隧道施工安全技术(超前地质预报).docx

1、一、超前地质预报概述1.超前地质预报的定义隧道超前地质预报是一项复杂的系统性工作，是设计阶段地质勘察的补充和延伸，是保证隧道施工安全的重要环节和重要技术手段。其主要工作是在分析既有地质资料的基础上，采用地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等手段，对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件以及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测、分析、判释，并做出预报和提出技术建议。避免或减少由于地质不明所造成的工程事故以及由此带来的不必要的人力、物力、财力浪费。2.超前地质预报主要目的（1）进一步探明隧道开挖掌子面前方的工程地质及水文地质情况，指导工程顺利进行；(2)降低地质灾害发生的概率和危

2、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。3.超前地质预报的主要内容(1)地层岩性预报，包括对地层岩性、软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土体等的预测预报。(2)地质构造预报，包括对断层、节理密集带、褶皱等影响岩体完整性的构造等的预测预报。(3)不良地质条件预报，包括对岩溶、采空区、人工洞室、瓦斯等的预测预报。(4)地下水状况预报，特别是对岩溶管道水及断层、裂隙水等发育情况进行预测预报。(5)对围岩级别变化的判断。4.超前地质预报方法超前地质预报方法有：地质调查法、超前钻探法、物探法和超前导坑预报法。隧道超前地质预报实施前，根据隧道工程地质与水文地质条件、隧道

3、地质复杂程度，对隧道进行分段，针对不同地质情况，选择不同的方法和手段。一般采用一种或多种预报方法相互验证来提高预报的准确性。二、超前地质预报方法地质调查法1、地质调查法地质调查法是根据隧道已有勘察资料，利用地质罗盘、地质锤、放大镜、数码相机或摄像机等工具，通过踏勘、现场调查，开展地表补充地质调查和 隧道内地质素描，经过地层层序对比、地层分界线及构造线在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，推测开挖掌子面前方可能揭示的地质情况的一种超前地质预报方法。2、隧道地表补充地质调查(1)对已有地质勘察成果的 熟悉、核查和确认。(2)地层、岩性在隧道地

4、表的出露及接触关系，特别是对 标志层 的熟悉和确认。(3)断层、褶皱、节理密集带 等地质构造在隧道地表的出露位置、规模、性质及其产状变化情况。(4)地表岩溶发育位置、规模及分布规律。（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）人为坑洞位置、走向、高程等，分析其与隧道等空间关系。（7）根据隧道地表补充地质调查结果，结合设计文件、资料和图纸，核实和修正超前地质预报重点区段。3.隧道内地质素描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量、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表，隧道内地质素描包括以

5、下主要内容：(1)工程地质地层岩性、地质构造、岩溶、特殊地层、人为坑洞、地应力、塌方以及有害气体及放射性危害源的存在情况。(2)水文地质地下水的分布、水质分析、出水点和地层岩性、地表相关气象水文观测，必要时应建立涌突水点地质档案。(3)围岩稳定性特征及支护情况记录不同工程地质、水文地质条件下隧道围岩稳定性、支护方式以及 初期支护后的变化情况。发生围岩失稳或变形较大的地段，详细分析、描述围岩失稳或变形发生的原因、过程、结果等。(4)围岩分级核查和确认隧道围岩分级。(5)影像隧道内重要的和具代表性的地质现象应进行拍照和录像。4、地质调查法工作要求(1）隧道地表补充地质调查应在洞内超前地质预报前进行

6、，并在洞内超前地质预报实施过程中根据需要随时补充，做好现场记录，并及时整理。(2)地质素描图应采用现场绘制草图、室内及时誉清的方式完成，实时记录现场实际揭露情况。地质素描原始记录、图、表应 及时整理。(3)隧道地表补充地质调查和洞内地质素描资料应及时补充绘制在隧道工程地质平面图和纵断面图上。(4）采集的标本应及时整理。三、超前地质预报方法超前钻探法1、超前钻探法超前地质钻探是利用钻机 在隧道开挖工作面进行水平钻探获取开挖前方地质信息的一种超前地质预报方法。在富水软弱断层破碎带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等地质条件复杂地段必须采用。超前地质钻探主要采用冲击钻和回转取芯钻，为提高预报准确率和钻探速度、减少占用开挖工作面的时间，通常两者交替使用。冲击钻：不能取芯样，可通过冲击器的响声、钻速变化、岩粉及颜色、钻杆振动、冲洗液流失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等。由于钻进速度快、耗时少，一般情况下多采用冲击钻。回转取芯钻：可取芯样，鉴定准确可靠，地层变化里程可准确确定。由于钻进速度慢、耗时多，一般只在特殊地层、特殊目的地段使用。如煤系地