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1、阳泉至五台山高速公路阳泉至盂县段 A1-1 合同段维社隧道超前地质预报施工方案中国建筑股份有限公司阳五高速公路 A1-1 合同段2008 年 11 月阳泉至五台山高速公路阳泉至盂县段 A1-1 合同段维社隧道超前地质预报施工方案编制：审核：审批：中国建筑股份有限公司阳五高速公路 A1-1 合同段目 录1工程概况 . 1 2编制依据 . 3 3主要预报内容 . 3 4主要技术措施 . 3 5超前地质预报的主要方法 . 4 5.1 TSP法 . 4 5.2 其它方法 . 7 6 TSP 探测方法实施方案 . 9 6.1 TSP探测程序 . 96.2 TSP探测具体方法 . 97安全措施 . 107
2、 TSP 探测组织机构 . 12 附件： TSP 观测系统设计及准备工作要求 . 12 - 1 - 1工程概况阳五高速公路阳泉至盂县段 A1-1 合同段维社隧道，位于平定县维社 -里社一线东侧 500m 左右，为分离式隧道。左线阳泉端里程 ZK0+500，洞底设计标高 684.79m，盂县端里程 ZK4+075， 洞底设计标高 710.86m， 总体走向为 325 355， 全长 3575m，属于特长隧道，隧道顶板最大埋深约 82.57m，位于 ZK1+000 处；右线阳泉端里程YK0+535 ，洞底设计标高 685.215m，盂县端里程 YK3+985 ，洞底设计标高 714.07m，总体走
3、向为 325 355，全长 3450m，属特长隧道，隧道顶板最大埋深约 82.51m，位于 YK1+020 处。左线与右线基本平行，相距约 50m。隧道设计净空 (宽高 )为：10.25m 5.0m，设计行车速度 80km/h。隧道围岩级别及地质状况情况表见表 1-1。隧址区位于山西省中东部，太行山西麓。由于受地质构造和长期的侵蚀、剥蚀作用，地形起伏较大，沟谷纵横，地形条件复杂，总体趋势西北高东南低，呈阶梯状，倾斜坡度 15左右。最高点为分水岭处，海拔 1339.5m，最低点位于桃河谷底，海拔522.5m，相对高差 817m。根据地表形态特征及其成因类型，将项目区划分为黄土覆盖低山区、河谷阶地
4、区、构造剥蚀基岩低山区、黄土丘陵区、山前倾斜平原，同一地貌单元呈不连续分布。隧址区地层结构较为复杂， 经工程地质调绘和勘探揭示， 勘察区地层由第四系全新统人工堆积层及冲洪积层（ Q42ml、 Q4al+pl） 、第四系上更新统风积层及冲洪积层（ Q3eol、 Q3al+pl） 、第四系中更新统冲洪积层（ Q2al+pl） 、上第三系上新统冲洪积层（ N2al+pl） 、石炭系上统（ C3） 、中统（ C2）及奥陶系（ O2）中统沉积岩构成。隧道地貌属黄土覆盖低山区。隧道围岩主要由第四系上更新统马兰组（ Q3m）黄土及中更新统离石组（ Q2l）粉质粘土，石炭系上统太原组（ C3t）砂岩、泥岩，石
5、炭系中统本溪组（ C2b）砂岩、泥岩、灰岩、铝土页岩，奥陶系中统峰峰组（ Q2f）石灰岩组成。隧道进口围岩岩性为奥陶系中统峰峰组（ Q2f）中薄层石灰岩，强弱风化，层间结合较差，节理发育，受 F4 断层影响，岩体较破碎，呈裂隙块状结构，自然开挖围岩无自稳能力， 岩层产状 320 5， 围岩级别划分为左线级， 右线 IV 级。隧道出口围岩岩性为石炭系上统太原组 （ C3t） 砂岩及石炭系中统本溪组 （ C2b） 灰岩、泥岩等组成。强弱风化，层间结合一般，节理发育，岩体破碎，呈破裂结构，无地下水， 自然开挖围岩无自稳能力， 围岩级别划分为级。 隧址区实测有两条断层 （ F4、- 2 - F6） ,
6、 为正断层，推测有一条断层（ F5） ,为逆断层。勘察期间地表水主要为隧址附近的十二局水库，钻孔未揭露地下水。隧道进出口工程地质条件较差，进出口围岩级别为级；洞身围岩为级，工程地质条件一般。隧址区无不良地质。表 1-1 隧道围岩级别及地质状况情况表段 落 洞体围岩特征 结构特征完整状态 地质结构节理裂隙 围岩级别 围岩主要指 标洞体埋深（ m） 地层岩性K0+535K0+675 7.15 55.28 围岩为奥陶系峰峰组（ O2f ）中薄层状石灰岩， 强弱风化， 属软岩，无地下水。受 F4 断层影响， 岩体破碎，呈裂隙块状结构，层间结合差，自然开挖围岩无自稳能力。节理裂隙发育。Vp=168032
7、00m/s,Jv=8 10/m ZK0+500ZK0+640 6.67 42.83 K0+675K1+960 25.00 75.00 围岩为奥陶系中统峰峰组（ Q2f ）中厚层状石灰岩，弱微风化，属较坚硬岩，无地下水。岩体较完整，呈块状体结构，层间结合一般，自然开挖围 岩 自 稳 能 力 较好，爆破震动过大易坍塌。节理裂隙一 般 发育。BQ=351365 ZK0+640ZK2+040 32.04 74.68 K1+960K2+200 19.28 34.30 围岩主要为奥陶系中统峰峰组（ Q2f ）中薄层状石灰岩，弱风化， 属较软岩， 无地下水。岩体破碎，呈镶嵌碎裂结构，层间结合一般，自然开挖过
8、 程 中 自 稳 能 力差。节理裂隙发育。 Vp=16803200m/s，Rc=18.8 41.6MPa。ZK2+040ZK2+260 12.92 32.04 K2+200K2+560 34.30 47.26 围岩为奥陶系中统峰峰组（ Q2f ）中厚层状石灰岩，弱微风化， 属较坚硬岩， 无地下水。岩体较完整，呈块状体结构，层间结合一般，自然开挖围 岩 自 稳 能 力 较好，爆破震动过大易坍塌。节理裂隙发 育 一般。Vp=16803200m/s。ZK2+260ZK2+500 30.95 52.85 K2+560K2+650 47.26 50.74 围岩为奥陶系峰峰组（ O2f ）中薄层状石灰岩及
9、石炭系本溪组（ C2b）砂岩，弱微风化， 石灰岩、 砂岩属较软岩，无地下水。该段属 F5 断层破碎带范围，岩体破碎，呈裂隙块状结构，层间结合差，自然开挖围岩无自稳能力。受 F5 断层影响，节理裂隙发育。Vp=16803200m/s ZK2+500ZK2+600 51.07 56.89 K2+650K3+620 37.25 74.23 围岩为石炭系本溪组（ C2b）砂岩、泥岩、灰岩、铝土页岩等组成， 弱微风化， 属较软岩，无地下水。岩体较较破碎，层间结合一般，呈薄层状结构，自然开挖过程中自稳能力差。节理裂隙发育。 Vp=3200m/s， Rc=13.0 61.1MPa。ZK2+600ZK3+62
10、0 39.85 71.36 K3+620K3+985 0.00 45.86 围岩主要为石炭系太原组（ C3t ）砂岩及石炭系本溪组（ C2b）灰岩、 泥岩组成， 强弱风化， 属较软岩， 无地下水。岩体破碎，呈破裂状结构，层间结合一般，自然开挖围岩无自稳能力。节理裂隙发育。BQ=215230。ZK3+620 ZK4+075 0.00 42.66 - 3 - 2编制依据（ 1） 有关的工程地质勘察报告（ 2） 有关设计文件、图纸，山西省交通规划勘察设计院（ 3） 公路隧道施工技术规范 （ JTJ042-94）（ 4） 公路工程地质勘察规范 （ JTJ064-98）（ 5） 公路隧道设计规范 （ J
11、TG D70-2004）（ 6） 铁路工程物理勘探规程 (TB10013-2004) （ 7） 大地电磁测深法技术规程 (DZ/T0173-1997) （ 8） 铁路隧道新奥法指南 ，铁道部基本建设总局， 1988 3主要预报内容根据维社隧道施工中可能遇到的主要工程地质问题，并结合当前隧道施工技术，确定该隧道超前地质预测预报的主要内容有：（ 1）隧道施工影响范围内的断层及隧道岩相变化带；（ 2）隧道设计围岩分级的准确性，为围岩变更提供依据；（ 3）其他可能存在不良地质条件的位置段。4主要技术措施目前，隧道地质超前预报有很多方法，受各种条件的限制，不同的预报方法有各自的优缺点。本工程由于地质条件并不复杂，地质勘察未发现不良地质。因此，采用TSP 超前地质振探仪进行洞内探测的超前地质预报手段，对各级围岩，尤其是、级围岩及断层段进行超前预报，以此指导整个施工过程。按设计文件要求，根据实际情况，合理选用工程地质调查分析推断法、 TSP 法、超前地质钻探等方法，预测和探查可能引发灾害的不良地质现象，如断层破碎带、软弱夹层等， 及时反馈指导信息化设计与施工， 对前方软弱围岩或其它不良地质体提前主动采取相应加固处理措施，有效控制地质灾害，确保隧道施工安全。同时也应对围岩类别变化的地段，提出或建议优化的支护方案。本项目采用 TSP进行 “常规超前地质预报” ； 对 TSP发现的不良地质段 （如岩
