中铁xx集团xx铁路XX标 （DK351+000～DK356+999）
隧道超前地质预报实施方案
编制： 审核： 批复：
中铁xxxx铁路XX标项目部第一项目队
编制日期：201x年3月
目 录
1、编制依据 ······················································································································ 1 2、超前地质预报目的······································································································ 1 3、工程概况 ······················································································································ 1 4、超前地质预报方法······································································································ 2 5、工艺流程及工艺要求 ································································································· 2 5.1 地质预测预报流程 ···························································································· 2 5.2 常规地质预报方法 ···························································································· 3
5.2.1 地质雷达探测····························································································· 3 5.2.2 掌子面素描································································································· 3 5.3 超前地质预报频次 ···························································································· 4
常规地质法预报频次····························································································· 4 5.4 地质预报方法选用 ···························································································· 4 6、超前地质预报要求······································································································ 4 6.1 超前地质预报与施工 ························································································ 4 6.2 超前地质预报的准确度 ···················································································· 5 7、仪器设备的配置 ·········································································································· 5 8、超前地质预报人员的配备 ························································································· 5 9、信息判释、数据采集与处理、预报成果报告的编制 ··········································· 5
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中铁xxxx铁路第一项目队地质超前预报方案
1、编制依据
（1）新建xx铁路XX标施工招标文件图纸； （2）新建xx铁路XX标第一项目队工地调查资料； （3）国家和铁道部现行设计规范、施工指南、验收标准； （4）国家、铁道部和地方的有关、法规和条例、规定； （5）xxx隧道实施性施工组织设计、片石峪隧道实施性施工组织设计；
（6）本管段隧道的现场实际情况及调研结果；
（7）我公司历年来积累的类似工程施工经验、技术力量及设备条件等。
2、超前地质预报目的
隧道是建筑在地下的隐蔽工程，地下地质条件复杂，潜在、无法预知的地质因素较多：①多变的地质条件；②底层破碎带/断层；③岩溶；④富水岩层。
进行隧道地质超前预报的目的是：提供隧道掘进前方的地质情况，包括围岩的完整性、断层破碎带的规模及位置、不良地层的富水情况，避免隧道地质不良地段坍塌、突水、突泥灾害的发生，防止造成地表水、地下水流失，破坏当地生态环境，确保施工安全，需要采取有效的措施对隧道掌子面前方的地质情况进行较为准确的预测预报，开展施工地质超前预测预报工作，以制定有效施工方案，确定合适施工工艺，并开展必要的监测工作，以确保隧道施工顺利进行和工程安全。 3、工程概况
中铁xxxx铁路XX标项目部第一项目队管段有隧道2座，其中xxx隧道DK352+266～DK352+584，全长318m；片石峪隧道DK352+4～DK352+767，全长123m；隧道总长度为441m，隧道围岩主要由Ⅳ级和Ⅴ级围岩组成。管段地形较复杂，沿线有新生界、中生界、古生界、元古界及太古界地层出露，部分地段基岩裸露，其它地段表覆黏性土
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及碎石类土。破碎层较多，且在隧道中部存在断层。隧址区地下水不发育，仅有水量很少的基岩裂隙水。 4、超前地质预报方法
本段隧道地质结构较复杂，为准确地了解掌握地层岩性的变化、地下水的发育地质特征，在施工中将采用中、短期相结合的地质预测预报系统。主要方法有：采用地质分析法、地质雷达法等相结合，长距离宏观预报与短距离准确预报相结合，勘探与地质资料综合分析相结合的综合地质预报方法。
总的预报思路为：采用地质雷达法探测辅助地质分析法，力争把发生地质灾害的机率降为最低。 5、工艺流程及工艺要求 5.1 地质预测预报流程
地质预报是工程施工的一部分，通过准确的预报可以有效的减小不良地质体对施工安全、进度的影响，因此我队将采用地质雷达法探测辅助地质分析法，并且相互印证，并和施工方法的选用充分结合，充分发挥信息化施工的特点。地质预报流程见图1。
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超前地质预报流程图掌子面超前探测地质观测、编录、分析信号处理目标识别与地质解释提交报告有无不良地质有根据需要布设探孔 无按原设计文件施工必要时采取工程技术措施或调整支护参数
图1 超前地质预报流程图
隧道施工地质条件复杂,并且具有地质灾害性质,因此地质预报工作显得非常重要,也得到了高度重视,施工过程中将超前地质预报工作纳入了施工工序,做到“先探测、后施工,不探测、不施工”。 5.2 常规地质预报方法 5.2.1 地质雷达法
地质雷达法是由发射天线在掌子面上，向前方发射一高频脉冲电磁波，当其在传播过程中遇到不同的目标体（岩石体、断层、破碎、空洞等）的电性界面时，有部分电磁能量被反射回来，由接受天线接受，并由主机记录，得到界面反射回到接受天线的双程走时t，当地下介质的波速已知时，可根据测到的t值求得目标体的位置和埋深。
地质雷达法操作简单，对施工干扰小，可对岩溶、断层破碎带、地下水赋存情况进行探测，探测目标的深度通常在20m以内。该方法分辨率高，对地下水非常敏感。 5.2.2 掌子面素描
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隧道施工过程中，为了确认施工的安全性，有必要进行日常的掌子面观察。一般采用人工记录和掌子面素描，本工程拟采用高分辨率的数码相机，对掌子面和隧道侧墙进行拍照，及时对获取的图像进行处理分析，通过岩体构造的层面和主要节理面的分析处理，形成三维构造体系，同时可以做出地质素描展开图，通过地质体的构造延续性特点进行地质预报。
通过这种方法即可以利用工程地质法结合设计勘察资料进行长期预报，也可以采用现场编录、掌子面素描对前方的围岩类别、破碎岩体等进行短期预测预报。 5.3 超前地质预报频次 常规地质法预报频次
（1）地质雷达探测每20米预报一次。
（2）正洞掌子面与侧壁的量测和地质素描每开挖循环进行一次。 （3）地质构造的地下与地表相关性分析：Ⅴ级围岩开挖前对洞顶地表纵、横断面进行实测，以便开挖过程中准确掌握洞顶埋深、偏压程度。
（4）地质作图（几何作图、块体坐标作图、水平投影作图、洞身地质展示图等）：通过设计地质钻孔及柱状图推测洞身地段各地层厚度、洞身开挖断面范围地层分布，针对个别楔体状岩块作图推测楔体节理面走向。 5.4 地质预报方法选用
xxx隧道、片石峪隧道均全隧使用地质雷达探测掌子面地质素描相结合的方法进行超前地质预报工作。 6、超前地质预报要求 6.1 超前地质预报与施工
为安全施工提供可靠的资料是地质预报的首要任务，而且必须要做超前水平钻探。在施工过程中要做好洞内地质调查和掌子面地质素描，其不仅是对隧道设计地质资料的补充和完善，更为隧道运营阶段隧道病害整治提供完整的隧道地质资料。
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6.2 超前地质预报的准确度
隧道超前地质预报要求施工人员态度认真，要将认识转变过来:首先重视了地质体的变化，对地质预报成果能做出认真的判断，并在施工中对预报的异常现象进行查证，要求不能漏掉地质异常地段。 7、仪器设备的配置
超前地质预报仪器设备的配置详见下表：
表1 超前地质预报仪器设备一览表
序号 1 2 3 仪器设备名称 地质雷达 数码相机 地质素描处理系统 仪器设备型号 数量 SIR2000 DSC-T70 1 2 1 仪器设备来源 新购 原有 新购 备注 8、超前地质预报人员的配备
项目队成立专门的超前地质预报小组，超前地质预报小组人员配备情况详见下表。
表2 超前地质预报小组人员名单表
序姓名 号 1 2 3 4 xxx 从业 职务 项目队总工 队工程 测量主管 桥梁工程 专业 时间 铁道工程 隧道工程 土木工程 路桥工程 4 2 2 5 预报成果报告的审核 数据的处理、预报成果报告的编制 水平钻孔超前探测数据的采集及水量、水压监测 分工 xxx xxx xxx 9、信息判释、数据采集与处理、预报成果报告的编制
超前地质预报工作作为隧道施工中的一个重要组成部分，其资料收集完成后应整理归档，资料收集格式及填写要求参照《铁路隧道超前地质预报技术指南》。
超前地质预报建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工。通过地质信息系统的及时、准确预报，为施工提供决策依据，及时调整施工方法和支护参数。
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采用新的施工方法和支护参数后，又从施工过程中获取新的地质信息，经地质信息系统更新处理后，再一次反馈给施工。如此往复，形成地质信息系统化。
通过地质雷达探测、掌子面地质素描等收集到的数据及信息编制预报成果报告，对照《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》附录G——铁路隧道围岩分级判定，会同设计单位地质人员判定围岩等级，调整施工方案，确定新的支护参数。
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