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1、大菠萝黑二号隧道地质预报与监控量测专项方案目 录1编制依据22工程概况22。1 工程简介22.2 地形地貌22。3 地层岩性22.4 地质构造及地震动参数32。5 地表及地下水42.6 不良地质及特殊岩土43 大菠萝黑二号隧道超前地质预报专项方案53。1 超前地质预报组织机构及工作职责53.2 超前地质预报的原则63。3 超前地质预报的内容63。4超前地质预报分级管理73。5超前地质预报方法83。5。1地面物探93.5。2洞内超前地质预报93.6超前地质预报方法及工艺113.7地质综合判析及信息反馈与处理123。8 地质预报设备配备134 大菠萝黑二号隧道监控量测专项方案144。1监控量测内容
2、144。2监控量测小组成立及工作职责154.2。1监控量测工作职责154。2。2监控量测小组成立及工作职责174。3监控量测方法及要求194。4测点布置214。5监测资料整理、数据分析及反馈214。6监控量测控制基准及位移管理等级234.7工程安全性评价及应对措施244.8监控量测质量保证措施25大菠萝黑二号隧道超前地质预报与监控量测专项方案1编制依据 （1） 云桂公司标准化管理办法.(2） 大菠萝黑二号隧道隧道施工图。(3) 大菠萝黑二号隧道施工组织设计。(4） 客运专线铁路隧道工程施工技术指南.(5) 客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准.2工程概况2。1 工程简介本隧道位于弥勒石林板桥区
3、间,采用单洞双线隧道，设计为18的单面下坡，全隧位于直线段上.隧道进口里程DK670+565，出口里程DK670+720，隧道全长155米;隧道进口接路基，出口邻马桑树2号双线大桥，最大埋深约32米,全部为级围岩.进口采用斜切式洞门，出口采用单压式明洞门.进出口边仰坡采用锚杆框架梁。2。2 地形地貌测区属滇东南中低丘陵地貌，地形起伏较小,测区沟底高程约1700m，经过最高山头高程约为1761m，高差约61m。地面多被第四系坡残积、坡洪积黏性土覆盖，仅陡壁处有零星基岩出露.地表多分布松树或杂木，局部平缓处被恳为旱地。自然横坡度1040。该段附近仅有乡村小道通往，交通不便。2。3 地层岩性测区地表
4、上覆第四系全新统坡残积（Q4dl+el）粉质黏土。下伏基岩为下第三系始新统路美邑组（E2la）泥岩、砂岩、砾岩，二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2）玄武岩;岩性分述如下：7-4粉质黏土（Q4dl+el）：褐、褐红、褐黄色，硬塑状，含泥岩，砂岩质碎石、角砾岩不等,含量不均匀。厚03m,分布于洞身地表。属级普通土。砂岩、泥岩互层(E2la）：褐红、紫红色、浅灰色、灰褐色，中厚层状，岩质软。节理裂隙较发育,岩体较碎破，差异风化严重.全风化(W4）厚05m，属级硬土,D组填料；强风化（W3)厚05m，属级软石；其下微弱风化带（W2)钻探揭示岩芯较完整，且新鲜，水钻岩芯呈短柱状，少许碎块状,属极软石.砂岩、
5、泥岩及其风化残积层具膨胀土特性,据试验资料,属弱膨胀岩（土）.11-51砾岩（E2la）:灰白色、褐红色、紫红色,中厚层状，钙质胶结，见溶蚀现象，局部溶蚀较发育，钻孔揭示有溶洞，岩芯多呈柱状、块状，少量呈长柱状，柱状节长10-20cm，块状块径2-8cm，岩质硬,弱风化（W2）属级软石.159玄武岩(P2）：褐红色、块状结构，柱状节理发育，岩质较软，弱风化(W2），岩芯较破碎，多呈短柱状,节长1030cm，少量块状，块径2-8cm,属级软石。2.4 地质构造及地震动参数本区就区域构造分区而言，处于扬子淮地台滇东台褶带昆明台褶束，就区域构造体系而言,属云南山字型构造体系，构造线总体上由北东向向南
6、北向偏转，测区位于北东向的师宗-弥勒大断裂和近南北向的小江大断裂两条区域性长大活动断裂带之间,普遍被下第三系泥岩、砂岩地层覆盖，下第三系地层产状近水平，未见断层、背斜、向斜等地质构造。 根据中国地震动峰值加速度区域图（GB18306-2001）与新建云桂铁路工程场地地震动参数区域报告（2009年5月）划分,测区地震动峰值加速度为0。20g.地震动反应谱特征周期为0.40s.2.5 地表及地下水 (1）地表水及地下水隧区地表水不发育，水量主要为沟槽流水，靠大气降雨补给。据定测取地表水试验(2009-云桂水WD25），水质属HCO3-Ca2+ 型水，根据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设20
7、05157号及2007140号)判定，地表水对混凝土结构无侵蚀性。 段内未见地下水天然露头。地下水主要为第四系覆盖层孔隙水，隧道洞身地段岩性以泥质、砂岩为主，含水性及透水性较差,为弱含水岩组。 （2）据定测取该段及附近同一地层地表水,地下水共20组实验分析，大部分属:HCO3-Ca2+ 型水,小部分属：HCO3Ca2+. Mg2+.Na+型水，据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定，环境作用类别为化学寝室环境及氯盐环境时，水中SO42-、Mg2+pH值Cl- 对混凝土结构无侵蚀性。另据区域地质资料，下第三系地层中夹石膏，地下水一般具侵蚀性,本次设计按侵蚀等级H1设计。2.6 不良地质及特殊岩土本段
8、无不良地质为岩溶,特殊岩土为膨胀土（岩）.74粉质黏土（Q4dl+el）：褐、褐红、褐黄色,硬塑状。经段内及附近相同地层取样试验，自由膨胀率FS=4155%共四组，属弱膨胀土。11-5泥岩、砂岩(E2la)：褐红、紫红色、浅灰色、灰褐色，成岩作用差,岩质软，雨水易软化。现场调查地表土浅层坍滑较常见，其膨胀性较明显.经取砂岩、泥岩弱风化（W2）共63组作详判,其中6组属膨胀岩.3 大菠萝黑二号隧道超前地质预报专项方案隧道超前地质预报实行专业化管理。根据业主要求，我项目部在云桂公司的监督下，正在招标选择有资质、有经验的第三方专业队伍，负责大菠萝黑二号隧道物探预报工作。收集施工单位隧道地质调查法、钻
9、探法资料，并进行综合对比分析，建立相应台帐报建设单位.3。1 超前地质预报组织机构及工作职责为了对掌子面前方的地质情况进行超前预报并对初期支护和围岩变形状况进行有效的监测，本隧道成立专门的施工监测及地质预报小组，由工程管理部负责组织实施，下设监控量测组、地质预报组、内业数据组。(一）组织机构组 长:王智副组长：姚志军 王晓军 组 员:杨明 冯春 刘贝贝 李永强 胥锋涛 王超 潘建宏 唐明柱 第三方超前地质预报单位人员（二)工作职责(1)组长职责项目分部经理王智负责现场地质预报实施过程的协调管理，并定期组织召开相关会议，负责指导、监督、检查现场地质预报工作进行情况。(2）副组长职责项目部总工姚志
10、军、副总工王晓军,负有督促、检查、指导职责。应经常深入施工现场，指导、帮助作业班组开展地质预报实施工作。应根据设计文件要求，制定地质预报实施方案，明确地质预报实施项目、内容及方法。根据预报结果,确定切实可行的施工组织实施方案.(3)组员职责根据施工图的设计要求和地质预报实施需要，及时提供材料和设备计划,报相关领导审批后，组织采购。加强地质预报仪器、设备的管理，定期进行标定,并建立健全仪器设备台帐.由工程部部长针对施工设计图的要求，对地质预报实施进行技术交底，总工审核后下发到作业班组,便于作业班组现场施工。地质工程师协助工程部长开展工作，对地质预报测得的数据、地质素描等应及时进行分析处理、绘制图
11、表、数据处理、施工建议、对应措施等内容.同时将地质预报的结果上报给项目部负责地质预报的相关领导.3.2 超前地质预报的原则在岩溶发育的灰岩地层隧道施工中，采用综合超前探测预报的方法,“地表和洞内相结合、构造探测和水探测相结合、长中短期分阶段预报相结合、辅助导坑与主洞探测相结合的原则，开展多层次、多手段的综合超前地质预报，做到有疑必探、先探后掘，把超前地质预报纳入正常施工工序中。对各种探测到的信息进行综合对比分析，尽可能准确地及早判断隧道工程将经过的溶洞、暗河等不良地质,指导和修正工程设计,修正和确定施工方案和措施。3。3 超前地质预报的内容（1）地层岩性,特别是对软弱夹层、破碎地层及特殊岩土的
12、预测预报。(2）地质构造，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报.(3）不良地质，特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体及高地应力等发育情况的预测预报。(4）地下水，特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层等的预测预报。3。4超前地质预报分级管理隧道超前地质预报实行分级管理，根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，对工程地质进行地质灾害分级，采取不同的地质预报方案,分级决定调整实施施工方案。地质灾害分为以下四级：A 级：存在重大地质灾害隐患的地段,如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带,特殊地质
13、地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段,诱发重大环境地质灾害的地段，高地应力、瓦斯、天然气问题严重的地段以及人为坑洞等.B 级：存在中、小型突水突泥隐患的地段，物探有较大异常的地段、断裂带等.C 级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，发生突水突泥的可能性较小.D 级：非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小。地质复杂隧道的预测预报应坚持隧道洞内探测与洞外地质勘探相结合，地质方法与物探方法相结合，辅助导坑与主洞探测相结合，开展多层次、多手段的综合超前地质预报，按远程、中程、近程不同探测方法相互验证,判断断层破碎、岩溶区，含水结构等的规模及位置并贯穿于施工全过
14、程。不同地质灾害的预报方式：A 级预报：采用地质分析法、地震波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻（ 5 孔+加深炮眼）等手段进行综合预报。B 级预报:采用地质分析法、地震波反射法，辅以地质雷达、红外探测，进行必要的超前水平钻孔（3 孔+加深炮眼）等手段进行综合预报。当发现局部地段地质条件复杂时，按A级要求实施。C 级预报：以地质分析法为主。对重要的地质(层）界面断层或物探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测，必要时采用红外探测和超前水平钻孔（1 孔+加深炮眼）。D 级预报:采用地质分析法。隧道超前地质预报方法不能满足预报要求时，项目部提出变更建议，报监理、地质分析法应进行摄影或录
15、像。洞内地质素描随隧道开挖及时进行，地层岩性变化处、构造发育部位、岩溶发育带附近等复杂、重点地段每开挖循环进行一次;一般地段每1020 米进行一次。超前水平钻孔每循环钻探一般为3050 米，必要时也可钻100 米以上，钻进过程中,应安设孔口止水装置.连续预报时前后循环钻孔重叠58 米.加深炮眼钻孔,其深度较爆破孔深24 米,数量原则上不少于8个,掌子面配备检查炮孔深度工具.物理勘探法应根据探测对象的埋深规模及其与周围介质的物性差异，选用有效的方法。物理勘探法预报连续预报时前后两次应重叠10 米以上.3.5超前地质预报方法根据现有的地质勘测资料，对隧道不良地质段进行补充地质探查。在隧道工作面按照“由远至近，逐步加密”的方法进行探测。3。5.1地面物探施工前期有条件时拟与设计单位或其它有资质的勘测单位对地表重点区段进行补充探查，从宏观上查明隧道通过的地层分布、构造及范围较大的不良地质体的空间位置,进一步掌握地表水的活动规律和分析与地下工程的相关性。3.5。2洞内超前地质预报根据铁路隧道超前地质预报技
