瓦斯隧道超前地质预报和监控量测方案.doc

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1、瓦斯隧道超前地质预报和监控量测方案1超前地质预报方案根据李家山高瓦斯隧道的工程特点，李家山隧道设置专业地质预报组，以地质素描法、地质水平钻探、TSP地震波法等相结合的综合手段对前方围岩情况的探测，对掌子面前方的隧道围岩进行长期、中期及短期预报。通过长、中、短期预报相结合，达到相互验证，准确预报，从而建立一套适合本隧道的地质预测预报系统，提高预报的准确度，对异常地质情况认真分析，为决策提供依据，以便制定施工方案及处理预案，及时采取相应的防治手段，避免地质灾害所带来的损失和负面影响，确保施工安全。⑴地质素描开挖后通过对围岩类别、岩性的判断，围岩风化程度、节理裂隙、产状

2、，地下水等工程地质及水文地质情况进行观察和测定后，绘制剖面、平面地质素描图，并结合位移量测和超前地质预测、预报资料来判断前方地质情况，据以指导施工。⑵TSP203探测法TSP超前地质预报系统是目前国内外在这一领域里应用较多的隧道及地下工程探测设备。TSP203是最新一代智能型预报仪，传感器能采集不同方向的地震信号，根据地震反射波判断发射截面的三维几何形态，经电脑分析，自动得出图像和结果。可以比较准确的预报工作面前方100～200m范围内工程地质和水文地质情况。应用TSP203超前地质预报系统进行地质探测的频率为：岩层完整、岩性一致地段1次/100m，断层破碎带、采

3、空区富水地段1次/50m，必要时再增加频率，以相互重叠、复核，提高预测精度。操作方法是：在开挖工作面排列布置地震激发和反射波接收的装置。为排除表面波的影响，传感器对称布置在隧道两侧的侧帮，距洞表面2～3m的围岩内部，安装时使传感器与岩石结合紧密；激发地震波信号的爆破孔，第一排紧靠掌子面，最后一排距传感器15～20m，正常布置24孔，用YT28风枪钻孔，孔径为φ32～φ42mm之间，钻孔间距1～3m，孔深2～3m，每孔装药量50～100g。爆破后，测量系统数据记录部分实时显示所有的数据采集通道，并实时通过测量系统计算机显示监视爆破信号的质量和传感器与岩石之间的耦合状

4、况，初步评价结果在测量完成后8h内即能读出，以图像和表格的直观形式显示隧道施工前方和四周测量范围内的不良地质带和不连续界面的位置。⑶超前地质水平钻孔隧道在开挖前采用加深炮眼探测是否有瓦斯、天然气等气体，每个断面加深炮眼的个数不小于5个，均匀分布于掌子面，炮眼深度不小于5m。当加深炮眼探测到有瓦斯、天然气等有害气体后，应采用3台ф100HQF110全风动水平钻钻孔进行超前地质探测进行验证，孔长度为30m，搭接长度不小于5m，超前地质钻孔每25m一循环。超前地质钻孔按下图布置，并在超前地质钻孔处设置检测点，检测是否有有害气体涌出，并检测瓦斯涌出的浓度及压力是否超标。每

5、个循环工序必须做好记录、地质素描和影像资料。若探测到有害气体，要根据记录确定有害气体的涌出位置，当超前探物及验证孔确认富含瓦斯时，增加不少于3个φ100超前钻孔(4～6号孔)，进一步确认瓦斯、天然气浓度、岩体破碎程度。图1-1隧道超前探孔布置示意图2.围岩监控量测2.1一般规定2.1.1监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，应按设计要求进行布点和监测，并根据现场施工情况及时调整量测项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。2.1.2监控量测应纳入施工工序，并贯穿施工的全过程，为施工管理及时提供以下信息：⑴围岩稳定性、支护结构承载能力和安全信息。⑵

6、二次衬砌合理的施作时间。⑶为施工中调整围岩级别、完善设计方案及参数、优化施工方案及施工工艺提供依据（铁路隧道的围岩分级判定可按附录H）。2.1.3监控量测的管理必须科学合理，施工中应按监测计划实施，工程竣工后将监测资料整理归档并纳入竣工文件中。2.1.4施工现场应成立专门的监控量测小组，责任落实到人，并建立相应的质量保证体系，确保监控量测工作的有效实施，监测资料完整清晰。2.1.5现场监控量测工作应包括现场情况的初始调查、编制实施性监控量测计划、测点布设及取得初始监测值、现场监测、提交监测结果、报送周（月）报和编写总结报告。2.1.6根据监测精度要求，应减小系统误

7、差，控制偶然误差，避免人为错误。应经常采用相关方法对误差进行检验分析。2.1.7监控量测组负责测点的埋设、日常测量、数据处理和仪器保养维修及送检等工作，并及时将监控量测信息反馈于施工和设计。2.2监控量测项目和技术要求2.2.1隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模和设计要求综合选定。量测项目可分为必测项目(见表2—1)和选测项目两大类。选测项目应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其他要求依据《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121一2007)进行选择。表2—1监控量测必测项目序号监测项目常用量测仪器备注1洞内、外观察现场观察、数码相机、罗盘仪2拱顶

8、下沉水准仪