隧道超前地质预报施工方案

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1、隧道超前地质预报施工方案1 编制依据1）高速铁路隧道工程施工技术指南（铁建设【2010】241 号）2）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；3）时速 250 公里铁路双线隧道复合式衬砌图号：西成贰隧参 03；4）隧道施工工法图号：西成贰隧参 09；5）施工图纸、设计要求和环境、地质条件。6）隧道超前地质预报管理办法（西成铁路客运专线四川有限公司）7）铁路隧道超前地质预报技术指南铁建设【2008】105 号本2 工程概况新建西安至成都客运专线位于陕西省和四川省境内，川陕界至江油线路长165.836Km。西成客专设计为双线客运专线，设计

2、时速：250km/h；最小曲线半径： 3200m；正线线间距：4.6m；最大坡度：一般20%o，困难山区不大于25%o。本标 段第一项目部管段位于剑阁县、青川县境内，起讫里程：DK431+660（黄家梁隧道 进口）DK446+500 （岩边里隧道），全长14.84km，主要工程数量为：桥梁 135.35m/1座，占正线总长的0.9%,隧道双线14702m/1.5座，占线路总长的99.1%。3 工程地质概况3.1 地质构造我管段位于四川龙门山东北向褶皱带之东翼与四川盆地边缘弧形（华夏式） 构造带交界处，龙门山褶皱带的褶皱发育、断裂密布，岩层多陡顷，直立或倒转， 地质构造较为复杂。测段属于扬子准地

3、台西北边缘地带，位于川西北台陷次级构 造与龙门山构造带边缘区。隧区为单斜构造，岩层产状N4764E/3445SE, 受区域构造影响，节理多为闭合或微张型，其延伸较远，泥岩风化节理普遍发 育，裂隙多而细小。3.2 水文地质特征沿线河流较多、灌溉网密布。沿线基本为山区，山谷河流较多，主要有回龙 河、清江河，属于嘉陵江水系。管段内第四系黏性土中含少量孔隙水，河床及低阶地砂砾石层含丰富孔隙水。基岩中泥页岩、泥岩夹砂岩为弱富水岩组，含少量 的裂隙水和风化裂隙水；厚层砂岩、砾岩为中等强富水岩组，含较丰富的基岩 裂隙水，多位潜水，部分为承压水；灰岩等可溶岩为强富水岩组，含丰富的裂隙 水和岩溶水。断裂构造多为

4、压性断裂，地下水一般含量较少；褶曲构造核部为可 溶岩及砂岩地段含丰富地下水。经沿线取表水和地下水试验，水质类型以 HCO3 .S0 2Ca2+、HCO3-Ca2+型、HCO - .SO 2-Na+型为主，对钢筋混凝土一般无侵 434蚀性，但三叠系须家河组含煤段地层、嘉陵江组、雷口坡组盐溶角砾岩、侏罗系 油砂岩地段地下水以及城市周边受污染表水多具硫酸盐侵蚀性或酸性侵蚀性。3.3 隧道涌水量预测 根据各岩组地层出露位置、岩性、地质构造、节理裂隙发育情况，地貌形态 及在本水文地质单元中的径流条件，黄家梁隧道预计正常涌水量为7093ms/d,考 虑在隧道勘察中较多钻孔揭示承压水，雨季最大涌水量为141

5、86m3/d,岩边里隧道 预计正常涌水量为2071m3/d,雨季最大涌水量为3107m3/d。3.4不良地质及特殊岩土3.4.1 油砂岩、有害气体及原油黄家梁隧道根据钻探揭示在钻井过程中循环水中有大量气泡逸出，天然气最 大为28450ppm，有2层油砂岩，有较多稠油流出，同时根据原油样品测量分析， 隧道内可能存在硫化氢及二氧化硫对隧道工程及隧道施工的危害，对钻孔采气分 析时，测式结果显示CH的含量最高为5.7143%。根据油气专题报告及评审结论， 4黄家梁隧道为高瓦斯隧道，其中DK434+500DK439+500段为高瓦斯区段，其余 为低瓦斯区段，同时为原油危害隧道。岩边里隧道根据前后工点（黄

6、家梁隧道及庙子梁隧道）钻孔均揭示油砂岩分 布，虽本隧道钻探未揭示油砂岩，但根据专题研究结论，本隧道可能受油气浸较 严重，属低瓦斯隧道和可能原油浸染隧道。3.4.2 顺层黄家梁隧道根据地形地貌及勘探，在DK431+660DK432+000, DK438+910 DK439+150, DK440+150DK440+220, DK440+955 DK441+160, DK442+250 DK442+520, DK443+090 DK443+292 段埋深小于 50m，岩层倾角 3444， DK437+800DK437+950段隧道埋深大于250m，岩层倾角3444。所有辅助坑 道的进口仰坡均存在顺层

7、。岩边里隧道穿越地层为泥岩夹砂岩，岩层走向与隧道轴线基本一致，倾向 线路左侧，我管段DK443+428DK443+600段埋深小于50m，右侧存在顺层偏压， 隧道进口边仰坡隧道的横洞仰坡均存在顺层。3.4.3 滑坡、岩堆、危落石黄家梁隧道洞口或洞身经过滑坡堆积体或滑坡群，堆积体主要由碎石土、块 石土组成，其间充填粉质黏土，总厚度520m, 530m不等，经过长期的发展， 目前自然条件下处于稳定状态。岩堆主要物质为块石土，其间充填粉质黏土。在 隧道进口及 1#、2#辅助坑道出口坡面较陡，软硬岩相间分布，易形面危岩落石 区。隧道进口及出口多形成悬崖陡壁，节理裂隙发育，多形成大范围危岩落石区。岩边里

8、隧道进口右侧多形成悬崖陡壁，节理裂隙发育，多形成危石。坡脚多 见崩塌形成的块石，直径较大。4 地质复杂程度分级4.1 隧道洞身及洞口工程地质评价4.1.1 隧道洞身隧道区主要不良地质为油砂岩、有害气体及原油、顺层及滑坡、岩堆、危落 石。在黄家梁隧道表现尤为突出，洞身地质较为复杂。黄家梁隧道DK434+500 DK439+500 段为高瓦斯区段，同时有原油危害。顺层在洞身多见为 DK438+910 DK439+150, DK440+150 DK440+220, DK440+955 DK441+160, DK442+250 DK442+520, DK437+800DK437+950 段，滑坡多见于

9、洞身 DK431+763DK431+793, DK432+090DK432+286，DK432+541DK433+543 段，岩堆多见于 DK438+681 DK439+114 段。4.1.2 隧道洞口隧道区进洞条件均较困难，洞口主要不良地质为危落石，主要表现为黄家梁 隧道进口、出口及 1#、2#斜井辅助坑道，岩边里隧道进口进洞极为困难，下方 为绵广高速公路匝道口，有落石的危险。4.2地质复杂程度分级超前地质预报的重点段落及内容主要对隧道开挖前方一定距离的突水突泥、 断层破碎带、浅埋段和瓦斯（天然报）、原油等有气体的灾害地质的施工探测。 对照勘测阶段的地质数据、预测、预报地质条件变化及其对施工

10、的影响。根据我 管段水文及工程地质条件及可能存在的风险因素，按铁路隧道超前地质预报技 术指南铁建设【2008】105 号本，将我管段的黄家梁隧道定为“复杂”级别， 超前地质预报由设计院主持来完成，岩边里隧道定为“中等复杂”级别，超前地 质预报由施工单位超前地质预报组来完成。5 实施超前地质预报的目的为保证隧道施工安全、优化设计、实现信息化施工，通过隧道超前地质预报 工作，进一步查清隧道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，及时掌握和回馈隧道地质条件信息，调整和优化隧道设计参数、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。根据西成客专四川

11、段隧道工程及水文地质条件，在认真分析前期勘察资料的 基础上，结合地表调查情况分析，隧道地质情况较为复杂，施工中可能遇含水断 层，不同程度的渗、流水、突水突泥、坍塌、瓦斯（天然气）、原油溢出等地质 灾害，对隧道工程施工必须采取多种方法综合预报，查明隧道掌子面前方存在的 较大不良地质缺陷的规模、空间分布情况等，以便为施工、设计及时做出正确的 处理预案，确保工程施工顺利完成，避免安全事故发生或造成人员伤亡事故。通过超前地质预报，可以了解和判断掌子面前方一定距离内不良地质的性质、 位置、宽度和影响隧道的长度，由此判断地下水、瓦斯、油层情况、围岩级别和 对施工的影响，进而达到以下目的：（1）为制定施工方

12、案和措施提供可靠的参数，如地下水压力、水量、不良地 质的位置、大小及规模；（2）为隧道安全施工，避免或最大限度地降低施工过程中突水突泥、塌方、 瓦斯（原油）溢出等灾害，从而不受或少受损失奠定基础；（3）为隧道在安全条件下实现快速施工、减小风险创造了条件；（4）准确的地质预报可以减少施工中的盲目性，减少事故发生率，减少很多 不必要的安全措施，从而降低工程投资。6 超前地质预报的方案6.1 分段预报内容及方法管段超前地质预报的重点段落为：黄家梁隧道DK434+500DK439+500。超前地质预报重点内容为：（1）不同岩性接触带的位置，接触带岩体破碎程度、地下水赋存情况；（2）顺层及滑坡、岩堆、危

13、落石；（3）油层位置及层厚，瓦斯及有害气体浓度；（4）隧道内围岩级别变化趋势。6.1.1黄家梁隧道分段预报内容及方法6.1.1.1超前地质预报段落及内容为保证隧道施工安全、优化设计、实现信息化施工，施工期间施工单位应加 强施工地质工作，并实施全隧超前地质预测预报，将其纳入正常施工工序进行管 理。通过超前地质预测预报工作，核实和预测掌子面前方的地质条件，以便及时 调整工程措施，确保施工及结构安全。结合隧道工程特点以及工程地质、水文地 质条件，开展超前地质预测预报工作。全隧道采用以地质调查法为基础，并采用 综合物探手段及钻孔为主进行综合超前地质预报。其重点预报的段落及内容如下表所示：表1 黄家梁隧

14、道超前地质预报的重点段落及内容序号重点段落预报的内容备注1DK431+671DK432+000DK432+100DK432+250DK438+900DK439+150DK440+150DK440+220DK440+955DK441+160DK442+250DK442+450DK443+220DK443+277主要针对洞身浅埋段，预报隧 道中可能出现塌方的情况；2DK431+660DK443+292主要针对有害气体，预报隧 道中可能遇到瓦斯、天然气等 有害气体情况。探测开挖面前 方有害气体浓度及变化情况。3DK432+500DK432+700DK433+300DK433+500DK435+200

15、DK435+400DK436+020DK436+220DK436+700DK436+900主要针对地下水含量丰富且 形成承压水地段，预报隧道中可能出现突水突泥的情况。6.1.1.2超前地质预报选用方法表 2 黄家梁隧道超前地质预报选用方法对比表序号里程段长度选用方法备注1DK431+660DK431+67111地质调查法2DK431+671DK433+3001629地质调查法 物探法（WT-1） 超前钻探法（ZT-2）3DK433+300DK433+500200地质调查法 物探法（WT-2） 超前钻探法（ZT-2）4DK433+500DK434+5001000地质调查法 物探法（WT-1） 超

16、前钻探法（ZT-2）5DK434+500DK436+7002200地质调查法 物探法（WT-1） 超前钻探法（ZT-4）6DK436+700DK436+900200地质调查法 物探法（WT-2） 超前钻探法（ZT-4）7DK436+900DK439+5002600地质调查法 物探法（WT-1） 超前钻探法（ZT-4）8DK439+500DK443+2773777地质调查法 物探法（WT-1） 超前钻探法（ZT-2）9DK443+277DK443+29215地质调查法6.1.1.3 超前地质预报类型表 3 超前地质预报类型表项目类型主要手段及方法地质调查法地质调查地质调查地质素描地质素描地质作图

17、地质作图物探法WT-1地震反射波法（TSP203）WT-2地震反射波法（TSP203） +红外探测钻探类型ZT-1加深炮眼（5孔）ZT-2超前钻孔（2孔）+加深炮眼（5孔）,1孔取芯ZT-4超前钻孔（5孔）+加深炮眼（10孔）备注：超前钻孔采用孔径108mm，长度2030m,搭接长度5m,加深炮眼36m。6.2.1岩边里隧道分段预报内容及方法6.2.1.1超前地质预报段落及内容（1）DK445+056DK446+499段（我项目部管段）共1443m主要针对隧道内围岩 级别变化趋势显著地段，预报围岩分级变化的具体位置。（2）DK443+430DK446+499段（我项目部管段）共3069m主要针

18、对有害气体，预 报隧道中可能遇到瓦斯、天然气、二氧化硫等有害气体情况。探测开挖面前方有 害气体浓度及变化情况。6.2.1.2超前地质预报选用方法 全隧采用以地质调查法为基础，并采用综合物探手段及钻孔为主进行综合超前 地质预报。表4岩边里隧道超前地质预报选用方法对比表序号里程段长度选用方法备注1DK443+430DK446+4993069地质调查法 物探法（WT-1） 超前钻探法（ZT-1）6.2.1.3超前地质预报类型表5超前地质预报类型表项目类型主要手段及方法地质调查法地质调查地质调查地质素描地质素描地质作图地质作图物探法WT-1地震反射波法（TSP203）钻探类型ZT-1加深炮眼（5孔）6

19、.2超前地质预报工作量6.2.1黄家梁隧道工作量黄家梁隧道超前地质预报工作量如下表表 6 黄家梁隧道超前地质预报工作量项目类别工程数量1#斜井地质调查法地质调查m455地质描述m455地质作图m455超前钻探法加深炮眼m22652#斜井地质调查法地质调查m325地质描述m325地质作图m325超前钻探法加深炮眼m16203#斜井地质调查法地质调查m324地质描述m324地质作图m324超前钻探法加深炮眼m1620横洞地质调查法地质调查m371地质描述m371地质作图m371超前钻探法加深炮眼m1860正洞地质调查法地质调查m11632地质描述m11632地制作图m11632超前钻探法加深炮眼m

20、82995超前钻孔m50900物探法TPS203m11606红外探测m4006.2.3 岩边里隧道工作量岩边里隧道超前地质预报工作量如下表表 7 岩边里隧道超前地质预报工作量项目断面次数长度（m）加深炮眼530345TSP16069地质调查60697 超前地质预报工作流程及操作要点7.1 超前地质预报工程流程超前地质预报工作程序流程图如下：图 1 超前地质预报工作程序流程图7.2 超前地质预报操作要点7.2.1 常规地质法隧道开挖爆破后通过地质素描手段，及时查看掌子面地质情况，修正设计时间的地质信息，经工程地质模拟预测隧道前方小于10m的地质状况并为其它超前 地质预报方法提供基础数据。进行地质

21、素描前，先搜集隧道前期的勘察设计地质 数据，初步了解区域地质和附近大地构造单元及其特征，以及工程范围内的地层 岩性、围岩类别、地下水发育特征等。地质素描，应在隧道作业每一开挖循环后 立即进行，观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后及时 绘制开挖工作面地质素描图（附表4）。地质素描的具体质容主要包括以下几质方面：（1）岩性质根据隧道质明质岩岩石的名质、质色、质物成分、质硬程度等，各质岩质也质质 其岩性、出露位置、质度、接触质系、破碎、质化程度质行描述。（2）构造隧道质挖段质岩受地质构造影质程度、延伸性、表面粗糙度、质质性、质化、 破碎程度等质行描述，特质是岩体范质质出质的质质、

22、质理、裂隙、质弱质质等重质质 行地质描述。质质质质其位置、质质、性质、破碎特性、质度等一一进行质质和描述； 质理裂隙，特质是质通性质理的质质密度、延伸情质、质理面质质等也要仔质量质和 质质。使用地质质质质质岩质质质要素（包括岩质的走向、质向和质角）的质量。（3）地下水质岩的含水质质、涌水部位、水量、水质、水质、水质等描述并质期跟质质查是 否受季质性影质，特质是大、暴雨后质察涌水部位涌水量有质增质以及质段地表一 定范质质是否有水源质质情质并作好质质。（4）质岩质形破坏情质 质挖段质岩质生坍方、掉质、岩爆等质象的位置、性质、形质、质模作质质质质， 必要质附上工程质理措施。（5）有害气体及危害源存在

23、情况有质件质使用质质相机、质影等工程地质质据采集和质质系质，做到质文并茂。不良地质体在被揭露之前往往表质一些明质或不明质前兆质志，质示质隧洞即 质质近不良地质体，因此，仔质质察、描述质挖石渣、洞壁质构面及岩质形质、量质质 构面及岩质特征质质，是正确质行超前地质质质的质质。722 TSP203超前地质预报系统1）超前地质质质系质TSP 与超前地质质探（1 孔）质合：适用于在工程地质复质地段，质采用 TSP超前地质系不能足需要，用充超前地孔质TSP质成果加以核查与确 质。TSP203系在岩好的地段可出前方100200m范的岩分接口、岩 质的物理性质、 质质破碎质、洞穴、 质伏含水体等；质岩完整性质

24、差质， 质质范质在 50100m之质，需质前后次重叠10m以上。根据局目部安排，此质 物探方法委外，由专业探测人员质质 具体操作，各作质质质 极配合。原理：通质小质量爆破所质生的地震波信质沿隧道方向以球面波的形式质播， 在不同岩质中地震波以不同的速度质播，在其接口质被反射，并被高精度的接收 器接受。通质质 算机质 件分析前方质 岩性质 、 质 理裂隙分布、 质 弱岩质 及含水质质 等， 最质质示屏上质示各种质岩质构面与隧道 质质相交所呈质的角度及距掌子面的距 离，并可初步质定岩石的质性模量、密度、泊松比等质质以供质考。但质器在作质质 程中质质境的要求质高，若噪质质大质质影质采集质据的准确性。探

25、质方法为： 孔：在距离掌子面50m质深度质1.5山的孔，布置感器；自掌子面起， 每隔1.5m 孔一质，孔深度质1.5山，最后一 孔与感器的距离大于20m。所有 质孔的高度质可能的在同一质高在质。 质孔完质后，逐质质量孔的深度和质斜度，并 作好质质 。质 埋质质 感器杆：埋质质 感器前，先清孔，清除孔底质 碴，放入质 氧质 脂质 卷， 插入质感器套杆，用质质质其质质，保质质氧质脂质卷充分质拌。待质感器杆固定后， 插入质感器，注意质感器方向朝向掌子面。质质机质查：把质感器、 质波器（质算机）、起爆器、同步器质接起质，并质查 其是否正常工作，注意此质起爆器不得与雷管相质。 量: 量质在施工交接班质，

26、要求工作面800m范不得有机械 作质和作质人质作质，作质前与质质施工质质系，以确定停工质质，此质准质好爆破质 卷、质 雷管等。质质质爆破:由最里质炮孔质始，逐质依次质质质质，起爆器起爆， 质质量根据 岩情，一般控制在5080g左右，岩差，可加大，但不能超质100&。恢复施工：爆破一束，上可以恢复施工，一般停工在45min左右。 成果分析：采用TSP203自的件分析系，剔除一些明的干扰波，质 件自质分析，自质生成质表，反映前方质岩的物理特性，岩质分界质、质弱质、质质 的位置等信息。7.2.3 红外探测（1）红外探测系统的原理 红外探测是根据红外辐射原理，即一切物质都在向外辐射红外电磁波的原理，通

27、过接收和分析红外辐射信号进行超前地质预报的一种物探方法。适用于定 性判断探测点前方有无水体存在及其方位，不能定量给出水量大小等参数，每25m 一次，一次范围为3 0 m ，两次重叠长度为5 m 。（2）技术要求和工作要求：1）探测时间：应选在爆破及出碴完成后进行。2）测线布置： 、全空间全方位探测地下水体时，需在拱顶、拱腰、边墙、隧底位置沿隧 道轴向布置测线，测点间距一般为5m，发现异常时，应加密点距；测线布置一 般自开挖工作面往洞口方向布设，长度通常为60m，不得少于50m。 、开挖工作面测线布置，一般为34条，每条测线布35个测点。 、应做好数据记录，并绘制红外探测曲线图。 、有效预报距离

28、应在30m以内，连续预报时前后两次重叠长度应大于5m。（3）探测数据和曲线的分析与判定： 、探测数据和曲线的分析与判定应以地质学为基础，并结合现场的工程地 质和水文地质条件； 、通过探测与施工开挖验证，总结出正常场的特点，才能分辨出异常场； 、由探测数据绘制的探测曲线前，必须认真检查探测数据的可靠性；分析 解释时应先确定正常场，再确定异常场，由异常场判定地下水体的存在；在分析 单条曲线的同时，还应对所有探测曲线进行对比，比如两边墙探测曲线的对比、 顶底探测曲线的对比，依此确定隐蔽水体或含水构造相对隧道的所在空间位置； 、沿隧道轴向的红外探测曲线和开挖工作面红外探测数据最大差值应结合 起来分析，

29、在实践中不断总结经验，作出符合实际的分析判断。 、红外探测预报应编制探测报告，内容包括探测工作概况、地质解译结果、 开挖工作面探测数据图、左右边墙及拱顶等测线的探测曲线图等7.2.4 地质钻探7.2.4.1、超前水平钻由于物理探质判质成果的多解性，需质重质怀疑地段，采用多种方法探质， 质 行质合判质，就需用一定质量的地质质孔质质。质探法是最直质、可靠的超前质质手 段，通质质质孔取质的分析，判质地质质化、岩性差异、地质含水量、隧底岩溶等 不良地质情质。根据需质质距离（深度）的质近可采用不同型质的质机，一般可探 前方（深度）2030m范的地情质，质前后循孑L重叠5m左 右。超前钻孔施工工艺流程图如

30、下图所示。技术交底孔位布蚤钻机架设钻探施钻1结束 成果上报成果分析参数记录1图 3 超前钻孑工艺流程图超前探孑在低瓦斯地段工作面上超前钻3个孑。其中1个位于上部拱顶处， 另2个位于边墙部位。其中1孑取芯；高瓦斯地段预报超前钻探孑数5孑，拱顶 1 孑，两侧拱腰处 2 孑，边墙 2 孑。7.2.4.2、加深炮孑在施工中采用加深炮孑超前质探，在每次质挖质孑 质程中，指定在拱质1处， 质质拱腰各1处、 质质质质质各1处，共计5质质助眼，对于黄家梁隧道高瓦斯地段 DK434+500DK439+500共计10个辅助眼，孔深36m,依靠质速度的化 以及质孑地下水涌水质质、水质、水量、 质色、水质等质质前方质

31、岩、地下水的质化。 它具有质质质质、操作方便、 质用低、占用隧道施工质质短的特质，因此质加深炮孑 质探作质日常的质质、 质质手段；充分利用隧道超前支质、初期支质体系中质管棚、 超前小质管、超前质杆、 质向质杆的质孑作质探质隧道前方、 质向四周质岩质质的质 助手段，依靠质质孔速度质化的直质以及质孔地下水涌水质质、水质、水量、质色、 水质等质质前方质岩、地下水的质化。在合地超前中的各种方法中，TSP203及红外探测作快，距，干 扰相质少，可以与多种质质法质合质用，但精度不高，解质质度大，适于作质距离质质； 地质质探基本可以揭示地下水及质岩物理力质性能，但干扰大，用质质， 质用高。 而加质炮孔质探质

32、质质质、操作方便、质用低、占用隧道施工质质短，在涌水地段效 果质好。因此施工中质采取多种质质手段质合质用，取质质短，相互质充和印质，确 保地质质质、质质的准确性。7.3、瓦斯地段超前预报经地质勘测钻探揭示，黄家梁隧道DK434+500DK439+500在钻井过程中循 环水中有大量气泡逸出，天然气最大为28450ppm，有2层油砂岩，有较多稠油 流出，同时根据原油样品测量分析，隧道内可能存在硫化氢及二氧化硫对隧道工 程及隧道施工的危害，对钻孔采气分析时，测式结果显示ch4的含量最高为5.7143%。根据油气专题报告及评审结论，黄家梁隧道为高瓦斯隧道，其中 DK434+500DK439+500段为

33、高瓦斯区段，其余为低瓦斯区段，同时为原油危害 隧道。隧道施工中将采取定性预测（地质调查）和洞内超前钻孔预测预报，并采用 相关仪器进行预测预报，以防止瓦斯突出、原油及有害气体溢出等不良地质灾害 的发生。7.3.1、定性预测方法 采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法，进行定性预测。收集区域地形、地质、水文地质资料以及铁路地质资料，通过这些资料分析区域岩溶地貌特 征。对隧道所处地区地质构造和岩性的调查，调查分析隧道所在地区的瓦斯（天 然气）、原油及有害气体等。7.3.2、洞内超前钻孔预报预探在隧道开挖面布置超前钻孔，对前方及隧道周边短距离的地质进行预探，弥 补了地面钻孔对规模较小裂隙岩溶位置、形

34、态探查的不足。钻孔方向呈放射状延 伸到隧道周边外，若遇瓦斯、原油及有害气体溢出段，则应加强对各项施工措施 的施工准备工作。隧道开挖进入高瓦斯地层后，在掌子面施做一组（5 孔，拱顶1 孔，两侧拱 腰处2孔，边墙2孔）超前钻孔孔深不少于30m，详细记录岩芯资料，查明油砂 岩位置，并测瓦斯压力浓度。如遇地质岩性明显变化，或随着向前掘进瓦斯浓度 升高梯度变大时，不论是否为设计高瓦斯地段，均应加强超前钻孔探测。以防瓦 斯突出及大量原油及有害气体冒出。同时对于高瓦斯地层加深炮眼也应加密，由低瓦斯地段每断面 5 个孔，增加 至10个孔，每孔长36m,以加强瓦斯的探测及瓦斯的排出。如具有煤与瓦斯突出危险性应及

35、时提出，以修正和调整施工方案，可采用钻 孔排放，抽放瓦斯，强力通风，水力冲孔、钢架支护等技术措施，将突出危险性 降至安全指标内。7.3.3、监测依据隧道瓦斯的监测，主要以煤矿安全规程、防治煤矿瓦斯突出细则、铁 路瓦斯隧道技术规范为主要依据，并参照现行高速铁路隧道工程施工技术指 南，根据上述规程进行有害气体的监测、控制。7.3.4、瓦斯限值与处理隧道岩层中瓦斯涌出浓度的大小是危险程度的标志，施工中必须将瓦斯浓度 控制在安全的限值以内。隧道施工控制瓦斯限值及超限处理措施见表 8。表 8 隧道内瓦斯浓度限值及超限处理措施序号地点限值超限处理措施1瓦斯工区任意处0.5%超限处20m范围内立即停电，查明

36、原因，加强通 风监测2局部瓦斯积聚（体积大于0.5 m3）2.0%超限处附近20m停工,断电、撤人，进行处理，加 强通风3开挖工作面风流中1.0%停止钻孔1.5%超限处停工，撤人，切断电源，查明原因，加强 通风4回风巷或工作面回风流中1.0%停工、撤人、处理5放炮地点附近20m风流中1.0%严禁装药放炮6煤层放炮后工作面风流中1.0%继续通风、不得进入7局扇及电气开关10m范围内0.5%停机、通风、处理8电动机及开关附近20m范围内1.5%停止运转、撤出人员，切断电源，进行处理9竣工后洞内任何处0.5%查明渗漏点，进行整治8、超前地质预报组织机构及人员、设备根据超前地质预报实施方案，成立超前预

37、报组织机构，配备专业预报人员和 预报仪器设备，预报仪器设备的性能、精度及效率应能满足预报和工期的要求。8.1、组织机构及人员8.1.1、超前地质预报组织机构 成立以施工超前地质预报组长为责任人的超前地质预报工作机构，该组织机 构在项目部的直接领导下，切实抓好施工超前地质预报工作。超前地质预报组织机构图如下图所示：工程技术部地気组图 4 超前地质预报组织机构图8.1.2、超前地质预报主要人员配置组 长：杨锡斌副组长：吕彦伟组 员：李 星、刘屹峰、项目部地质工程师及各队技术负责人、技术主管8.2、设备及仪器配置黄家梁隧道和岩边里隧道超前地质预报设备及仪器配置如下表：表 9 超前地质预报设备仪器配置

38、表序号仪器设备数量方法备注1地质罗盘仪7台地质素描、观察可形成隧道地质基础数据2数码相机7台2TSP2031台外委可远距离探测破碎带、岩层3红外探测仪1台分接口、隧道涌水突泥4地质钻机1台超前水平钻探诊断隧道断层、涌水、瓦斯、重大物探异常段等5YT-28风钻45台加深炮孔可探测前方地质情况，瓦斯9、超前地质预报质量、安全要求9.1、质量要求（1）现场严格按各预报方法要求进行超前预报，保证各方法操作的准确性。（2）资料整理规范、齐全、及时、准确。（3）注意各预报段落的前后搭接过渡长度。9.2、安全要求（1）超前地质预报人员应认真学习、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

39、技术操作规程。新参加人员（含临时工）上岗前， 必须经过安全生产教育，具有安全生产的知识，并应在班长或技术熟练人员的指 导下工作。（2）隧道超前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。（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（防毒） 口罩等防护用品。（4）严禁上班前和工作中饮酒。（5）地质预报工作必须在现场找顶作业结束（必要时初期支护）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，确保预报人员的安全。（6）高处作业时作业台架必须安设牢固，台架周围应设置防护栏，凡患有高 血压、心脏病等不适应

40、高处作业者不得上架作业。（7）当隧道岩体中含有煤层瓦斯、石油天然气等易燃易爆物时，必须严格执 行国家现行的煤矿安全规程、铁路瓦斯隧道技术规范等的有关规定。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 20m 范围内瓦斯浓度必须小于 0.5%。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）弹性波反射法超前地质预报现场采集数据使用的炸药和雷管必须由持有 爆破证的专人领用，爆破作业必须由专业爆破工操作。非专业人员严禁从事爆破 作业。（9）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

41、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。（10）钻孔时，钻机前方应安设挡板，严禁在钻孔的轴向后方站人，以防钻 具和高压冲出的岩屑、泥沙等伤人。（11）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。9.3 应急预案及救援器材9.3.1 应急指挥机构 成立应急救援指挥中心。事故应急救援工作指挥中心，负责对事故的上报； 负责抢险方案的制定；事故调查处理及上报。指挥中心主任：项目经理指挥中心副主任：安全总监 指挥中心组员：副经理、各部门负责人9.3.2 应急救援队伍成立应急救援小组，应急救援小组人员

42、要具有丰富的施工及抢险经验，具有 两项以上特技的工人。（1）急救小组： 职责：急救小组负责现场医疗救护，对事故中的轻伤人员，现场及时进行包 扎救治，伤情严重的，专人负责送至附近医院紧急抢救。人员组成： 组长：工 区安质部长 组员：工区有关部门人员（2）现场抢救小组： 职责：事故发生后，现场抢救小组负责事故现场的处置，根据事故发生的实 际情况，分析事故原因，及时制定处理方案，采用加固、抢修或排除事故隐患等 措施，有效地遏制事故的蔓延。将事故的损失降到最小，同时避免事故范围的扩 大和再发生。人员组成：组 长：项目经理副组长：副经理组 员：架子队队长、架子队有关部门和人员（3）后勤保障组职责：为了确

43、保事故预案的顺利开启、实施，由后勤保障组对事故 上报、 事故处理的通讯联系和安全处理应急资金提供保证。人员组成：组 长：项目部党工委书记副组长：副经理组 员：及架子队队长及架子队有关部门人员9.3.3应急救援必备设备和器材 发电照明器材、抢险工程车、挖掘机，简单医疗急救设备篷布、担架、铁锹 10成果资料编制内容及要求10.1 阶段成果资料 、即时报告当地质工程师发现地质情况发生变化时，即刻以口头或书面的 形式向工区和项目部报告，并积极参与不良地质地段工程措施的研究，并从地质 角度提出意见。 、日常报告当每次完成地质预报工作后，应在规定时间向工区和项目部提 供相应资料。10.2竣工资料 在全部超

44、前预报工作完成后三个月内编写隧道施工超前地质预报总体报告 并提交给建设单位和施工单位。隧道施工超前地质预报总体报告包括以下内 容。 、 地质纵断面图 、地质展示图（1：200）； 、TSP203超前地质探测报告； 、 红外线探水报告； 、 利用其他手段进行超前探测的报告。11地质预报成果的验证及技术总结（1） 地质预报成果验证： 每一阶段性地质预报工作结束后，必须认真编写隧道超前地质预报阶段性 报告，在隧道掘进过程中，由地质工程师与之核对，以检验实际效果，用以指 导下一阶段的实施。2）地质预报技术总结要求地质预报技术总结要求地质预报技术总结要求地质预报技术总结要求必 须根据规范、规程等要求，在阶段性报告的基础上，对地质预报工作进行技术总 结，以便指导下一阶段施工及以后的工程施工。 总结分为阶段性（隧道超前地 质预报阶段性报告）和完工总结。 技术总结由地质预报项目负责人负责。 12 各种记录表格附表1西成客专XCZQ-4标第一项目部地质预报设备进场登记表附表2 隧道地质超前钻探钻孔记录表附表3 隧道加深炮孔探测记录表附表4 隧道掌子面地质素描图附表5 XX隧道超前地质钻孔柱状图附表6西成客专XCZQ-4标第一项目部隧道重大地质异常报告表附件 7 隧道超前地质预报周报（月报）格式