向莆铁路FJ-3A标超前地质预报专项方案

向莆铁路FJ-3A标超前地质预报专项方案 中铁十四局向莆铁路FJ-3A标 超前地质预报专项方案 1 向莆铁路FJ-3A标管区施工隧道概况 向莆铁路FJ－3A标段内共有10公里以上的长大隧道2.5座， 5～7公里的中长隧道3座，500～3000米的中短隧道9座，500米以下隧道4座。每个隧道均存在不同类型的地质风险，其中尤其以戴云山隧道、棋盘石隧道、秀岩隧道最为突出戴云山隧道存在着断层、涌水突泥段、落石、瓦斯、软岩大变形、岩爆、人工坑洞及采空区等高风险；棋盘石隧道和秀岩隧道存在断层、突泥涌水、高地温、岩爆等风险。尤溪隧道、秀岩隧道也存在断层、突泥涌水高风险，标段内其他隧道也不同程度存在着断层、塌方的可能性。因此超前地质预报在隧道施工中显得尤其重要。 为了精确预报，规避施工风险，我标段与石家庄铁道学院建立综合超前地质预报技术服务合同。石家庄铁道学院科研团队为FJ-3A标段供应全面隧道工程施工综合地质预报专项技术服务和培训工作。 2 超前地质预报的必要性 2.1 隧道施工与超前地质预报概述 隧道施工超前地质预报是在隧道设计的基础上，为保证隧道施工平安、指导隧道工程施工、提高隧道工程施工质量而开展的隧道不良地质和施工地质灾难超前预报工作。是隧道施工不行或缺的一道重要施工工序，不论是矿山法施工还是新奥法施工，它都是重要的工作环节。因此，全面、完善、扎实的做好隧道施工超前地质预报工作既是设计单位刚好进行动态设计的基本依据，又是指导隧道施工正确决策、保证隧道施工平安、提高工程设计和施工质量、削减和杜绝突发地质灾难发生的有效和必要的隧道工程施工的基础性工作。 长期超前地质预报能查明隧道掌子面前方隐伏的不良地质体的性质、种类、位置和规模，能半定量地确定掌子面前方的围岩地质条件（如不良地质体的围岩级别或富水性），以及对隧道施工的影响程度和有无发生施工地质灾难的可能。短期超前地质预报能依据地质体产状（走向、倾向和倾角），定量预报隧道掌子面已揭露的断层破裂带、特殊软岩（膨胀岩层）、煤层、富水砂岩等形态规则的不良地质体向掌子面前方延长的状况、影响隧道的距离和尖灭点;能依据各类不良地质的前兆，定性或半定量地确定掌子面前方较近距离内是否隐伏不良地质体;能应用仪器，定量探测掌子面前方近距离内上述隐伏的不良地质体的位置和规模。接近警报能通过肯定监测技术和手段，对塌方、片帮、掉块、岩爆、瓦斯爆炸和突泥突水、煤与瓦斯突出等地质灾难进行预报或警报。 长期超前地质预报可以帮助施工单位了解掌子面前方围岩的地质条件，较精确地了解掌子面前方100～150米范围内的围岩地质状况，特殊是不良地质发育状况;提前做好施工打算和施工支配，防患于未然。短期超前地质预报可以更精确地确定不良地质的性质、种类、位置和规模，以及围岩的级别;接近警报则可以确定塌方、片帮、掉块、突泥突水、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和岩爆等能否发生;这种预报和警报为施工项目在通过不良地质刚好、有效地实行应急施工措施，防止发生施工地质灾难、特殊是防治重大施工地质灾难供应了前提保障。 超前地质预报对于隧道，特殊是地质条件困难、工期紧的隧道快速、平安施工来说，其作用和意义尤为突出。所以，超前地质预报应当，也必定要成为隧道施工的必不行少、不行或缺的工序。 2.2向莆铁路FJ-3A标管区隧道施工超前地质预报的必要性 向莆铁路FJ-3A标管区内的隧道中多数隧道围岩既有古老的前震旦系变质岩，也有古生界二叠系和中生界侏罗系地层；既有正常沉积岩、变质岩，也有火山岩和岩浆侵入岩；部分隧道或区段的围岩还存在煤系地层，属于瓦斯隧道。多数隧道，特殊是长大隧道和中长隧道地质构造困难，断层破裂带发育。部分隧道或区段属于浅埋或深埋隧道。总之，预料向莆铁路FJ-3A标管区施工隧道，特殊是占主导地位的长大或中长隧道，基本属于地质困难隧道，或者至少一般以上的隧道区段属于地质困难隧道。经统计，仅设计的风险区段和经过地质和地貌分析得出的潜在风险区段就多达39公里以上（见FJ-3A标管区隧道地质状况统计见表）。在这类隧道或区段施工，若没有高水平的超前地质预报与恰当协助工法施工的紧密协作，最简洁发生坍塌塌方、突泥突水、岩爆甚至瓦斯爆炸等施工地质灾难。 明显，要保证所属管区隧道的平安、按期贯穿，隧道超前地质预报，特殊是高水平的超前地质预报，就成为必不行少的工作。 3 实行的技术方案、方法和仪器配备 依据本标段隧道工程具体状况，结合设计文件及设计要求，采纳隧道地质调查地质分析与宏观预报、隧道洞身不良地质长期（长距离）超前地质预报、隧道不良地质短期（短距离）超前地质预报、超前钻探和重大施工地质灾难接近警报，共五个完整的、缺一不行的、系统的超前地质预报方案。 3.1隧道地质调查地质分析与宏观预报 隧道不良地质宏观预报是全部后续的隧道的洞身不良地质体超前预报、超前钻探和重大施工地质灾难接近警报等地质预报的基础，是不行缺少的重要一步。 这是一项在设计院提交隧道设计书的基础上进行的、更深化进行的、特地化的地质工作和宏观超前地质预报方案。 隧道不良地质宏观预报采纳特地的地质调查方法、特地的地质分析技术，并在隧道洞身开展具体超前地质预报之前，特地用于探讨和预报隧道的主要不良地质类型（特殊是成因类型）、成因特征、地质灾难和对隧道施工影响的一种特地超前地质预报方案，也是确定隧道洞身主要不良地质走向的惟一可采纳的超前地质预报方案。 隧道的主要不良地质类型（特殊是成因类型）、成因特征、地质灾难和对隧道施工影响，以及隧道洞身主要不良地质走向的确定，对于后续的隧道洞身各种预报成果的解译，特殊是对各种物探成果的解译非常重要；因为，每个预报区段内存在的主要不良地质的类型、走向及其与隧道空间关系、两壁出露的具体位置、规模特征和对隧道施工的影响等，都离不开前述分析得出的正确结论。 隧道洞身主要不良地质走向的确定，还对超前地质预报最重要手段的TSP超前地质预报来说是最重要探测壁的选择技术也至关重要主要探测壁（布设炮眼的隧道壁）要选择隧道主要不良地质走向尽量平行传感器的隧道壁。特殊是对于隧道设计的“盲区”，显得更为重要。 只有在地质分析和宏观预报的原则指导下，才能更精确、更有效地实施洞身不良体地质超前预报和施工地质灾难监测、推断及接近警报等后续预报工作。特殊是对于隧道超前地质预报占有极其重要地位的TSPTGP地震波探测来说，只有通过隧道所在地区主要洞身不良地质分析和宏观预报，才能正确选择炮眼钻孔布设边墙，才能更精确地布设炮眼的位置，才能在TSP解译阶段选择正确的搜寻角和调谐角。所以，它更是提高TSP预报精度的关键技术之一。 隧道不良地质宏观预报是在隧道不良地质分析的基础上进行的。主要包括应用超前地质预报的地质理论进行隧址所在地区的区域地质分析，应用超前地质预报理论进行隧道的洞身不良地质分析，应用地貌地质学学问进行隧道的洞身不良地质的地貌分析。 3.1.1隧址所在地区的区域地质分析 3.1.1.1 探讨的资料 探讨的资料主要采纳隧道设计文件和110000地图。 3.1.1.2分析的目标 分析的目