取地質(zhì)信息的一種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法； 加深炮孔探測(cè)是利用風(fēng)鉆或鑿巖臺(tái)車等在隧道開挖工作面鉆小孔徑淺孔獲取地質(zhì)信息的一種方法。 = 1 * GB3 超前地質(zhì)鉆探法超前地質(zhì)鉆探法適用于各種地質(zhì)條件下的隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，在富水軟弱斷層破碎帶、富水巖溶發(fā)育區(qū)、煤層瓦斯發(fā)育區(qū)、重大物探異常區(qū)等地質(zhì)條件復(fù)雜地段必須采用。超前地質(zhì)鉆探主要采用沖擊鉆和回轉(zhuǎn)取芯鉆，二者應(yīng)合理搭配使用，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和鉆探速度，減少占用開挖工作面的時(shí)間。一般地段采用沖擊鉆。沖擊鉆不能取芯，但可通過沖擊器的響聲、鉆速及其變化、巖粉、卡鉆情況、鉆桿震動(dòng)情況、沖洗液的顏色及流量變化等粗略探明巖性、

50、巖石強(qiáng)度、巖體完整程度、溶洞、暗河及地下水發(fā)育情況等。復(fù)雜地質(zhì)地段采用回轉(zhuǎn)取芯鉆?；剞D(zhuǎn)取芯鉆巖芯鑒定準(zhǔn)確可靠，地層變化里程可準(zhǔn)確確定，一般只在特殊地層、特殊目的地段、需要精確判定的情況下使用。比如煤層取芯及試驗(yàn)、溶洞及斷層破碎帶物質(zhì)成分的鑒定、巖土強(qiáng)度試驗(yàn)取芯等。 = 2 * GB3 加深炮孔探測(cè)利用風(fēng)鉆或鑿巖臺(tái)車等在隧道開挖工作面鉆小孔徑淺孔獲取地質(zhì)信息，炮孔深度不小于5米。以便在臨近不良地質(zhì)體時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)前方存在的不良地質(zhì)情況。(4)超前地質(zhì)鉆探的工作要求：實(shí)施超前地質(zhì)鉆探的人員應(yīng)經(jīng)技術(shù)培訓(xùn)和考核，經(jīng)考核合格后方可上崗。鉆探前地質(zhì)技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量交底。超前鉆探過程中應(yīng)在現(xiàn)場做好鉆探

51、記錄，包括鉆孔位置、開孔時(shí)間、終孔時(shí)間、孔深、鉆進(jìn)壓力、鉆進(jìn)速度隨鉆孔深度變化情況、沖洗液顏色和流量變化、涌砂、空洞、振動(dòng)、卡鉆位置、突進(jìn)里程、沖擊器聲音的變化等。超前鉆探過程中應(yīng)及時(shí)鑒定巖芯、巖粉，判定巖石名稱，對(duì)于斷層帶、溶洞填充物、煤層、代表性巖土等應(yīng)拍攝照片備查，并選擇代表性巖芯整理保存，重要工程鉆探過程監(jiān)理應(yīng)進(jìn)行旁站。在富水地段進(jìn)行超前鉆探時(shí)必須采取防突措施；測(cè)探孔內(nèi)水壓時(shí)，需安裝孔口管，接上高壓球閥、連接件和壓力表，壓力表讀數(shù)穩(wěn)定一段時(shí)間后即可測(cè)得水壓。加強(qiáng)鉆進(jìn)設(shè)備的維修與保養(yǎng)，使鉆機(jī)處于良好狀態(tài)；強(qiáng)化協(xié)調(diào)和管理，各方應(yīng)積極配合，減少和縮短施鉆時(shí)間。（5）鉆孔質(zhì)量控制可采取下列措施

52、：測(cè)量布孔：施鉆前按孔位位置用經(jīng)緯儀準(zhǔn)確測(cè)量放線，將開孔孔位用紅油漆標(biāo)注在開挖工作面上。設(shè)備就位：孔位布好后，設(shè)備就位，接通各動(dòng)力電源和供風(fēng)、供水管路。安裝電路要由專業(yè)電工操作，確保安全，供風(fēng)管路要連接緊密，無漏氣現(xiàn)象。對(duì)正孔位，固定鉆機(jī)：將鉆具前端對(duì)準(zhǔn)開挖工作面上的孔位，調(diào)整鉆機(jī)方位，將鉆機(jī)固定牢固。開孔、安裝孔口管：孔口管必須安設(shè)牢固。成孔驗(yàn)收：施鉆滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)人員確認(rèn)簽收后方可停鉆終孔。鉆機(jī)定位完畢后，對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行加固，使鉆機(jī)在鉆進(jìn)過程中位置不偏移，做到鉆孔完畢鉆機(jī)位置不變。在鉆進(jìn)過程中應(yīng)隨時(shí)檢查機(jī)器的松動(dòng)情況，及時(shí)調(diào)整固定。測(cè)量定位水文地質(zhì)試驗(yàn)測(cè)量定位機(jī)械就位及安裝鉆進(jìn)巖芯整

53、理巖芯鑒定瓦斯、涌水測(cè)定巖芯存儲(chǔ)資料整理及文整預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)與印證鉆探程序流程圖對(duì)鉆具的導(dǎo)向裝置盡可能加長，并且選用剛度較強(qiáng)的鉆桿，從而提高鉆具的剛度，減少鉆具的下沉量。不得使用彎曲鉆具。當(dāng)巖層由軟變硬時(shí)應(yīng)采用慢速、輕壓鉆進(jìn)一定深度后，改用硬巖層的鉆進(jìn)參數(shù)。鉆進(jìn)中應(yīng)減少換徑次數(shù)。本循環(huán)鉆孔完畢后，根據(jù)測(cè)量結(jié)果總結(jié)出鉆具的下沉量，下一循環(huán)鉆探時(shí)通過調(diào)整孔深、仰俯角等措施控制下沉量在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，達(dá)到技術(shù)要求的精度。準(zhǔn)確鑒定巖性及記錄鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)異常的分布位置，并對(duì)鉆進(jìn)過程中的異常情況進(jìn)行詳細(xì)描述。超前鉆探鉆進(jìn)中應(yīng)防止地下水突出，可采取安設(shè)孔口管和控制閘閥等措施，確保工作人員和機(jī)械設(shè)備的安全，同時(shí)

54、應(yīng)使地下水處于可控狀態(tài)。在富水區(qū)實(shí)施超前地質(zhì)預(yù)報(bào)鉆孔作業(yè)，必須先安設(shè)孔口管，并將孔口管固定牢固，裝上控制閘閥，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計(jì)承受的水壓后，方可繼續(xù)鉆進(jìn)。特別危險(xiǎn)的地區(qū)，應(yīng)有躲避場所，并規(guī)定避災(zāi)路線。當(dāng)?shù)叵滤畨毫Υ笥谝欢〝?shù)值時(shí)，應(yīng)在孔口管上焊接法蘭盤，并用錨桿將法蘭盤固定在巖壁上。富水區(qū)隧道超前地質(zhì)鉆探時(shí)，發(fā)現(xiàn)巖壁松軟、片幫或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異狀時(shí)，必須停止鉆進(jìn)，立即上報(bào)有關(guān)部門，并派人監(jiān)督水情。當(dāng)發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí)，必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員，然后采取措施，進(jìn)行處理?？卓诠苠^固可采用環(huán)氧樹脂、錨固劑，亦可采用快凝高強(qiáng)度膨脹的漿液錨固，錨固長度宜為1.52.0

55、m，孔口管外端應(yīng)露出工作面0.20.3m，用以安裝高壓球閥。超前鉆探法應(yīng)編制探測(cè)報(bào)告，內(nèi)容包括工作概況、鉆孔探測(cè)結(jié)果、鉆孔柱狀圖，必要時(shí)應(yīng)附以鉆孔布置圖、代表性巖芯照片等。超前地質(zhì)鉆孔由地質(zhì)技術(shù)人員進(jìn)行地質(zhì)編錄和孔內(nèi)必要的測(cè)試后，整理得到超前探孔成果，內(nèi)容如下：鉆孔柱狀圖，描述地層、巖性、節(jié)理裂隙特征，記錄鉆孔過程中有價(jià)值的信息，提出圍巖完整性評(píng)價(jià)；記錄出水位置，進(jìn)行孔內(nèi)水量、水壓、水溫等測(cè)試，預(yù)測(cè)隧道涌水；記錄孔內(nèi)排出的漿液、巖屑變化情況；編寫鉆探報(bào)告。6質(zhì)量要求及質(zhì)量保證措施(1) 彈性波反射法（TSP）干擾背景不應(yīng)影響初至?xí)r間的讀取和波形的對(duì)比。反射波同相軸必須清晰。不工作道應(yīng)小于20%

56、，且不連續(xù)出現(xiàn)。彈性波反射法（TSP）質(zhì)量檢查記錄與原觀測(cè)記錄的同相軸應(yīng)有較好的重復(fù)性和波形相似性。(2)地質(zhì)雷達(dá)法參與解釋的雷達(dá)剖面清晰。解釋前宜做編輯、濾波、增益等處理。情況較復(fù)雜時(shí)還宜進(jìn)行道分析、FK濾波、正常時(shí)差校正、褶積、速度分析、消除背景干擾等處理。結(jié)合地質(zhì)情況、電性特征、探測(cè)體的性質(zhì)和幾何特征綜合分析。必要時(shí)應(yīng)考慮影響介電常數(shù)的各種因素，制作雷達(dá)探測(cè)的正演和反演模型。(3)紅外探測(cè)法探測(cè)時(shí)間選在爆破及出渣完成后進(jìn)行。測(cè)線布置：全空間全方位探測(cè)地下水時(shí)，需在拱頂、左右拱腰、左右邊墻、隧底中線位置沿隧道軸向布置測(cè)線，測(cè)點(diǎn)間距一般為5米，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)加密點(diǎn)距；測(cè)線布置從開挖工作面向洞口

57、方向的布置長度通常為60米，不得少于50米。掌子面測(cè)線布置一般為 4條，每條測(cè)線布置6個(gè)測(cè)點(diǎn)。做好數(shù)據(jù)記錄，并繪制紅外探測(cè)曲線圖。有效預(yù)報(bào)距離應(yīng)在30米以內(nèi)，連續(xù)預(yù)報(bào)時(shí)前后兩次重疊長度大于5米。當(dāng)在以下情況時(shí)采集的數(shù)據(jù)視為不合格：儀器已顯示電池電壓不足，未更換電池而繼續(xù)采集的數(shù)據(jù)。開挖工作面炮眼、超前探孔等鉆進(jìn)過程中所采集的數(shù)據(jù)。噴錨作業(yè)后水泥水化熱影響明顯時(shí)所采集的數(shù)據(jù)。爆破作業(yè)后測(cè)線范圍內(nèi)溫差明顯時(shí)所采集的數(shù)據(jù)。測(cè)線范圍內(nèi)存在高能熱源場時(shí)所采集的數(shù)據(jù)。（4）鉆探法 = 1 * GB3 孔數(shù)巖溶強(qiáng)烈發(fā)育段施鉆加深炮孔15孔及必要的超前鉆孔?？扇軒r與非可溶巖接觸帶段落超前鉆探法采用加深炮孔18

58、孔+5孔76鉆孔進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。斷層破碎帶探測(cè)遇水時(shí)，須有一孔進(jìn)行水壓、水量的檢測(cè)，同時(shí)需有一孔取芯了解斷層帶物質(zhì)成分。非可溶巖一般地段超前鉆探法采用加深炮孔5孔。煤層及高瓦斯地段施鉆加深炮孔5孔及必要的超前鉆孔。加深炮孔每個(gè)斷面5孔，若探測(cè)有瓦斯則在炮眼附近采用76鉆孔，長度不小于30米，并在逸出孔附近設(shè)置瓦斯檢測(cè)點(diǎn)，以定量檢測(cè)瓦斯參數(shù)，必要時(shí)根據(jù)瓦斯檢測(cè)結(jié)果調(diào)整瓦斯處理措施。 = 2 * GB3 孔深加深炮孔探測(cè)時(shí)炮孔深度不小于5米。加深炮孔探測(cè)法的孔數(shù)和孔深要求以能探明掌子面前方5米深度范圍內(nèi)有無不良地質(zhì)體的情況為準(zhǔn)。超前鉆孔探測(cè)：一般探測(cè)孔25米一個(gè)循環(huán)，單孔深度為30米左右，前后兩

59、次相鄰探測(cè)孔之間的搭接長度為5米。當(dāng)有異常情況時(shí)，結(jié)合預(yù)測(cè)結(jié)果判釋，可加密鉆孔或加深部分炮孔。 = 3 * GB3 孔位超前探孔孔位布置可參照下圖執(zhí)行。（5）地質(zhì)調(diào)查法隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查應(yīng)在實(shí)施洞內(nèi)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)前進(jìn)行，并在洞內(nèi)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施過程中根據(jù)需要隨時(shí)補(bǔ)充，現(xiàn)場應(yīng)做好記錄，并于當(dāng)天及時(shí)整理。地質(zhì)素描圖應(yīng)采用現(xiàn)場草圖、出洞后及時(shí)謄清的方式完成，記錄必須在現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際情況記錄，不得回憶編制或室內(nèi)制作。地質(zhì)素描原始記錄、圖、表須當(dāng)天整理。隧道地表補(bǔ)充地質(zhì)調(diào)查和洞內(nèi)地質(zhì)素描資料應(yīng)及時(shí)反映在隧道工程地質(zhì)平面圖和縱斷面圖上，并應(yīng)分段完善、總結(jié)。按要求采集標(biāo)本，并及時(shí)整理。7超前地質(zhì)預(yù)報(bào)注意事項(xiàng)(

60、1)隧道施工前要求編制地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施性施工方案。(2)施工過程應(yīng)遵循動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原則，根據(jù)具體的地質(zhì)情況，及時(shí)調(diào)整超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法和技術(shù)。(3)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)要求及時(shí)性，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施小組要求及時(shí)把預(yù)報(bào)結(jié)果報(bào)送有關(guān)各方。(4)施工中應(yīng)根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的結(jié)果，進(jìn)行綜合分析研究，制定相應(yīng)的工程預(yù)案。(5)施工中同時(shí)還要加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，做到及早發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理。8超前地質(zhì)預(yù)報(bào)安全措施參與人員認(rèn)真學(xué)習(xí)、執(zhí)行隧道施工安全規(guī)程，超前鉆探人員還應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)、執(zhí)行鉆探安全技術(shù)操作規(guī)程。新參加人員上崗前，必須經(jīng)過安全生產(chǎn)教育，具有安全生產(chǎn)的基本知識(shí)，并在組長或技術(shù)熟練人員的指導(dǎo)下工作。在地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)施過程中，應(yīng)積極識(shí)別各種安