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1、宜万铁路不良地质隧道施工管理措施宜万铁路工程地质、 水文地质复杂， 全线共有隧道113 座， 总长223km，约占线路总长度近60%其中长度在310km以内的隧道18座，长度大于10km的隧道3座。隧道穿越地段，岩溶、岩溶水、暗河、岩堆、高地应力、煤系地层和瓦斯、天然气等不良地质普遍，为安全、优质、按期完成宜万铁路建设，现制定不良地质隧道施工管理措施，望各单位遵照执行。第一章 超前地质预测预报1.1 超前地质预测预报的作用与意义超前地质预测预报是保证隧道施工安全，以及隧道施工完成后运营安全的一项重要措施，同时，它又是隧道动态设计的主要决策依据，因此，超前地质预测预报工作必须纳入到施工工序管理中
2、。1.2 超前地质预测预报的主要工程宜万铁路白云山隧道、五爪观隧道、王家岭隧道、堡镇隧道、八字岭隧道、野三关隧道、大支坪隧道、云雾山隧道、马鹿箐隧道、齐岳山隧道和别岩槽隧道共11 座被列为超前地质预测预报重点隧道。1.3 超前地质预测预报的实施原则1.3.1 超前地质预测预报和隧道掘进开挖之间的关系原则是 “有疑必探、先探后挖” ；超前地质预测预报和隧道基底处理之间的关系原则是“加强探测、强化治理” 。1.3.2 根据宜万铁路工程地质与水文地质复杂的特点，为提高超前预报的准确性，超前地质预测预报方案采取五结合原则，即：地表和洞内相结 合原则，长距离和近距离相结合原则，宏观控制和微观探测相结合原
3、则，构造探测和水探测相结合原则，地质法、物探与钻探相结合原则。1.3.3 超前地质预测预报必须严格按照预报程序和设计图纸所确定的预报内容采取综合的预测预报技术。1.4 超前地质预测预报的程序和责任分工1.4.1 超前地质预测预报基础程序为：设计阶段地质勘察分析一施工阶 段超前地质预测预报一确定施工方案一重大不良地质构造的补充勘察分 析。1.4.2 设计阶段的地质勘察分析结果是施工阶段超前地质预测预报的依据和基础。设计单位应根据地表勘察结果提供“隧道工程地质勘察报告” ， 宏观分析隧道工程的工程地质及水文地质条件，确定洞内施工阶段超前地质预测预报的范围和预报方法。同时，在施工阶段，设计单位应针对
4、施工过程中所出现的重大不良地质进行地表的补充勘察，并提交“隧道工程地质补充勘察报告” 。1.4.3 施工阶段超前地质预测预报结果是确定施工方案的依据和基础。施工单位应认真参考设计单位所提供的“隧道工程地质勘察报告” ，严格按照设计图纸所确定的预报范围和预报方法进行现场实施，并及时反馈，提交“隧道工程超前地质预测预报报告” ，以供施工方案决策时参考，实现信息化设计、动态化施工、科学化管理。1.5 超前地质预测预报的方法和作用1.5.1 设计单位应采取地表深孔钻探、 大地音频电磁EH-4 、 大地音频电 磁V6、大地音频电磁GDP-32、电磁波CT、弹性波CT、全景式孔内数字 摄影、地表地质分析等
5、综合手段进行隧道工程的地质勘察工作。1.5.2 施工单位应根据设计要求，采取地质法、物探法和钻探法等综合方法进行超前地质预测预报工作。通过地质法分析前方地质构造；通过物探法预报前方异常体构造；通过钻探法确定前方不良地质。通过对各种预测预报方法相互印证，不断总结提高预测预报的水平和准确性。(1)地质法包括掌子面地质素描法、平导先行指导正洞法。(2)物探法包括TSP203法、地质雷达法、瑞利波法、CT法、红外线法、 高密度电法、钻孔射频透视法、声发射法、瓦检仪法。TSP203可进行长距离超前预测预报，是超前预测预报大规模的溶洞、 暗河、断层、破碎带、裂隙发育段等不良地质构造的主要方法。地质雷达、瑞
6、利波、CT法是一种中等距离预测预报的方法，它主要 是对TSP203预测预报结果的补充和完善。通过采取地质雷达、瑞利波，查 找隐伏的小规模的岩溶、暗河、地质破碎带等不良地质体；查找大规模不 良地质构造体的边界和型态。红外线探水仪、高密度电法、钻孔射频透视是确定含水构造、含水位置和含水层空间型态的超前预测预报方法。声发射法是高地应力岩爆的超前预测预报方法。通过采用瓦检仪对超前地质探孔进行瓦斯浓度检测，是超前预测预 报瓦斯地段方法。(3)钻探法是目前最为准确的超前地质预测预报方法，施工单位应严格按照设计图纸所要求的位置、数量、深度、角度和孔径采用地质钻机进行超前探测。(4)地质法、钻探法，以及物探法
7、中的TSP203法、地质雷达法、红外线法、瓦检仪法是必须实施的超前地质预测预报方法。1.6 超前地质预测预报的技术标准1.6.1 掌子面地质素描隧道全程实施。1.6.2 一般情况下，平导应超前正洞 300m 以上。特殊情况下，当平导施工严重受阻时，施工单位应以书面形式提交报告，由宜万总指进行施工决策。1.6.3 TSP203预测预报距离应控制在100m以内，每两次预报位置搭接 长度不得小于10m。当预测预报前方存在重大不良地质构造时，应加大预 测预报频率，预报距离控制范围应相应缩短，预报位置搭接长度应相应加 长。1.6.4 采用地质雷达进行超前预测预报时，预测预报距离应控制在30m以内，每两次
8、预报位置搭接长度不得小于5m。当采用地质雷达进行溶洞范围探测时，应在刚性支护前完成，以消除钢结构对其产生影响。当采用地 质雷达探测到溶洞范围及规模较大时，必须采取钻探法验证。1.6.5 采用红外线进行超前探水时，预测预报距离应控制在30m 以内，每两次预报位置搭接长度不得小于 5m。1.6.6 对于预设计中所给出的煤系地层，应采用瓦检仪对超前地质探孔进行瓦斯监测。瓦斯监测包括钻孔前监测、钻孔过程中监测、钻孔结束后监测，钻孔过程中应每钻进5m 监测一次。1.6.7 钻探法主要是在预设计的富水地段、断层破碎带地段，以及TSP203所反映的重大不良地质段采取。(1)钻探方式与钻探距离深孔长距离钻探是
9、在大规模的断层构造段实施，钻探距离一般为5080m,原则上应一次穿越不良地质构造段，形成综合预报结果。中距离钻探是针对富水地段所采取的主要钻探方式，钻探距离为30m,钻探后根据所探测到的地质情况开挖长度选取2025m,地层围岩级别高时取小值，地层围岩级别低时取大值。浅孔短距离钻探是针对深孔长距离探测和中距离探测所探测到的不良地质段，在施工钻布炮眼时所采取的补充钻探方式，钻探距离为 5m,每开挖一个循环施做一次。 。(2)钻探位置和探孔数量深孔长距离钻探和中距离钻探应按设计要求确定钻探位置和钻孔数量。平导探孔数量1 个，布设在开挖断面中间位置，水平布置。正洞探孔数量 5 个，分别布设在拱顶、两侧
10、边墙、拱底和中间位置，中间位置水平布置，其它位置终孔应位于开挖轮廓线外1.5m。浅孔短距离探孔数量5 个，分别布设在拱顶、两侧边墙、拱底和中间位置，均水平布置。1.6.8 施工单位所采取的其它非必测项目可按照相应的技术规范实施。1.7 超前地质预测预报报告的提交1.7.1 设计单位应在隧道施工前提交“隧道工程地质勘察报告” 。 “隧道工程地质补充勘察报告”应在重大不良地质段施工前提交。1.7.2 施工单位应在超前地质预测预报结束后 1 天内提交“隧道工程超前地质预测预报报告” 。1.7.3 设计单位和施工单位应给宜万总指提交书面报告一式三份，以及电子文档资料。1.8 超前地质预测预报的管理1.
11、8.1 施工单位应成立超前地质预测预报机构，专业负责隧道的超前地质预测预工作。主要组成人员必须具有地质经验和隧道施工经验，并应精通所负责的预测预报项目的仪器设备使用和分析方法及能力。当施工单位无此能力时，应将超前地质预测预报工作委外。1.8.2 施工单位应按招标要求配置配够相应的测试仪器与设备，所采用的仪器设备必须经标定，并在标定的有效使用期内使用。1.8.3 宜万总指应制定超前地质预测预报管理办法，施工单位应严格执行管理办法。1.8.4 宜万总指每半年召开一次全线超前地质预测预报技术成果总结会，不断地提高宜万铁路的超前地质预测预报水平，为隧道的安全、优质、顺利和经济施工保驾护航。第二章 隧道
12、施工2.1 开挖方法要求施工单位应严格按照设计图纸指定的方法进行开挖。单线隧道I田 级围岩宜采用全断面开挖；IV级围岩宜采用台阶法开挖；V、VI级围岩宜 采用微台阶法开挖。双线隧道及燕尾段隧道根据地质条件宜采用台阶法和CD 法开挖。三线隧道宜采用 CRD 法开挖。四线隧道宜采用中洞法施工。2.2 机械配套要求全断面开挖应采用凿岩台车或凿岩台架凿岩，长大隧道出碴应采用挖掘装载机装硝，电机车牵引梭式矿车出硝，装载机配合自卸汽车二次倒运。2.3 爆破技术要求爆破开挖应采用光面爆破或预裂爆破技术成型，光面爆破炮眼残留率: 硬岩应大于80%,软岩应大于60%。2.4 允许超欠挖要求2.4.1 全线隧道不
13、允许有欠挖。2.4.2 隧道开挖允许超挖值不得大于下表要求。隧道开挖断面允许超挖值（cm）开挖部位围岩级别检验数量检验方法I口IVVVI拱部平均线性超挖10平均线性超挖15平均线性超挖10每一开挖 循环检查 一个断面采用激光断面仪、 全站仪测量周边轮 廓线，绘制断面图 与设计断面核对。最大超挖20最大超挖25最大超挖15边墙平均10平均10平均102.5超前支护要求根据设计要求和超前地质预测预报信息，针对不良地质应采取合理可 靠的超前支护体系，以确保工程施工安全，减小开挖施工所引起的沉降与 变形。1.1.1 对于软岩破碎地段，应采取小导管超前支护，小导管长度不应短 于3m,直径不应小于0 32
14、mm,壁厚不应小于2.5mm。小导管沿开挖轮廓 线环向布置，外插角宜小于10 ,环向间距小应大于30cm,布设范围为拱 腰以上。纵向两组小导管搭接长度不应小于1m。小导管加工成花管模式，必要时应采取注浆加固。1.1.2 针对较大规模的断层破碎带或充填型溶洞， 应采取管棚超前支护， 管棚选钢管直径不应小于。70mm,壁厚不应小于6mm。管棚沿开挖轮廓线环向布置，外插角宜为13 ,环向间距小应大于50cm,布设范围为拱腰以上。 纵向两组小导管搭接长度不应小于3m。 管棚布置后应采取注浆封填，注浆材料采用水泥砂浆或水泥浆。2.6 注浆加固要求2.6.1 应严格按照注浆设计进行注浆施工。注浆方案有超前
15、注浆、径向注浆、局部注浆三种，注浆方案应根据超前地质预测预报信息制定。2.6.2 注浆材料应严格按设计要求采用，注浆过程中应按照由粗到细，由单液到双液的原则进行注浆材料调整。2.6.3 注浆机械配套的数量和性能应满足工程要求。2.6.4 应严格按照注浆工艺进行注浆施工。(1)注浆顺序要求：应按由下到上、由外到内、由远水源处向近水源处、间隔跳孔四个原则进行。(2)注浆工艺要求：当注浆段长大于 5m 时，必须采取分段式注浆，小于 5m 时，可采取全孔一次性注浆。(3)注浆参数要求：按设计的注浆参数进行注浆试验，根据试验结果，现场动态调整注浆参数。(4)应严格按制定的注浆结束标准进行注浆施工控制。(5)应通过调整注浆材料、调控注浆参数等方式进行可控域注浆，从而达到控制注浆量，提高注浆质量的目的。2.6.5 可采用分析法、物探法、钻检查孔法和试验法进行注浆效果的检 查评定，不符合要求时，应进行补孔注浆，直到达到设计要求。2.7 初期支护要求2.7.1 支护型式要求：初期支护应根据围岩特
