大梁山隧道超前地质预报方案

1、工程概况 1.1 工程范围及走向

路桥国际集团兰渝铁路大梁山隧道自起点DK7+861起，至终点DK650+478，线路长度2617米。 1.2 地形地貌

本隧道所处地段属低山丘陵剥蚀地貌，相对高差225米，植被茂密。 1.3 工程地质

本隧道洞身穿越地层为白垩系下统剑门关组上段K[1]j(1)泥岩尖砂岩，地层单斜，岩层产状多较平缓，进出口基岩裸露。地下水主要为基岩裂隙水，相对较丰富，预计隧道涌水量1200m(3)/d，地下水化学侵蚀环境等级为H[2]。不良地质为进、出口泥岩的风化剥落。由于隧道位于油气田上方，深部天然气等有害气体有沿基岩裂隙上逸并在洞身赋存的可能性。为此本隧道采用超前钻探法施作。 2、编制依据及编制范围 2.1编制依据

2.1.1 铁道部《关于进一步加强铁路隧道施工超前地质预报工作的通知》（铁建设函[2006]340号）

2.1.2铁道部《关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》（铁建设 [2007]102号）

2.1.3《铁道隧道超前地质预报技术指南》（铁建设 [2008]105号） 2.1.4兰渝铁计财【2009】113号文《关于做好超前地质预报工作

的通知》

2.1.5兰渝铁路LYS-11标段设计图纸及相关规范要求。 3、实施超前地质预报的意义和目的

隧道超前预报是保证隧道施工安全、优化工程设计、实现施工信息化的重要基础。通过超前地质预报工作，可以进一步查清因前期地质勘查工作的局限而难以探查的、隐伏的重大地质问题，及时掌握和反馈隧道地质条件信息，调整和优化隧道设计、防护措施，为优化隧道施工组织、制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据。抓好隧道超前地质预报工作，可以预防各类突发性地质灾害，降低地质灾害发生机率，有效规避工程建设风险，实现铁路工程质量、安全、工期、环境和投资控制目标。

超前地质预报是隧道信息化施工中的一个重要环节，被作为一项工序纳入隧道施工过程中。在重点、难点地段的隧道施工坚持先探测再开挖的原则，能最大限度地降低地质灾害发生机率，保证隧道施工人员及设备的安全。

超前地质预报的目的意义：

1、进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件，指导工程施工的顺利进行；

2、降低地质灾害发生的机率和危害程度； 3、为优化工程设计提供地质依据； 4、为编制竣工文件提供地质资料；

5、进一步查清因前期地质勘察工作的局限而难以探查的、隐伏

的重大地质问题，预报施工隧道掌子面前方的不良地质灾害，进而正确指导隧道工程的安全施工；

6、通过动力学参数（动态弹性摸量、泊松比、密度、弹性纵波速度、弹性横波速度等）进行综合评估，有利于及时预报隧道掌子面前方100～150米及周围10米范围内以下影响隧道施工质量和安全的不良（或特殊）地质问题，其主要查明：

1）软弱岩层（包括含煤地层）的分布； 2）断层及其破碎带； 3）节理裂隙发育带； 4）含水情况； 5）岩溶洞穴；

6）围岩类别； 4、拟采用方法及使用的超前地质预报仪器

4.1拟采用方法

根据本隧道地质、水文特征及相关文件要求，在本隧道施工时，选定超前地质预报方法有：地质调查法、超前钻探法和加深炮孔探测法。若有地质发生突变时，必要采用物探法。

4.2仪器配备

4.2.1地质调查法使用的仪器

地质调查法使用的预报食品包括罗盘、地质锤、数码相机以及记录本等。

4.2.2超前钻探法使用的仪器

超前钻探法使用的仪器为潜孔钻。超前钻探法的实施由施工单位负责施做，预报单位旁站的方式进行。

4.2.3加深炮孔法使用的仪器

加深炮孔法使用的仪器主要为风钻，该方法的实施由施工单位负责施做，预报单位旁站的方式进行。 5、超前地质预报工作程序

超前地质预报是隧道施工中的一个重要环节，应作为一项工序纳入隧道施工中去。在接到监理单位或施工单位的通知后，预报人员在24小时内到场并进行相关测试。超前地质预报的野外作业时间安排易在立架或爆破出完渣经找顶作业后进行。 6.1地质调查法工作程序

地质调查法包括隧道地表补充地质调查和隧道内地质素描等。 隧道地表补充地质调查包括以下主要内容：

6.1.1对已有地质勘察成果的熟悉、核查和确认；

6.1.2地层、岩性在隧道地表的出露及接触关系，特别是对标志层的熟悉和确认；

6.1.3断层、褶皱、节理裂隙密集带等地质构造在隧道地表的出露、规模、性质及其产状变化情况；

6.1.4地表岩溶发育位置、规模及分布规律；

6.1.5煤层、石膏、膨胀岩、含石油天然气、含放射性物质等特殊地层在地表的出露位置、宽度及其产状变化情况；

6.1.6人为坑洞位置、走向、高程等，分析其与隧道的空间关系；

6.1.7据隧道地表补充地质调查结果，结合设计文件、资料和图纸，核实如修正超前地质预报重点区段。

隧道内地质素描是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成果图，是地质调查工作的一部分，包括开挖工作面地质素描和洞身地质素描。

根据已有的勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描，通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素描与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等，利用常规地质理论、地质作图和趋势分析等，推测开挖工作面前方可能揭示地质情况。

6.2超前钻探法工作程序

超前地质钻探主要采用潜孔钻，钻探程序如下：

1）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定放线，将开孔孔位用红油漆标注在开挖工作面上。

2）设备就位：孔位布置好后，设备就位，接通各动力电源和供风供水管路。安装电路要由专业电工操作，确保安全，供风管路要连接紧密，无漏气现象。

3）对正孔位，固定钻机：将钻具前端对准开挖工作面上的孔位，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。

超前钻探法的具体实施由施工单位组织施做，预报单位旁站并且做好相关记录。

6.3加深炮孔探测法工作程序

在需要做加深炮孔探测法的地段，在每个循环中使炮孔深度增加，以便在临近不良地质体时能及时现前方存在的不良地质情况。

加深炮孔探测法的具体实施由施工单位组织施做，预报单位旁站并且做好相关记录。 7、超前地质预报的内容

7.1地质调查

由专业地质人员对辅助坑道及隧道的工程地质、水文地质特征进行详细的编录，根据掌子面的地质特征，并结合勘察设计地质资料，对掌子面前方的地质情况地行预测，并提出工程措施意见。具体内容如下：

做好辅助坑道洞内地层、岩性的划分和描述：核对包括地层岩性、断层构造等在内的主要地质界线在隧道洞身的实际位置；进一步确定各断带及其主、次断层（包括影响带）的位置、产状，断层带的物质组成、宽度、富水程度及工程性质。

对洞壁岩体主要结构面（断层、层理及节理、裂隙等）进行定性及定量统计量测，查明主要结构面的产状、性质、延伸长度、张开宽度、粗糙程度、蚀变情况、密度、地下水及充填情况等，并分析优势结构面对围岩稳定性的影响。

对岩体受构造影响程度、节理发育程度、岩体完整程度、富水程度及围岩稳定状态等进行详细编录，据此对围岩级别及其他地质参数进行修正，并提出有针对性的支护、衬砌或超前加固措施意见。

对重点地段，如断层破碎带、节理密集带、岩性接触带、地下水富集带、高地应力区、岩性变化频繁或软硬相间及掌子面地质情况与地面调绘出入较大等重点地段进行核对和详细的调查与分析评价。 8、安全措施

8.1参与人员认真学习、执行隧道施工安全规程，超前钻探人员还应认真学习、执行钻探安全技术操作规程。新参加人员上岗前，必须经过安全生产教育，具有安全生产的基本知识，并在组长或技术熟练人员指导下工作。

8.2在地质预报实施过程中，应积极识别各种安全危险源，保障人员和机械设备的安全。

8.3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。

8.4严禁上班前和工作中饮酒。

8.5地质预报工作必须在现场找顶作业结束后进行，开始工作前应观察操作空间上方、周围有无安全隐患，特别是钻探开挖工作面附近是否还有危石存在，保证预报人员的安全。

8.6高处作业时台车必须安设牢固，台架周围应设置防护栏，凡患有高血压、心脏病等不适应高处作业不得上架作业。

8.7当隧道岩体中含有煤层瓦斯、石测天然气等易燃易爆时，必须严格执行国家现行的《煤矿安全规程》、《铁路瓦斯隧道技术》等的有关规定。超前地质预报工作应采用防爆型的仪器、设备。当采用非防爆型时，在仪器设备及操作空间20米范围内瓦斯浓度必须小于1%。超前钻探必须采用水循环钻或湿式钻孔，严禁携带火源进洞。

8.8钻机使用的高压风、高压水的各连接部件均应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。

8.9钻孔时，钻机前方应安设挡板，严禁在钻孔的轴后方向站人，以防钻具和高压冲出的岩屑、泥沙等伤人。

8.10为便于控制超前钻孔揭露大量地下水时的水流及采取措施，孔口应安设孔口管和闸阀，且孔口管必须安设牢固，防止水压将孔口管冲出伤人。