超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報方法及其內(nèi)容

1、超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報方法及其內(nèi)容根據(jù)地質(zhì)情況、風(fēng)險源及其風(fēng)險等級，采用不同的超前探測方法，風(fēng) 別為地質(zhì)調(diào)查法、物探法機超前鉆探法，現(xiàn)將各方法采用的具體手段 及操作分述下：(一)地質(zhì)調(diào)查法1、內(nèi)容地質(zhì)調(diào)查法包括隧道地表補充地質(zhì)調(diào)查和隧道內(nèi)地質(zhì)素描等；(1)地表調(diào)查A、地層、巖性在隧道地表的出露及接觸關(guān)系，特別是標(biāo)志層的熟悉 和確認(rèn)。B、地表巖溶發(fā)育位置、規(guī)模及其分布。(2)洞內(nèi)地質(zhì)素描：包括開挖工作面地質(zhì)素描和洞身地質(zhì)素描。主 要內(nèi)容為：A、地層巖性：描述地層年代、巖性、層間結(jié)合程度、分化程度等；B、地質(zhì)構(gòu)造：描述皺褶、斷層、節(jié)理裂隙特征、巖層產(chǎn)狀等。斷層 的位置、產(chǎn)狀、性質(zhì)、破碎帶的寬度、物質(zhì)成分

2、、含水情況以及與隧 道的關(guān)系。節(jié)理裂隙的組數(shù)、產(chǎn)狀、間距、充填物、延伸長度、張開 度及節(jié)理特征、力學(xué)性質(zhì)、分析組合特征、判斷巖體完整程度。C、巖溶：描述巖溶規(guī)模、形態(tài)、位置及所屬地層和構(gòu)造部位，充填 物成分、形態(tài)，以及巖溶展布的空間關(guān)系。、D、地下水分布、出路形態(tài)及圍巖的透水性、水量、水壓、水溫、顏 色、泥沙含量測定，以及地下水活動對圍巖穩(wěn)定的影響，必要時長期觀測E、水質(zhì)分析，判定地下水對結(jié)構(gòu)材料的侵蝕性。F、出水點和地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖溶、暗河等關(guān)系分析。G、巖溶隧道進行地表相關(guān)氣象、水文觀測，判斷洞內(nèi)涌水與地表徑流、降雨的關(guān)系。并建立涌突水點地質(zhì)檔案。(3)記錄不同工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)

3、條件下隧道圍巖穩(wěn)定性、支 護方式及初期支護后的變形情況。(4)地質(zhì)調(diào)查法的相關(guān)要求及表格按鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)指南附表E及附表F、鐵路隧道工程施工技術(shù)指南附錄 A辦 理。(二)物探法1、方法類型(1)地震波反射法適應(yīng)于劃分地層界線、查找地質(zhì)構(gòu)造、探測不良地質(zhì)體的厚度和范圍。在軟弱圍巖地層和巖溶發(fā)育地區(qū)，每次預(yù)報距離采用100m,在完整的硬質(zhì)巖地層每次預(yù)報采用150m。其相關(guān)技術(shù)要求按鐵路隧道超 前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南辦理。(2)水平聲波剖面法適應(yīng)于劃分地層界線、查找地質(zhì)構(gòu)造、探測不良地質(zhì)體的厚度和范圍。在軟弱圍巖地層和巖溶發(fā)育地區(qū)，每次預(yù)報距離采用40m,在完整的 硬質(zhì)巖地層每次預(yù)報采用6

4、0m。具相關(guān)技術(shù)要求按鐵路隧道超前地 質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南辦理。(3)負(fù)視速度法適應(yīng)于劃分地層界線、查找地質(zhì)構(gòu)造、探測不良地質(zhì)體的厚度和范圍。 在軟弱圍巖地層和巖溶發(fā)育地區(qū)，每次預(yù)報距離采用40m,在完整的 硬質(zhì)巖地層每次預(yù)報采用60m。具相關(guān)技術(shù)要求按鐵路隧道超前地 質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南辦理。(4)陸地聲納法適應(yīng)于劃分地層界線、查找地質(zhì)構(gòu)造、探測不良地質(zhì)體的厚度和范圍。 在軟弱圍巖地層和巖溶發(fā)育地區(qū)，每次預(yù)報距離采用40m,在完整的 硬質(zhì)巖地層每次預(yù)報采用60m。具相關(guān)技術(shù)要求按鐵路隧道超前地 質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南辦理。以上四種方法均為彈性波反射法，本次設(shè)計按地震波反射法 (TSP203/202再慮，在軟弱圍

5、巖地層或巖溶發(fā)育地區(qū)，每次預(yù)報距離 采用100m,在完整的硬質(zhì)巖地層每次預(yù)報距離采用 150m。(5)地質(zhì)雷達探測法地質(zhì)雷達探測法主要用于巖溶探測， 亦可用于斷層破碎帶、軟弱夾層 等不均勻體的探測，每25m一次，一次范圍30m,兩次重疊5m以上。 其相關(guān)技術(shù)要求按鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南辦理。(6)紅外探測法紅外探測法主要適用于判斷探測點前方有無水體存在及其方位，不能定量給出水量的大小等參數(shù)，每 25m 一次，一次范圍30m,兩次重 疊5m以上。其相關(guān)技術(shù)要求按鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南辦 理。（7）高分辨直流電流法高分辨直流電流法使用于任何地層中存在的地下水位置及相對含水量的大小，如斷

6、層破碎帶、溶洞、溶隙、暗河等地質(zhì)體中的地下水,其相關(guān)參數(shù)要求按鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南辦理。2、分類根據(jù)不同的要求，采用不同的物探措施，現(xiàn)將物探法分為以下4類:序號適用條件適用風(fēng)險等級物探類型主要手段1軟弱夾層，非可溶巖接觸帶，地表 物探異常帶、差異風(fēng)化帶及可能出 現(xiàn)其他不良地質(zhì)體。含炭（煤）地 層塌方風(fēng)險及變形風(fēng) 險為中度WT 1TSP2032非可溶巖地段斷層及其破碎帶、可 溶巖巖溶中度發(fā)育地段、可能出現(xiàn) 的節(jié)理密集帶塔防風(fēng)險為高度， 突水突泥風(fēng)險為中 度及以上。TSP203+紅外探測3可溶巖巖溶強烈發(fā)育地段、可溶巖 與非可溶巖接觸帶等可能出現(xiàn)溶 洞。溶蝕破碎帶及.曷水節(jié)理密集帶。突水突

7、泥高度風(fēng) 險、地表失水高度 風(fēng)險。塌方高度風(fēng) 險TSP203+地質(zhì)雷達+紅外探測4巖溶極發(fā)育（極強烈）地段；煤層 采空區(qū)、高壓富水?dāng)鄬油凰荒鄻O高風(fēng) 險、地表失水極高 風(fēng)險、塌方高度風(fēng) 險TSP203+高分辨 直流電法+地質(zhì) 雷達+紅外探測（三）超前鉆探法超前地質(zhì)鉆孔：擬采用單孔水平采取巖芯鉆探法，超前鉆探2030m, 驗證中近距離物探超前探測的異常地段。 每25m一循環(huán)，每孔長30m 鉆孔是否去巖芯根據(jù)不同地質(zhì)條件確定。加深炮眼：即加深炮眼超前探測，利用在隧道開挖工作面上的炮眼鉆孔來探測前方圍巖的地質(zhì)情況，在每一循環(huán)鉆設(shè)炮眼時布設(shè)35個鉆孔加深3m以上作為探測孔根據(jù)不同地質(zhì)條件及其不同的要求

8、，將鉆探法分為以下7類:序 號適應(yīng)條件適用風(fēng)險等級鉆探類 型主要手段備注1所后工點全部風(fēng)險類型ZT 1加深炮眼（5孔）最基本手段2地表存在構(gòu)筑物及隧道 淺埋偏壓地段塌方風(fēng)險為高 度變形風(fēng)險為 中度超前鉆孔（2孔）+加深 炮眼（5孔），其中1孔 取芯3高地應(yīng)力：軟巖大變形及 巖爆塌方風(fēng)險為中 度，變形風(fēng)險為 中度，巖爆風(fēng)險 為中度超前鉆孔（3孔）+加深 炮眼（5孔），其中1孔 取芯，1孔位地應(yīng)力測試 孔4地質(zhì)構(gòu)造帶，巖層接觸 帶，物探異常區(qū)。突水突泥中度 風(fēng)險，塌方中度 風(fēng)險超前鉆孔（3孔）+加深 炮眼（5孔），其中1孔 取芯5巖溶發(fā)育區(qū)突水突泥中度 風(fēng)險，地表失水 Wj風(fēng)險超前鉆孔（5孔）+加深 炮眼（10孔）。6高壓富水段突水突泥極高 風(fēng)險、地表失水 極高風(fēng)險超前鉆孔（