阿卡黑一号隧道超前地质预报专项方案.doc

云桂铁路云南段站前工程3标段 阿卡黑一号隧道超前地质预报专项方案目 录1．编制依据 12．工程概况 12.1隧道地层岩性 12.2隧道地质构造 12.3水文地质特征 12.4不良地质及特殊岩土 23．超前地质预报 23.1超前地质预测预报的意义和目的 23.1.1超前地质预测预报的意义 23.1.2超前地质预测预报的目的 33.2 阿卡黑一号隧道总体预报方案 33.3超前地质预报工作流程 53.4超前地质预报工艺流程 63.5地质复杂程度分级 73.6 预报方法 83.6.1常规地质法（地质调查法） 83.6.2超前钻探法 83.6.3物探法 113.7隧道隐伏岩溶探查 153.7.1作内容及原则 153.7.2主要技术要求 163.7.3隐伏岩溶探查流程图 194．超前地质预报工作管理 194.1工作内容 194.2成果资料提交 204.3超前地质预报结果的流转应用 204.4隐伏岩溶探查资料整理 215．组织机构、人员、仪器设备配备 235.1 组织机构及人员配备 235.2 仪器设备配备 246．质量保证体系与措施 246.1地质调查法的规范要求 246.2 短距离超前钻探的规范要求 257．安全及环保要求 258.附则 26中交四航局云桂铁路云南段项目经理部 1阿卡黑一号隧道超前地质预报专项方案1．编制依据（1）《铁路隧道超前地质预测预报技术指南》（铁建设［2008］105号）（2）《云桂铁路云南段管理文件汇编》之《云桂铁路云南有限责任公司隧道风险管理办法》附件1《隧道超前地质预报管理办法》（3）《新建云桂铁路云南段标准化管理手册（试行）》（4）《新建云桂铁路云南段指导性施工组织设计》（5）《新建铁路云桂线 施工图 DK461+834 阿卡黑一号隧道》（6）关于发布《隧道超前地质预报管理细则》的通知 （云桂云铁工〔2011〕89号）（7）《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》 （铁建设〔2010〕120号）（8）《超前探测及加深炮孔探测指导性设计图》（9）《关于再次明确云桂铁路施工阶段隧道周边岩溶探查工作方法的函》（设云桂项函［2011］074号（10）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753—20102．工程概况本隧道位于广南～珠琳段区间，双线隧道，线间距4.6m，设计为4.5‰的单面下坡；进口里程DK461+628，出口里程DK462+040，全长412m。

隧道进口接桥，出口接路基，最大埋深约80m隧道施工区域内属剥蚀及盆地堆积地貌，地形起伏不大，地表高程1368～1479m，相对高差约111m测段内被第四系坡残积红黏土覆盖，山丘坡体厚0~3m，局部较厚局部平缓处被垦为旱地，自然坡度45°~70°，局部为徒壁隧道附近有便道相通，整体交通条件一般局部较差2.1隧道地层岩性测区地表覆盖第四系全新统坡残积（Q4dl+el）红黏土；下伏基岩为二叠系吴家坪组（P2W）灰岩2.2隧道地质构造 段内未见明显构造迹象，地层呈单斜状2.3水文地质特征测区内的地表水，水量较小，主要受大气降水补给，旱季沟内多无水，地下水以第四系上层孔隙潜水、基岩裂隙水及岩溶水为主第四系土层孔隙潜水主要赋存于沟槽内土体中，水量不大可溶岩中含丰富的岩溶水，埋深较大，未见地下水露头地下水主要接受大气降水补给经分析附近地区相同地层水性，水质类型属HCO3—、-Ca2+、型水根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设〔2005〕157号及〔2007〕140号）判定，在环境作用类别为化学侵蚀环境及氯盐环境时，水中SO42-、Mg2+、pH值、Cl-对混凝土结构无侵蚀性2.4不良地质及特殊岩土该段不良地质为岩溶、危岩落石。

特殊岩土为红黏土1.岩溶：测区基岩为灰岩，岩溶较发育，山体斜坡可见溶洞，洞高4～5m，洞宽约8～12m岩层产状为N22°/10°NE，线路走向与岩层走向夹角为83°，横断面视倾角为10°对隧道开挖有一定的影响2.危岩落石：隧道DK461+935～DK461+960段岩层代表产状为：N34°/31°SE，与线路夹角为41°，节理为N54°W/90°，岩性以灰岩为主，围岩节理裂隙发育，隧道左侧岩体易崩落对隧道进出口稳定性较大3．红粘土（Q4dl+el）:深褐色、黄褐色、褐红色，硬塑，上质较纯，粘性较好厚0～3m，局部稍厚，分布于坡体表面属弱膨胀土，对隧道工程影响不大3．超前地质预报3.1超前地质预测预报的意义和目的3.1.1超前地质预测预报的意义隧道超前地质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，调整隧道设计参数、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，有效规避工程建设风险，实现铁路工程六位一体管理目标。

超前地质预报是确保施工安全和结构安全的重要手段，是铁路隧道设计文件的重要组成部分，也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节，是施工中不可缺少的关键工序，必须作为工序纳入施工组织管理3.1.2超前地质预测预报的目的1.不同岩体接触带的位置，接触带岩体破碎程度、地下水赋存情况；2.岩体极破碎段的岩体破碎程度、地下水赋存情况及岩体稳定性；3.可溶岩地段岩溶发育程度及岩溶水发育情况；4.隧道内岩层风化程度，节理裂隙发育状况、岩层产状等围岩变化情况；5.隧道内围岩级别变化趋势3.2 阿卡黑一号隧道总体预报方案阿卡黑一号隧道采用以地质调查法为基础，综合物探及超前钻探法为主进行综合超前地质预报根据超前地质预报及开挖后揭示的地下水发育情况，结合地表水源监测，隧道开挖必要时采用超前局部注浆或超前周边注浆，加固岩体，防止突水、突泥，保证施工安全将超前地质预报工作纳入工序管理，作为一项关键工序纳入施工组织管理后附超前地质预报检验批表格）施工中将几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印,并根据综合监测结果，及时提出对不良地质的处理措施，以降低施工风险，确保工程质量和运营安全阿卡黑一号隧道超前地质预报方法及工程量见表《阿卡黑一号隧道超前地质预报方法及工程数量表》。

阿卡黑一号隧道超前地质预报方法及工程数量表类别长度工程数量412地质调查法地质调查m412地质素描m412地质作图m412超前钻探法加深炮眼m3780超前钻孔孔数76m2280物探法TSP203次数4m378红外探测次数15m454基底探测m412具体各施工段落预报方法见表《阿卡黑一号隧道各施工段落超前地质预报方法》阿卡黑一号隧道各施工段落超前地质预报方法序号里程桩号预报方法1DK461+628～DK461+642地质调查法+基底探测2DK461+642～DK462+020地质调查法+物探法+超前钻探法+基底探测WT-2ZT-53DK462+020～DK462+040地质调查法+基底探测WT-2及ZT-5适用条件及主要手段见表《物探类型的分类》物探类型的分类序号适用条件适用风险等级物探类型主要手段1非可溶岩地段断层及其破碎带、可溶岩岩溶中度发育地段、可能出现的节理密集带塌方风险高度、突水突泥风险中度及以上WT-2TSP203+红外探测2岩溶发育区突水突泥中度风险、地表失水高风险ZT-5超前钻孔（5孔）+加深炮眼（10）孔3.3超前地质预报工作流程 超前地质预报工作流程见下图3.4超前地质预报工艺流程超前地质预报工艺流程图3.5地质复杂程度分级地质情况复杂程度分级见下表复杂程度分级影响因素复杂(A级)较复杂（B级）中等复杂 （C级）简单 （D级）地质情况复杂程度（含物探异常）岩溶发育程度强烈发育，以大型暗河、廊道、较大规模溶洞、竖井和落水洞为主，地下洞穴系统基本形成中等发育，沿断层、层面、不整合面等有显著溶蚀，中小型串珠状洞穴系统未形成，有小型暗河或集中径流弱发育，沿裂隙、层面溶蚀扩大为岩溶化裂隙或小型洞穴，裂隙连通性差，少见集中径流，常有裂隙水流微弱发育，以裂隙状岩溶或溶孔为主，裂隙不连通，裂隙透水性差涌水涌泥程度特大型涌突水（涌水量＞100000m3/d）、大型涌突水（涌水量10000～100000 m3/d）、突泥，高水压较大型涌突水（涌水量1000～10000 m3/d）、突泥中型涌水（涌水量100～1000 m3/d）、涌泥小型涌水（涌水量＜100 m3/d），涌突水可能性极小断层稳定程度大型断层破碎带、自稳能力差、富水，可能引起大型失稳坍塌中型断层带，软弱，中～弱富水，可能引起中型坍塌中小型断层，弱富水，可能引起小型坍塌中小型断层，无水，调块地应力影响程度极高应力（RC/σmax＜4），开挖过程中硬质岩时有岩爆，有岩块弹出；软质岩岩芯常有饼化现象，岩体有剥离，位移极为显著高应力（RC/σmax =4～7），开挖过程中硬质岩可能出现岩爆，岩体有剥离和掉块现象；软质岩岩芯常时有饼化现象，岩体位移显著————瓦斯影响程度瓦斯突出；瓦斯压力P≥0.74MPa,瓦斯放散初速度△P≥10，煤的坚固性系数f≤0.5,煤的破坏类型为Ⅲ及以上高瓦斯：全工区的瓦斯涌出量≥0.5 m3/min低瓦斯：全工区的瓦斯涌出量﹤0.5 m3/min无地质因素对隧道施工的影响程度危及施工安全，可能造成重大安全事故存在安全隐患可能存在安全问题局部可能存在安全问题诱发环境问题的程度可能造成重大环境灾害施工、防治不当，可能诱发一般环境问题特殊情况下可能出现一般环境问题无注：RC为岩石单轴饱和抗压强度（MPa）；σmax为最大地应力值（MPa）。

3.6 预报方法3.6.1常规地质法（地质调查法）地质调查法是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料和隧道内地质素描通过层层序对比、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的一种超前地质预报方法地质调查法适用于各种地质情况下隧道的超前地质预报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3.6.2超前钻探法超前地质钻探是利用钻机（或者隧道开挖时采用风钻）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超前地质钻探法适用于各种地质条件下的隧道超前地质预报，在富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、重大物探异常区等地质条件复杂地段必须。