浅谈超前地质预报在中梁山隧道地运用

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1、浅谈综合超前地质预报在中梁山隧道的应用李金求（中建五局重庆400032）［摘要］中梁山隧道施工中应用超前地质预报，有效的保证了该隧道施工安全，加快了施工进度，节约了施工成本，取得了理想的效果。文章着重介绍该隧道超前地质预报各种不同方法的有机结合及一些体会。［关键词］超前地质预报，应用［作者简介］李金求，男，湖南邵阳人，工程师，现从事隧道施工工作。1、工程概述1.1工程简介中梁山隧道是重庆市轨道交通一号线（沙坪坝〜大学城段）双碑北站〜赖家桥站区间的一部分，两侧与高架桥线路连接，隧道进口起点里程为K23+808,隧道

2、出口终点里程为K28+137,全长约4329m,是H前国内城市轨道交通领域拟建的最长山岭隧道，属长大山岭隧道。隧道按新奥法原理设计，采用复合式衬砌结构，钻爆法施工。隧道横穿屮梁山山脉,隧道在中部依次下穿上垠和余家湾水库，水库为溶洞补给水源。线路走向基本垂直于中梁山山脊构造线。最大埋深约270m,除洞口段外均深埋隧道。中梁山隧道地质条件复杂，基本集中了破碎带、地下水量大、涌水、突泥、溶洞、瓦斯等不良地质条件，施工难度大，不可预见性强成为了该项目的最大特点。能否开展好超前地质预报工作，快速决策，妥善处理突发性地质灾害

3、是中梁山隧道建设成败的关键。2、超前地质预报2.1超前地质预报目的超前地质预报的目的就是通过掌子面附近不利地质条件的不断查明，以便为针对性措施和有效施工方案的确定提供依据，并最终实现隧道施工的动态信息化，从而保证工期和安全,提高经济效益。2.2超前地质预报的原则针对屮梁山隧道工程地质情况异常复杂、多变的实际特点，制定了“长屮短期预报相衔接，各种预报手段相验证，预报工作贯穿全过程”的工作原则。各种超前地质预报手段方法各有千秋，单独采用一种方法精度很难达到要求，而采取长屮短期预报相衔接，则可以相互取反补短，有效提高超

4、前地质预报的准确性。由于隧道地质围岩的隐蔽性、复杂性，全面正规的超前地质预报工作必须贯彻施工全过程，这样才能从根本上保证隧道施工安全、快速的进行。2.3超前地质预报的方法结合中梁山隧道的地质情况，并根据可能存在渗漏原因的分析，决定中梁山隧道采用地质素描、超前炮孔、TSP203超前地质预报系统、地质雷达周边探测、水平超前钻孔、红外线探水结合的综合超前地质预报技术进行综合预报，各种预报相互验证、相互补充。地质素描：每施工循环一次，每次循环开挖后对掌子面和左右边墙进行素描。对掌子面围岩类别、岩性、围岩风化变质情况、节理

5、裂隙、产状、断层分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后，绘制地质素描图,通过对洞内］韦I岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况。超前炮孔:每施工循环一次，拱顶部位布设5至7孔超长炮孔，有地质情况可能会有异常的地段增加至17个，短距离探测掌子面的地质及含水状况。通过施钻及选取某些未被堵塞的孔进行观察，可以发现常子面前方短距离内岩层，岩性变化，溶洞等情况，从而作出预报。一个循环开挖3m,超前炮孔深度不小于5m,每次预留2m长的保护距离。TSP203超前地质预报：应用地震波的反射波原理，预报掌子面前方100〜2

6、00m范围内的地质情况（断层破碎带、岩溶溶洞、暗河、不同岩层接触带），为隧道工程以及变更施工工艺提供依据。地质雷达周边探测：重点进行隧道周边的地质体探测,查找隧道周边隐伏的岩溶、暗河、地质破碎带及其它不良地质体，防止开挖通过后，隧道顶板、底板及侧壁出现灾害性的突水突泥，每20m—次。对断裂带特别是含水带、破碎带和溶洞或空洞有较高的识别能力。水平超前钻孔：根据钻进速度的变化、钻孔取芯鉴定或根据钻孔中流水的颜色、气味、岩粉以及在钻孔过程屮遇到的情况来判断岩体的大概情况。施工屮将超前钻孔作为主要的探测手段，用以验证超前

7、地质预报的精度,并直接探明涌水压力、瓦斯突出压力及其含量。水平超前钻孔按隧道全长进行探测，孔径108mm，必要时进行取芯分析。红外线探水:根据围岩红外辐射场强度的变化值来确定掌子血前方或洞壁四周隐伏的含水体，是探测地下水的一种比较理想工具，操作方便，对施工干扰小，但对水量的大小探测不准确，需其他方法验证。沿隧道纵向每隔20m进行一次。地质超前预报是隧道施工中的一个重要环节，作为一项工序纳入隧道施工中去。根据中梁山隧道施工经验，各种超前预测预报每次使用时间如下表。每循环各分项地质预报使用吋间表序号预报项目每循环使用

8、时间（min）1地质素描102TSP-203地质预报603红外仪探水154超前水平钻孔探测720F*0超前炮孔906地质雷达扫描202.4应用实例及情况分析在k23+906〜k23+913处，根据掌子面地质素描，岩性突变强风化泥质岩类，为自流井组地层，隧道轴线与岩层走向近于直交，地层产状85°Z57°,层理发育，层间为约0.5米厚的塑性完全风化泥岩，层间结合很差，成洞条件