公路隧道超前地质预报技术规程.docx

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1、公路隧道超前地质预报技术规程1范围本规程规定了公路隧道超前地质预报的方法、施工预报设计及实施、预报成果与信息管理。本规程适用于以钻爆法和TBM为开挖手段的山岭公路隧道施工超前地质预报工作。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JTG3370.1公路隧道设计规范JTG“3374公路瓦斯隧道设计与施工技术规范JTGfT3660公路隧道施工技术规范JTGfTD70公路隧道设计细则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1公路隧道highwaytunneI供汽车及

2、非机动车和行人通行的地下通道，一般分为汽车专用隧道和汽车、非机动车与行人共同通行的隧道。3.2超前地质预报geologicalpredication采用物探、钻探等手段，对隧道开挖面前方的地质条件进行探测、分析与评价的活动。3.3综合超前地质预报integratedgeologicalpredication根据预报对象的工程地质特点，采取两种或两种以上有效的预报手段进行相互印证的超前地质预报方法。1.4地质调查法geologicalsurveymethod在收集和分析已有地质资料基础上,通过开展地表补充地质调查和隧道内地质编录等方式对地质资料进行核查和补充，推测开挖工作面前方一定范围内地质条件

3、的方法。1.5物探法geophysicsIprospectingmethod根据探测对象与周围介质之间的物性差异,借助仪器对天然场或人工场的分布与变化进行观测,通过对观测数据的综合分析研究,对探测区的地质情况进行推断、解释的勘探方法，全称地球物理探测法。1.6地质揭示法geologicalreveaImethod通过超前钻探、超前导洞、加深炮孔等方法揭示隧道开挖工作面前方地质信息的一种超前地质预报方法。1.7弹性波法elasticwavemethod利用探测对象与周围介质之间的弹性力学性质差异,通过观测和研究人工激发或天然形成的弹性波传播规律推测开挖工作面前方一定范围地质条件的勘探方法。1.8

4、电磁波反射法electromagneticwavereflectionmethod通过向地下发射高频电磁波，电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的分界面时发生反射，根据接收到的电磁波的波形、振幅强度和时间的变化等特征推断掌子面前方一定范围地质条件的勘探方法。电磁波反射法主要采用地质雷达探测，通常也称为地质雷达法。3.9瞬变电磁法transientelectromagneticmethod利用不接地回线或接地电极向隧道前方或围岩发送脉冲电磁场,测量地下介质由该电磁场感应引起的地下涡流而产生的二次电磁场，以推测开挖工作面前方一定范围地质条件的时间域电磁勘探方法。3. 10直流电法directc

5、urrentmethod以岩石的电性差异（电阻率差异、极化率差异等）为基础，在全空间条件下建立电场，通过布置在隧道内的供电电极，在围岩中建立起全空间稳定电场，研究电场或电磁场的分布规律预报开挖工作面前方储水、导水构造分布和发育情况的一类电法探测技术。4. 11岩体温度法rock-masstemperatureprobingmethod利用岩体温度随距含水体距离的变化而变化的特征,通过测试岩体温度场特征推测开挖工作面前方一定范围含水体分布的方法。3 .12TBM破岩震源地震波法TBMrockbreakingsourceseismicwavemethod利用TBM刀盘滚刀切割岩石所激发振动信号作为

6、震源信号，通过记录的TBM机身震源信号和在隧道轮廓上接收回波信号进行波场传播特性计算,提取隧道前方不良地质体的反射信号与成像，并据此对前方地质条件作出判断的一种地震波探测方法。4 .13超前钻探法advancegeologicaldrillingmethod在隧道开挖工作面或其侧洞沿开挖前进方向施做超前钻孔，通过钻孔编录、钻进参数分析等揭示和推测掘进面前方一定范围内地质条件的方法。3.14超前导洞法advanceheadingmethod与正洞平行或近平行开挖一条超前导洞，根据导洞所揭示的地质情况，推测正洞掘进面前方一定范围内地质条件的方法。4总则4.1 为规范XX省公路隧道超前地质预报工作，

7、降低隧道施工安全风险，制订本规程。4.2 本规程适用于以钻爆法和TBM为开挖手段的山岭公路隧道施工超前地质预报工作，包括隧道的横通道、竖井、斜井等；市政交通隧道等地下工程可参考使用。4.3 隧道施工前，超前地质预报单位应根据隧道的特点和超前地质预报方案设计，编制超前地质预报实施方案，施工单位应将超前地质预报实施方案纳入施工组织设计。4.4 隧道超前地质预报应根据隧道设计要求、施工工法、地质环境及特点，选择适宜的方法并积极采用综合预报方法，在实施过程注意根据反馈信息及时调整方案，提高预报的准确性。4.5 隧道超前地质预报应积极采用新技术、新设备、新方法。4.6 隧道超前地质预报工作除应符合本规程

8、外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。5基本规定5.1 隧道超前地质预报应达到下列主要目的：a) 进一步查清隧道开挖工作面前方及周边一定范围内的工程地质与水文地质条件，进而预测前方不良地质以及隐伏的重大地质问题。b) 为动态设计和信息化施工提供地质依据。c) 降低隧道地质灾害及事故发生几率和危害程度。d) 为编制竣工文件补充地质资料。条文说明通过超前地质预报工作，可以及时掌握和反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。做好隧道超前地质预报工作，可以为各类突发地质灾害发生提供预警，以便采取积极措施，降低地质灾害

9、发生概率，实现隧道工程安全、质量、工期、环境和投资控制目标，将直接或间接地创造巨大的经济效益和社会效益。5.2 隧道超前地质预报工作需要查明开挖工作面前方地层、构造、不良地质、地下水以及其它相关地质等，其包含主要内容如下：a） 地层岩性预报，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预报。b） 构造预报，特别是断层、破碎带、褶皱、风化（蚀变）带、节理、劈理等影响岩体完整性的构造发育情况。c） 不良地质预报，特别是对岩溶、暗河、人为坑洞、瓦斯等发育情况的预测预报。d） 地下水预报，特别是对岩溶管道水及富水断层、富水褶皱轴、富水地层中的裂隙水等发育情况的预测预报。e） 其他相关地质预报，如地应力

10、、岩体强度等，用于预测大变形、岩爆情况。5.3 根据隧道工程地质、水文地质条件和地质因素对隧道施工影响程度、诱发环境问题程度等，可参考本规范附录A将隧道地质复杂程度分为复杂（A级）、较复杂（B级）、中等复杂（C级）和简单（D级）四级。隧道超前地质预测预报应结合不同的灾害地质类别和程度，选择不同方法和手段，分段、分级进行。条文说明隧道地质复杂程度的分级是动态变化的过程，可根据开挖过程中的超前地质预报成果和实际地质条件进行调整。5.4 隧道超前地质预报应根据隧道的施工工法、地质环境与特点，选择适宜的方法。应以地质分析为基础运用地质调查与物探相结合、长短探测相结合、洞内与洞外相结合、物探与钻探相结合

11、、超前导洞与主洞探测相结合、地质构造探测与水文探测相结合的综合预报方法,并相互验证，提高预报准确性。5.5 隧道施工前应根据区域地质资料和设计文件的地勘资料，编制超前地质预报方案和实施细则，报批后实施，并针对预报方法编制成果报告、综合地质分析报告，根据预报工作需要编制阶段报告及隧道贯通后的施工地质预报成果的总结性报告。5.6 隧道超前地质预报应纳入隧道施工工序中，预报工作应尽量减少对施工的影响。地质预报相关各方应协调一致、相互配合，信息传递顺畅、反馈及时、决策处理迅速。5.7 隧道超前地质预报应由具有相应资质和相关经验的单位实施，实施单位应根据预报方案和合同规定配备专业人员和仪器设备。仪器设备

12、的性能、精度及效率应能满足预报和工期的要求。条文说明隧道超前地质预报的效果与设备、技术人员密切相关，专业性非常强，由具有丰富经脸、人员设备齐全的专业机构实施，才能起到应有的作用。5.8 隧道超前地质预报应遵循综合预报和及时性原则，应对预报结果进行综合地质分析，分析结果应及时反馈给有关各方。5.9 隧道设有平行导洞或为线间距较小的双洞隧道时，应利用平行超前导洞、先行施工的隧道地质信息，开展后行隧道超前地质预报工作。5.10 改建及增建隧道应在充分利用既有隧道工程地质资料及施工地质资料的基础上,结合改建及增建隧道与既有隧道的空间关系，比照新建公路隧道的要求做好超前地质预报工作。5.11隧道超前地质

13、预报应进行实际地质状况与预报结论的对比分析，总结经验教训，指导和改进地质预报工作。5.12 隧道超前地质预报工作应建立质量保证体系，实行全过程质量控制并符合安全、环保的相关要求。5.13 隧道超前地质预报可按图1所示的工作程序进行。图1隧道超前地质预报工作程序框图6预报方法6.1 一般规定6.1.1 隧道超前地质预报应根据隧道地质条件、施工工法、地质环境与特点，选择适宜的预报方法，常用方法见表1。表1常用预报方法预报方法常用手段地质调查法隧道地表补充地质调查、隧道内地质素描物探法弹性波法地窟反射波法、水平声波剖面法、陆地声纳法等电磁法电磁波反射法（地质雷达法）、瞬变电磁法等直流电法高分辨率直流

14、电法、激发极化法等其它岩体温度法等地质揭示法超前钻探法超前地质钻探加深炮孔探测加深炮孔探测超前导洞法平行超前导洞、主洞超前导洞条文说明隧道超前地质预报方法通常包括地质调查法、物探法、地质揭示法和综合地质分析。地质调查法为物探法超前地质预报提供宏观地质依据，超前物探法结合地质调查进行综合分析预报，地质揭示法检脸和修正物探法预报结果。1）地质调查法包括隧道地表补充地质调查、洞内开挖工作面地质素描和洞身地质素描、地层分界线及构造线的地下和地表相关性分析、地质作图等。地质调查法适用于各种地质条件的超前地质预报，分析工程和水文地质条件，推测施工中可能遇到的地质灾害。2）物探法包括弹性波法、电磁波反射法、

15、瞬变电磁法、直流电法等，是以目标地质体与周围介质的物性差异为前提，通过仪器观测自然或人工物理场的变化。确定地下地质体的空间展布范围（大小、形状、埋深等）并可测定岩土体的物性参数，达到解决地质问题的一种物理勘探预报方法。其要求探测对象与其相邻介质应存在一定的物性差异，并具有可被探测的规模；存在电、磁、振动等外界干扰时，探测对象的异常能够从干扰背景中区分出来。3）地质揭示法包括平行超前隧道（导坑）法、正洞超前导洞法、超前地质钻探、加深炮孔探测及孔内摄影等，通过超前钻探、超前导坑、加深炮孔等方法揭示隧道开挖工作面前方地质信息的一种超前地质预报方法。6.1.2 地质条件复杂的隧道和存在多种干扰因素的隧道,应根据被探测对象的物性条件开展综合方法探测，并对成果进行综合分析。条文说明综合地质分析预报资料解释应以地质分析作为基础，综合分析多种预报方法的成果资料,相互印证，得出最终的预报结论，按任务要求提交成果报告，并提出施工措施建议。地质条件复杂的随道和存在多种干扰因素的隧道，应根据被探测对象的物性条件开展综合物探，并与其他探测方法相配合，对所测得的物探资料进行综合分析。6.1.3 资料解译应结合隧道地质勘察资料、设计资料、施工地质揭示资料、物探资料等进行。综合分析推断隧道开挖工作面前方围岩的工