超前地质预报

工程名称 单位工程名称 一、内容及说明 本交底适用于XX隧道超前地质预报技术交底 二、地质预报选用方法 隧道超前地质预报坚持常规地质法、物理勘探法、钻探法等多种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证的原则。并结合本段工程特点，对应采用不同的隧道超前地质预测预报的方法。 三、隧道地质预报实施方法 1、常规地质法 隧道开挖爆破后通过地质素描手段，及时查看掌子面地质情况。观察后及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质调查记录表。地质素描的具体内容主要包括以下几个方面： ①岩性 应说明围岩岩石的名称、颜色、矿物成分、坚硬程度等，各类岩脉也应对其岩性、出露位置、宽度、接触关系、破碎、风化程度进行描述。 ②构造 开挖围岩受地质构造影响程度、延伸性、表面粗糙度、张开性、风化、破碎程度等进行描述，特别是岩体范围内出现的断层、节理、裂隙、软弱夹层等重点进行地质描述。断层应对其位置、产状、性质、破碎特性、宽度等一一观测和描述；节理裂隙，特别是贯通性节理的产状密度、延伸情况、节理面现状等也要仔细量测和统计。 ③地下水 围岩的含水状态、涌水部位、水量、水压、水温、水质等描述并长期跟踪调查是否受季节性影响，特别是大、暴雨后观察涌水部位涌水量有无增减以及该段地表一定XX隧道 交底单位 交底部位 范围内是否有水源补给情况并作好记录。 ④围岩变形破坏情况 开挖段围岩发生坍方、掉块、岩爆等现象的位置、性质、形态、规模作详细记录。 2、TSP203超前地质预报系统 TSP探测方法： ①钻孔：在距离掌子面50m处钻深度为1.5m的孔，布置传感器；自掌子面起，每隔1.5m钻孔一个，钻孔深度为1.5m，最后一个孔与传感器的距离大于20m。所有钻孔的高度尽可能的在同一标高线上。钻孔完毕后，逐个测量孔的深度和倾斜度，并作好记录。 ②埋设传感器杆：埋设传感器前，先清孔，清除孔底虚碴，放入锚固剂卷，插入传感器套杆，用钻带动其钻动，保证锚固剂卷充分搅拌。待传感器杆固定后，插入传感器，注意传感器方向朝向掌子面。 ③连线检查：把传感器、检波器（电脑）、起爆器、同步器连接起来，并检查其是否正常工作，注意此时起爆器不得与雷管相连。 ④测量时间：测量时间选在施工交接班时间，要求工作面800m范围内不得有机械作业和作业人员作业，作业前与现场施工员联系，以确定停工时间，此时准备好爆破药卷、电雷管等。 ⑤装药爆破：由最里边炮孔开始，逐个依次装药联线，起爆器起爆，装药量根据围岩情况，一般控制在50～80g左右，围岩较差时，可加大，但不能超过100g。

⑥恢复施工：爆破一结束，马上可以恢复施工，一般停工时间在45min左右。 ⑦成果分析：采用TSP203自带的软件分析系统，剔除一些明显的干扰波，软件自动分析，自动生成图表，反映前方围岩的物理特性，岩层分界线、软弱带、断层的位置等信息。

3、综合超前物探法

中近距离超前物探：采用红外探水仪器对掌子面前方先进行中距离综合超前预测、预报，地质雷达25米一次，一次范围30米。采用地质雷达等综合物探手段对掌子面前方和隧底进行综合超前地质预报，并对综合物探结果加以分析，若物探异常，设钻孔进行验证，每25m一循环，每孔长30m，搭接长度不小于5m。预报方法如下：

①有效探测距离：

地质雷达的有效探测距离在完整岩体地段应达到30m，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。

②使用仪器：

超前地质预报的地质雷达采用瑞典MALA-100MHz地质雷达，天线使用中心频率为30∽50MHz和100MHz的两种低频屏蔽天线。

③现场数据采集：

现场数据采集主要是在掌子面上进行，采集时应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。雷达测线在掌子面上呈“井”字形布置，测线长度根据天线长度决定，在有限的掌子面上尽可能的长。采用两种不同中心频率的天线在相同的测线上重复观测，一般应采取连续观测法；应充分利用避车洞或超前钻探揭露的地质界面等有利地段求得地层的相对介电常数和电磁波速度。

④资料整理和处理：

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、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，确定反射体的形态和规模。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。 4、超前钻孔 4.1超前水平钻 超前水平钻探是利用履带式水平钻机在隧道开挖面进行钻探获取地质信息的一种超前地质预报方法。钻探长度不宜小于60米，搭接长度不小于10米。钻探程序： ①、按照下图测量布孔：施钻前按孔位设计图设计的位置用全站仪准确测量放线，将开孔孔位用红油漆标注在开挖工作面上。 号孔位号孔位号孔位隧道中线号孔位号孔位②、设备就位：孔位布好后，设备就位，接通各动力电源和供风、供水管路。 ③、对正孔位：将钻具前端对准开挖面上的孔位，调整钻机方位，将钻机固定牢固。 ④、开孔、安装孔口管：孔口管必须安设牢固。 ⑤、成孔验收：施钻满足设计要求，经现场技术人员确认签收后方可停钻终孔。 超前地质钻探主要采用冲击钻和回转取芯钻，二者应合理搭配使用，提高预报准确率和钻探速度，减少占用工作面的时间。一般地层采用冲击钻，冲击钻不能取芯，但可通过冲击器的响声，钻速及其变化、岩粉、卡钻情况、钻杆震动情况、冲洗液的颜色及流量变化等粗略探明岩性、岩石强度、岩体完整程度、溶洞、暗河及地下水发育情况。岗乌隧道5孔其中1孔采用回转取芯钻。 4.2加深炮孔 在施工中采用加深炮孔超前钻探，在每次开挖钻孔过程中，指定在拱顶、两侧拱腰、两侧边墙脚钻设5个加深3m以上的炮孔，依靠对钻进速度的变化以及钻孔地下水涌水状况、水压、水量、颜色、水质等预测前方围岩、地下水的变化。 四、安全要求 1、TSP203现场采集数据使用灵敏度很高的高爆速炸药，危险性较大，应由专业爆破工操作； 2、钻机使用高压风、高压水，管路应连接安设牢固，并应经常检查，防止管接头脱落、管路爆裂高压风水伤人；高压电路接线应由专业电工操作，一般人员不得操作； 3、进洞应带好安全帽、穿防高压电的雨靴，注意操作空间上方、周围有无安全隐患，特别是掌子面附近是否有危石存在。 4、为便于控制超前钻孔揭露岩溶水时的水流及采取措施，孔口应安设孔口管和闸阀，防止水压将孔口管冲出伤人。 5、钻孔时，钻机前方安设挡板，防止泥沙冲出伤人。 五、环、水保要求 详见《XX隧道环、水保专项施工方案》。 不明之处请与交底人联系。 编制人 接收单位

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