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1、隧道超前地质预报作业指导书|隧道地质超前XXXX隧道工程编号：10隧道超前地质预报作业指点书编制：XXX审核：XXX批准：XXXXXXX工程项目经理部目录1.适用范围12.作业准备13.技术要求14.施工程序与工艺流程15.施工要求36.实行方案77.数据处理88.劳动组织89.材料要求810.装备机具配置911.质量保证措施912.安全保证措施10超前地质预报施工作业指点书1.适用范围XXXX隧道超前地质预报作业施工。2.作业准备2.1内业技术准备组建地质超前预报专业小组，认真学习实行性施工组织设计，浏览、审核施工图纸，掌握隧道工程地质情况，编制超前地质预报计划，采取先进科技手段进行超前地质
2、探测预报，将超前地质预报纳入隧道施工工序中，作为隧道“信息化”施工的重要组成部份，并构成制度，做好预测记录和分析总结。2.2外业技术准备根据隧道地质情况，采取不同的超前地质预报方法，现场搜集隧道地质情况的各种技术数据，进行分析、解译、对照后得出结论，指点隧道施工。3.技术要求隧道开挖前，采取LTD100型地质雷达每隔200m探测1次，进1步查明前方是不是存在不良地质位置。地质雷达在超前地质预报中可用于探测断层、溶洞和空洞等不良地质体，具有没有损、低本钱和工作效力高等特点，并广泛利用于工程地质勘察、建筑结构调查、公路工程质量检测、地下管线探测等众多领域。4.施工程序与工艺流程4.1施工程序施工程
3、序为：地质分析预测判断地质情况肯定预报手段搜集数据分析、解译、对照数据反馈设计变更调剂设计参数根据变更设计施工。超前地质预报工程地质分析预测4.2工艺流程30米红外线、雷达补充物探30米内红外线补充探水反馈设计反馈设计根据设计施工超前地质预报仪探测判断前方无不良地质隧道周壁雷达、红外线补探隧道周壁雷达、红外线补探判断前方有大断层破碎带判断前方有小型断层破碎带5080米超前钻孔830米超前钻孔有不良形态施工施工有不良形态无其他情况无其他情况结束5.施工要求5.1地质调查法地质调查法是根据隧道已有勘察资料，进行地表补充地质调査和隧道洞内地质素描，通过地层层序对照、地层分界限及构造线、地下水和地表水
4、相干性分析，岩层层面、结构面、断层要素与隧道几何参数的相干性分析，邻近隧道内不良地质体的预兆分析等，利用常规地质理论、地质作图法和趋势分析等，推测开挖工作眼前方可能揭露地质情况的1种超前地质预报方法。地质调查适用于各种地质环境条件下的隧道超前地质预报工作。地质调查包括隧道勘察设计资料的搜集与分析、隧道工程地质与水文地质地表补充调查、洞内地质素描等。5.1.1隧道地表补充地质调查应在实行洞内超前地质预报前进行，并在洞内超前地质预报实行进程中根据需要随时补充，现场应做好记录，并于当天及时整理。5.1.2地质素描图应采取现场绘制草图、室内及时誊清的方式完成，必须在现场根据实际情况记录，不得回想编制或
5、室内制作。地质素描原始记录、图、表应当天整理。开挖工作面地质素描，主要描写工作面立面围岩状态，应使用统1格式，并统1编号。洞身地质素描是对隧道拱顶、左右侧墙进行的地质素描，直观反应隧道周边地层岩性及不良地质体的发育范围、在空间上对隧道的影响程度等，通过隧道地质展视图情势表示。5.1.3地质素描应随隧道开挖及时进行，对地层岩性变化点、构造发育部位、岩溶发育带附近等复杂、重点地段应每开挖循环进行1次素描，其他1般地段不应超过10m进行1次素描。5.1.4隧道地表地质调查和洞内地质素描资料应及时反应在隧道工程地质平面图和纵断面图上，并应分段完善、总结。5.1.5标本、影象资料应按要求收集，并及时整理
6、5.2超前地质钻探5.2.1隧道开挖前，采取LTD100型地质雷达每隔200m探测1次，在邻近不良地质带时，应采取钻孔探查验证，探孔长度200m，保护长度很多于10m。5.2.2探孔应采取钻孔台车钻孔，终孔点应超越开挖轮廓线2m。钻孔方位可根据探测成果进行适当调剂，必要时采取钻孔取芯进行探测。5.2.3采取TPS法探测时应查明隧道开挖轮廓线外径向100m之内的岩溶、溶穴、断层等不良地质情况，若发现异常应及时再精确探明。5.2.4根据各探孔的探测和出水情况，综合判定是不是进行提早预注浆和堵水方式。5.2.5探孔在钻进时应对钻进速度、取芯情况、出水点位置、流量、水压、水温及出水状态等作详细记录，必
7、要时应对探孔出水进行水质化验及分析，确认地下水是不是具有腐蚀性。超前地质预报图超前预报流程图掌子面超前探测地质观测、编录、分析信号处理目标辨认与地质解释提交报告按原设计文件施工根据需要可布设探孔有没有不良地质有没有必要时采取工程技术措施超前探孔横断面布置图5.3LTD100型地质雷达检测法5.3.1使用发射频率为100MHz的屏蔽天线，如图2和图2，采样点为2048，时窗为600ns，以点测方式收集数据，步长1020cm，参考电磁波速为0.1m/ns。图2LTD100主机图2100MHz天线5.3.2探地雷达（GroundPenetratingRadar，简称GPR），也称地质雷达，是利用频率
8、介于106109Hz的电磁波来肯定地下介质散布的1种地球物理方法。地质雷达在超前地质预报中可用于探测断层、溶洞和空洞等不良地质体，具有没有损、低本钱和工作效力高等特点，并广泛利用于工程地质勘察、建筑结构调查、公路工程质量检测、地下管线探测等众多领域。5.3.3探地雷达的基本原理如图3所示。发射天线将高频短脉冲电磁波定向送入地下，电磁波在传播进程中遇到存在电性差异的地层或目标体就会产生反射和透射，接收天线收到反射波信号并将其数字化，然后由电脑以反射波波形的情势记录下来。对所收集的数据进行相应的处理后，可根据反射波的传播时间、幅度和波形，判断地下目标体的空间位置、结构及其散布特点。图3地质雷达探测
9、原理示意图5.3.4目前经常使用的时域探地雷达测试方法为剖面法、宽角法、环形法、多天线法等。其中，以剖面法结合屡次覆盖技术利用最为广泛。剖面法是发射天线(T)和接收天线(R)以固定间距沿测线同步移动的1种工作方法。剖面法的测试结果可以用探地雷达时间剖面图表示，其横坐标记录天线在地表(或衬砌面)的位置，纵坐标为反射波双程走时，表示雷达脉冲从发射天线动身经过地下界面反射回到接收天线所需要的时间。这类记录能够准确描写测线下方地下各反射界面的形态。需要指出的是，由于地下介质对电磁波的吸收，来之地下深处界面的反射波会由于信噪比太小而不容易辨认，这是可利用不同天线距的发射接收天线在同1测线上进行重复测试，
10、然后将测试记录中相同位置的记录进行叠加，以增强对地下深部介质的分辨率。5.3.5实测时将雷达的发射天线和接收天线密贴于隧道掌子面表面，电磁波通过天线进入掌子面围岩中，遇到有不同的围岩、围岩中节理、断层、水等产生反射，接收天线接收到反射波，测出反射波的入射、发射双向走时，便可计算出反射波走过的路程长度，从而求出天线距反射面的距离。6.实行方案（1）雷达参数设定探测前对掌子面围岩的介电常数做现场标定，每一个测试单元均进行标定，每次标定3次，取平均值作为测试单元的介电常数。根据掌子面的围岩情况，标定计算掌子面围岩的相对介电常数和电磁波传播速度，根据电磁波速度的标定结果，选定收集时窗和测控深度，探测方
11、式为人工点测。（2）施作进程检测时采取人工控制移动天线，将雷达的发射和接收天线密贴于掌子面表面，对掌子面围岩进行人工点测，支持天线的器材选用绝缘材料，天线操作人员不能佩戴含有金属成份的物件。7.数据处理雷达数据处理的目的是压抑随机的和规则的干扰波，最大限度地提高雷达剖面的信噪比，提取电磁回波各种有用参数，用来解释不同介质的物理特点。如基于频率不同产生的改良利用于各种褶积技术，肯定性反演滤波、递归滤波、最小滤波、最小平方滤波和子波处理等。数据处理的另外一个目的是将数据元素重置以补偿由于来自不同方向的反射迭加产生的空间畸变，如偏移处理等。8.劳动组织人员配备表职务人数负责人1技术主管1专业工程师4
12、9.材料要求1)预报仪器装备处于良好状态，无故障，无安全隐患。2)火工品在有效期内，材料规格、贮存、运输和使用符合火工品相干规定。3)钻孔装备性能良好，满足钻孔要求。10.装备机具配置超前地质探测预报仪器装备配备表序号名称数量备注1地震波超前预报探测仪1套2地质雷达1套3地质罗盘仪1台4红外探测仪1台5数码照相机2个施工现场配合：凿岩机35台，提供高压风、水和电源提供现场运输工具。，11.质量保证措施1)地质素描在每炮后应及时进行，对掌子面、边墙、拱顶及底板围岩的工程地质及水文地质特点进行详细描写，描写要真实贴切，并辅以适当的图形、图片。2)TSP超前探测前应对炮孔及接收器孔进行丈量，其参数应
13、严格满足设计要求；接收器套管安装要耦合完好；检测噪音振幅峰值小于8dB时方可接收数据，接收时要保持检测噪音时最安静的状态，接收到的信号要求初值明显；曲线隧道预报的终点不能偏离隧道中线30m。3)超前钻孔前应进行详细的技术交底，根据需要探明哪些地质问题而设计钻孔的参数。钻孔时应严格依照交底操作，钻进进程中对钻进速度、岩粉及冲洗液变化情况、卡钻情况、地下水情况等做详细记录，如遇特殊情况，需进行钻孔取芯。4)在各项现场收集工作结束后，内业数据分析、处理和报告编写应及时，成果报告应有编制、复审核。5)把预报、检测结果与实际开挖情况进行比对，不断总结，调剂各种参数、方案组合等，对预报做出修正，提高准确性
14、。12.安全保证措施1)施工地质预报人员应认真学习、履行隧道施工安全规程，超前水平钻探人员还应认真学习、履行钻探安全技术操作规程。新技术人员和工人上岗前，必须经过安全生产教育，具有安全生产的基本知识，并应在班长或技术熟练人员的指点下工作。2)进入隧道工作必须穿着适合的工作服、防护靴、安全帽和防尘口罩等防护用品。3)施工地质预报工作必须在完成爆破、清碴、早期支护作业落后行，开始工作前应巡察操作空间上方、周围有没有安全隐患，特别是判断钻探工作面附近是不是还有危石存在，对危险情况及时进行治理，确保预报人员的安全。4)严禁上班前24小时内饮酒。5)高空作业要求平台架1定要牢固，平台周围设置防护栏，人员
15、在钻架上作业时应系安全带。凡得了高血压、心脏病等不适应登高作业者不得上架作业。6)若岩体中含有煤层瓦斯、石油天然气等易燃易爆物，应采取水循环钻，勿干钻；机电、照明装备、开关及其他机械装备也应采取防爆型，且严禁携带烟火进洞。7)在某些弹性波反射法物探现场工作时，可能使用灵敏度较高的高爆速（威力）炸药，危险性大，炸药和雷管必须由获得公安部门签发的爆破作业、爆炸物品使用许可证件的人员领用，并由专业爆破工操作，非专业人员严禁从事爆破作业。8)钻机使用高压风、高水压，各连接部件均应采取符合要求的高压配件，管路应连接安设牢固，并应常常检查，避免管接头脱落、管路爆裂，高压风枪、水枪伤人；高压电路接线应由专业电工操作。9)钻孔时，钻机前方安设挡板，严禁在钻具的轴向后方站人，以防钻具和高压冲出的岩屑、泥沙等伤人。10)地质超前钻探孔口应安设孔口管和止水闸阀，以便于控制揭穿岩溶水时的水流，孔口管必须安设牢固，避免水压将孔口管冲出伤人。
