【導讀】更多的巖溶和不良地質災害。三峽翻壩高速公路位于長江三峽低臺原。巖溶地區(qū)，穿越中－上寒武統(tǒng)和震旦系燈影組碳酸鹽巖地層分布區(qū)，線路多條特長隧道面臨較大的巖溶突水、突泥等地質災害。到的突水、突泥等問題開展地質災害預防與控制的系統(tǒng)研究。隧道區(qū)沿走向NE50°的縱張裂隙帶及走向325°～350°的橫。雞公嶺隧道全長約4500m，最大埋深約311m，天鵝

　　

【正文】 20xx年在東南大學土木工程流動站從事博士后研究工作， 20xx 年 10 月進入山東大學工作。主要研究方向為礦山工程、地下工程超前地質預報與災害治理。 近年來負責或參加的項目主要有：國家 863計劃 ”項目 “隧道施工期大涌水等地質災害超前實時預報系統(tǒng)及裝備 ”、國家自然科學基金重點項目 “高壓大流量巖溶裂隙水與不良地質超前預報和治理 ”。 作為主要研究人員參與湖北省交通廳課題 “高風險巖溶隧道地質災害控制關鍵技術研究 ”。從事超前地質預報相關工作 10 年， 具有過硬的超前地質預報理論技術和豐富的工程應用經(jīng)驗。 作為項目負責人承擔了滬蓉西高速公路烏池壩隧道及宜萬鐵路榔坪隧道超前地質預報工作。作為技術負責人先后承擔齊岳山隧道、廟埡隧道、馬尾井隧道及錦屏二級電站等國家重大工程的超前預 報工作，綜合利用TSP203，地質雷達、陸地聲納儀、瞬變電磁及紅外探水儀等設備，根據(jù)地質與物探相結合，洞內(nèi)與洞外相結合，長與短相結合原則，多次成功預報了不良地質，確保了施工安全，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，得到了施工單位和業(yè)主充分肯定和高度評價 。 薛翊國 ，工學博士，講師。 20xx 年畢業(yè)于吉林大學水文地質與工程地質專業(yè)，獲學士學位； 20xx20xx 年，攻讀碩士學位，期間主要從事巖土地基處理及室內(nèi)實驗方面的研究； 20xx 年畢業(yè)于吉林大學地質工程專業(yè)，獲博士學位。 20xx 年 7 月到山東大學巖土工程中心工作，現(xiàn) 主要從事地質災害超前預報與防治方面的研究工作。作為現(xiàn)場負責人正參加 1 項國家自然科學基金重點項目 “高壓大流量巖溶裂隙水與不良地質情況超前預報和治理 ”和其他多項重大工程項目的研新建鐵路成都至重慶客運專線 CYSG3 標段 隧道超前地質預報施工方案 30 究，如 “滬蓉西國道主干線湖北宜昌至恩施公路段 ”5 個標段的地質超前預報和圍巖分類工作，得到了湖北省滬蓉西高速公路指揮部的充分肯定。作為山東大學隧道超前地質預報方向的骨干，在湖北滬蓉西高速公路 5 個標段共 10 座隧道作為現(xiàn)場負責人專職從事隧道超前地質預報方面的科研工作，綜合使用比較國內(nèi)外多種超前預報儀器 (TSP、陸地聲納、地質雷達和紅外探水等 )，針對當前各種儀器對地下水的預報不太理想的情況，在巖溶裂隙水超前預報方面進行了較多的研究，取得顯著成果。 主持青島海底隧道超前地質預報工作。 丁萬濤 ，工學博士、 講師 ， 20xx年 畢業(yè)于長安大學巖土工程專業(yè)，獲碩士學位， 20xx年 畢業(yè)于山東大學巖土工程專業(yè)，獲 博士學位 。 20xx年 進入山東大學巖土與結構工程研究中心 工作。主要研究方向為 巖溶邊坡巖溶發(fā)育規(guī)律及其治理 、地下工程超前地質預報與災害治理。近年來負責或參加的項目主要有：國家自然科學基金重點項目 “高壓大流量巖溶裂隙水與不良地質超前預報和治理 ”，“廈門、青島海底隧 道的最小巖石覆蓋厚度研究”及“青島膠州灣海底隧道超前地質預報研究” 。 作為主要研究人員參與湖北省交通廳課題 “高風險巖溶隧道地質災害控制關鍵技術研究 ”。從事超前地質預報相關工作 多 年， 具有過硬的超前地質預報理論技術和 積累了 豐富的工程應用經(jīng)驗。 作為 主要負責人承擔了滬蓉西高速公路 龍?zhí)?隧道 和 北京地鐵奧運支線 的 超前地質預報工作。根據(jù)地質與物探相結合，洞內(nèi)與洞外相結合，長與短相結合原則，多次成功預報了不良地質，確保了施工安全 。 蘇茂鑫， 男，講師， 20xx 年畢業(yè)于吉林大學 勘查技術與工程專業(yè) ，獲學士學位； 20xx~20xx 年，于吉林大學攻讀碩士學位，期間主要從事近地表工程與環(huán)境物探技術研究； 20xx 年推薦提前攻讀博士學位。 20xx 年 7 月到山東大學巖土工程中心工作，現(xiàn)主要從事地新建鐵路成都至重慶客運專線 CYSG3 標段 隧道超前地質預報施工方案 31 質災害超前預報與防治方面的研究工作 ，具有堅實的超前地質預報理論基礎和較為豐富的超前地質預報現(xiàn)場經(jīng)驗。作為預報工程師參與了滬蓉西高速公路譚家壩隧道、廟埡隧道、烏池壩隧道、北京地鐵奧運支線及宜萬鐵路榔坪隧道等工程的超前地質預報工作，綜合利用多種超前探測技術出色地完成了預報工作，預報結果多次被施工單位采用，成功地確保了施工安全，加快了施工速度，得到業(yè)主和施工單 位的高度評價。目前作為技術骨干參加國家 863 計劃 ”項目“隧道施工期大涌水等地質災害超前實時預報系統(tǒng)及裝備 ”研究工作，研究工作已取得很大進展。 儀器 設備 項目研究計劃的實施， 不但要在現(xiàn)場開展大量的工作，同時在室內(nèi)試驗、模型試驗以及理論研究方面需投入大量的儀器、設備以及輔助工具等等，具體如下： 表 2 投入本項目儀器、設備 等 序號 名 稱 型 號 產(chǎn) 地 數(shù)量 出廠時間 價值（萬） 1 突水試驗模型架 自制 中國 1 待定 2 三維加載系統(tǒng) 自制 中國 1 待定 3 水壓加載設 備 自制 中國 1 待定 4 突水前兆監(jiān)測系統(tǒng) 自制 中國 1 待定 5 地質超前預報系統(tǒng)TSP TSP203 瑞士 1 6 地質雷達 SIR3000 美國 1 7 陸地聲納儀 LDS 中國 1 8 瞬變電磁儀 Protem47HP 加拿 大 1 9 瞬變電磁儀 IGGETEM20 自制 1 10 紅外探測儀 HY303 中國 1 11 鉆孔電視儀 YTJ20 中國 1 新建鐵路成都至重慶客運專線 CYSG3 標段 隧道超前地質預報施工方案 32 12 全站儀 TC(R)407 瑞士 1 13 數(shù)字鉆孔測試系統(tǒng) 自制 中國 1 14 地質羅盤儀 DQL4 中國 2 16 筆記本電腦（無線 上網(wǎng) ） SONY 日本 5 17 黑白打印機 HP1022 日本 1 18 彩色打印機 三星 韓國 1 19 索尼專業(yè)數(shù)碼相機 R1 日本 1 20 攝像機 Sony 日本 1 21 越野車輛 三菱 中國 1 22 輔助辦公設備 普通 中國 15 23 安全及勞保物品 普通 中國 30 最終 成果 1. 編制三峽地區(qū)低臺原面巖溶發(fā)育規(guī)律研究報告，研制突水前兆信息多元信息采集的實時監(jiān)測系統(tǒng)，編制有關的地質預報集成體系工作指南和巖溶洞穴、巖溶水的治理措施、巖溶及裂隙水發(fā)育隧道施工工藝和處理方法技術指南。 2. 為解決依托工程建設提供一套較為成熟可靠的施工期災害超前預報綜合技術及控制方法。在幾種主要預報方法的理論方面取得突破性進展，使瞬變電磁和極化電極預報隧道前方水體的方法在國內(nèi)外處于領先地位，能夠有效預報隧道前方 60m 以內(nèi)的水體；提供“洞內(nèi)與洞外相結合”、“地質和物探方法相結合”、“長距離和短距離相結合”的巖溶及裂隙水超前預報綜合集成方法體系。 3. 提供實用的巖溶區(qū)域裂隙水的封堵和排導技術與探查的動態(tài)配合設計原則、技術及措施；提供高風險巖溶區(qū)域裂隙水災害發(fā)生時快速反應機制及有效的治理方案。 新建鐵路成都至重慶客運專線 CYSG3 標段 隧道超前地質預報施工方案 33 4. 針對依托 工程實際情況，提供切實可行的超前預報與裂隙水綜合治理技術，確保工程施工安全。 5. 提交所有研究成果報告，供評審鑒定，預計研究成果達國際領先水平。 6. 本項目將在高風險巖溶地區(qū)隧道建設中巖溶及裂隙水發(fā)育規(guī)律、 突水前兆演化規(guī)律、 災害 超前預報 、突水突泥機理、災害預警機制與治理方法和安全控制方面等取得突破性進展。 7. 項目結題后，爭取省部級二等獎以上獎勵一項。 中交二航局成渝客運專線 CYSG3 標 隧道超前地質預報 施工 方案 編制依據(jù) 、目的及適用范圍 編制依據(jù) 《 鐵路隧道超前地質預報技術指南 》（ 鐵建設 [20xx]105 號 ） 《 關于進一步明確軟弱圍巖及不良地質鐵路隧道設計施工有關技術規(guī)定的通知 》（ 鐵建設 [20xx]120號 ） 《鐵路隧道工程施工技術指南》（ TZ 20420xx） 《成渝鐵路客運專線超前地質預報等方案研討會會議紀要》 編制目的 進一步查清因前期地質勘察工作的局限而難以探查的、隱伏的重大地質問題，進而指導工程施工的順利進行。 降低地質災害發(fā)生的機率和危害程度，尤其是復雜地區(qū)隧道施工風險。 新建鐵路成都至重慶客運專線 CYSG3 標段 隧道超前地質預報施工方案 34 為 優(yōu)化工程設計 提供地質依據(jù)。 為編制竣工文件提供地質資料。 適 用范圍 適用于中交二航局成渝鐵路客運專線 CYSG3 標管段內(nèi)所有隧道的超前地質預報。 工程 概況 簡介 本標段隧道共 6 座，按線路里程順序依次為新糖坊 隧道、梨兒園隧道、壇蹬巖隧道、龍神坳隧道、四方碑隧道、郭家寺隧道。 隧道設計為單洞雙線， 總長度為 4293m，隧道 圍巖分類情況見表 21。 地形地貌 本標段起點位于四川境內(nèi)，總體上呈丘陵低山地貌，沿線地勢起伏。龍泉山、華瑩山呈北東 25176。 ～ 30176。延綿于盆地中，沿線大面積分部侏羅系、白堊系紫紅色泥砂巖，為四川盆地典型的紅色丘陵景觀。蜿蜒曲折穿越丘陵、長 江、沱江等大小江河兩岸零星分布河漫灘和河谷階地。沱江為長江上游的一級支流，發(fā)源于四川盆地西北茶坪山脈九頂山南麓，出四川綿竹縣漢旺鎮(zhèn)進入成都平原，穿越龍泉山進入盆地丘陵區(qū)。沿途流經(jīng)資中、內(nèi)江。本線所經(jīng)河流均屬于長江水系。途中沱江、小青龍河、清流河及其支流屬沱江流域。 表 21 隧道圍巖分類表 隧道名稱 起始里程 圍巖等級 合計 Ⅲ Ⅳ Ⅴ 明洞Ⅴ 新糖坊隧道 DK132+955DK133+533 0 0 558 20 578 梨兒園隧道 DK133+647DK135+248 0 940 636 25 1601 壇蹬巖 隧道 DK135+993DK136+215 0 0 195 27 222 龍神坳隧道 DK138+605DK139+276 0 0 610 61 671 四方碑隧道 DK140+584DK141+320 0 147 510 79 736 郭家寺隧道 DK160+525DK161+010 0 0 431 54 485 新建鐵路成都至重慶客運專線 CYSG3 標段 隧道超前地質預報施工方案 35 地層巖性 沿線所經(jīng)地區(qū)地層以侏羅系、白堊系紫紅色泥砂巖為主，區(qū)內(nèi)出露中生界白堊系（ K）侏羅系（ J）三疊系（ T）地層；其中以侏羅系上統(tǒng)遂寧組（ J3s）中統(tǒng)上沙溪廟組（ J2s）為主，三疊系（ T）僅見于重慶地區(qū)（四川盆地東部平行嶺谷區(qū)）低山背斜核部或兩翼；白堊系（ K）地層主要分布于成都平原及龍泉山脈兩側；第三系缺失；第四系（ Q）松散堆積物分布較廣，以沖積平原區(qū)，河谷階地，緩丘槽谷等低洼地帶較為集中且厚度較大。本標段川中丘陵區(qū)塊體是相對隆起帶（四川沉降褶皺帶），構造形跡微弱，無明顯線性構造，巖層產(chǎn)狀平緩，節(jié)理較發(fā)育，多為鼻狀背斜、短軸背斜等低平穹狀構造，且方向散漫不定。 不良地質及特殊巖土 不良地質 線路走行于四川盆地丘陵區(qū)，不良地質現(xiàn)象是煤 層瓦斯及煤窯采空區(qū)、老窯積水、石灰?guī)r采空區(qū)、巖溶；其他尚有滑坡、巖堆、順層、危巖落石、可燃氣體（天然氣田）人為坑洞（人防工事）地震區(qū)、風化剝落等。 特殊巖土 本線特殊巖土主要為人工棄填土、軟土（松軟土）、膨脹土（巖）、石膏、鹽溶角礫巖等。 ① 人工棄填土 主要為碎石土、塊石土、粉質黏土等，色雜，松散，主要為既有鐵路、公路路基挖方、隧道棄渣，分布于既有公路兩側，局部為房屋建筑棄渣，厚 2~30m 不等，分布范圍廣，對線路影響較大。 ② 軟土、松軟土 本線 的松軟土，在丘間槽谷、堰塘、水田淺表層廣泛分布，據(jù)靜力觸探揭示，軟土、松軟土呈透鏡狀或軟硬互層狀（夾層狀）分布，單層厚 2～ 8m，最大可達 12m，總厚可達 2～ 20m。具有土質不均、含水量及空隙比大、有機質含量小、厚度變化大等特點，沿線軟土受季新建鐵路成都至重慶客運專線 CYSG3 標段 隧道超前地質預報施工方案 36 節(jié)性影響較大，主要是因排水不暢形成的谷底相軟塑狀粉質黏土，贏按工點檢算處理，特別注意硬底橫坡較陡對工程的不利影響。 ③ 膨脹（巖）土 白堊系、侏羅系“紅層”泥巖礦物成分有蒙脫石、水云母等，巖石易風化剝落，具遇水易軟化崩解，失水收縮開裂等特性。其 風化物具一定膨脹性，但一般膨脹性較小，對工程影響不大。深挖方及隧道洞身處可見此層，設計時應考慮其對路塹邊坡支護，隧道洞身的襯砌及洞及洞口邊，仰坡的影響。 ④ 人工填土 人工填土主要在沿線城鎮(zhèn)、道路、河堤等處分布，可分為雜填土和素填土兩類。物質組成以生活建筑垃圾為主，土的均勻性差，具高壓縮性。不能直接選作天然地基，且對邊坡有影響；需采取措施進行處理。 水文地質特征 （ 1）地表水 本段勘測范圍內(nèi)河流