【正文】 隧道底部及洞周有充填物且充填物厚度＜ 3m 時使用 ,原則上孔縱橫向間距≧ 5m，探查范圍須覆蓋巖溶充填物。每個斷面布置 10個探孔，分別位于拱頂、左右拱腳、 左右邊墻中部和左右邊墻腳、隧底左右線中心及隧底軸線處。 工程地質(zhì)測繪 工作要求 a. 巖溶洞穴頂板節(jié)理、裂隙分布及 充填、膠結(jié)程度，巖層產(chǎn)狀，單層厚度，洞頂、洞底、洞壁完整程度； b. 洞穴的形態(tài)尺寸，建筑物跨越洞穴的位置、寬度，洞頂（底）板至建筑物界限間的巖層厚度； c. 洞內(nèi)沉積物、水痕、積水、水流等情況； d. 溶蝕溝槽、溶隙等的空間發(fā)育特征、充填物情況； e. 水文地質(zhì)特征如暗河（泉）補給來源、水流方向、長時間水量動態(tài)變化特征等； f. 涌（突）泥 (水 )動態(tài)觀察。 隧底及洞周巖溶測量及素描 工作要求 、溶洞（腔）、裂隙發(fā)育帶、地下水發(fā)育段等進行測量，繪制洞壁、拱頂、隧底巖溶平、剖面圖，比例尺原則上采用 1:50～ 1:500. ，并完成數(shù)碼攝像。 地質(zhì)雷達法測線原則上沿隧道軸線、左右線中心及邊墻腳等布置，彈性波 CT 法結(jié)第一行測點第一列測點云桂鐵路云南段站前工程 3 標段 阿卡黑一號 隧道超前地質(zhì)預報專項方案 中交四航局云桂鐵路云南段項目經(jīng)理部 16 合鉆孔布置。 （埋深≥ 3m）的巖溶，應采用鉆探并結(jié)合物探查明巖溶空間形態(tài)。對風槍探查出的洞周異常及無法進入實測的洞周巖溶，原則上采用地質(zhì)雷達法進一步探查，因地制宜布置側(cè)線，探查巖溶異常范圍。 露的大型巖溶工點，原則上有進出洞條件的須采用儀器進行跟蹤探測，查明其空間形態(tài)與洞身關系，測量精度應滿足相關規(guī)范要求。 ，圍巖存在不穩(wěn)定性，各類施工機具設備活動頻繁，隧道隱伏巖溶探查實施難度較大。分析時對所有探測曲線綜合對比分析，確定隱蔽水體或含水構造相對隧道的所在空間位置。 云桂鐵路云南段站前工程 3 標段 阿卡黑一號 隧道超前地質(zhì)預報專項方案 中交四航局云桂鐵路云南段項目經(jīng)理部 15 圖 8 掌子面紅外探點布置示意圖 探測屬非接觸探測，定點使用儀器的激光器在隧道巖壁上打出一個紅色斑點，便可在儀器屏幕上顯示一個探測數(shù)據(jù)，一次沿布設測點探測并讀取探測值，即完成數(shù)據(jù)采集。 (4)現(xiàn)場布置及數(shù)據(jù)采集 現(xiàn)場測試時在隧道拱頂、拱腰、邊墻、隧底位置沿隧道軸線布置測線，測點間距 5m，自開挖面向洞口方向布設，長度 60m，在掌子面布置 3～ 4 條測線，每條 3～ 5 個測點。 (3)紅外探測 方法及儀器 系統(tǒng) 紅外探測是根據(jù)紅外輻射原理，即一切物質(zhì)都在向外輻射紅外電測波的原理，通過接收和分析紅外輻射信號進行超前地質(zhì)預報的一種物探方法。 (2)人員安排 由地質(zhì)工程師、物探工程師進行測試。 紅外探測測試過程簡單，不需要進行儀器設備安裝連接。 紅外探水 超前探測 紅外探水一般在 TSP 及瞬變電磁法預測的地下水異常段、重點難點段對含水體做短距離精確探測，重點對地下水（ 特別是對巖溶管道水、富水斷層、富水褶皺軸及富水地層等 ）的有無及其方位進 行探測。綜合上述成果資料，推斷隧道開挖工作掌子面前方圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，如軟弱夾層、斷層破碎帶、節(jié)理密集帶等地質(zhì)體的性質(zhì)、規(guī)模和位置等。 ⑤ 若 Vp 下降，則表明裂隙密度或孔隙度增加。 接收器 R1 掌子面 55 米 接收器 R2 20 米 炮孔 S1 S2 S3 S23 S24 隧道軸 TA 圖 3 TSP 觀測系統(tǒng)示意圖 云桂鐵路云南段站前工程 3 標段 阿卡黑一號 隧道超前地質(zhì)預報專項方案 中交四航局云桂鐵路云南段項目經(jīng)理部 14 ③ 若 S 波反射比 P 波強，則表明巖層飽含水。 (6)處理結(jié)果解釋與評估 對處理成果的解釋與評估，主要根據(jù)以下 幾點 進行： ① 反射振幅越強，反射系數(shù)和波阻抗的差別越大。 處理流程 主要 包括 11 個主要步驟，即：數(shù)據(jù)設置 → 帶通濾波 → 初至拾取 → 拾取處理→ 炮能量均衡 → Q 估計 → 反射波提取 → P、 S 波分離 → 速度分析 → 深度偏移 → 提取反射層。質(zhì)量合格的地震道才用于數(shù)據(jù)處理和解釋。 處理時，首先正確輸入隧道及炮點和接收點的幾何參數(shù)。 數(shù)據(jù)記錄時準確填寫隧道內(nèi)記錄，在放 炮過程中采用炮點號遞增或遞減的方式進行，確保炮點號正確。 采樣前，檢測噪音，當噪音振幅值小于 78dB 時方接收數(shù)據(jù)。 高度 離隧底高 1m 離隧底高 1m 位置 距離掌子面 55m 第 1 個炮點離同側(cè)檢波器 20m，炮點距 地層 或 斷層 入射波前 反射波前 震源 檢波器 檢波器 隧道 云桂鐵路云南段站前工程 3 標段 阿卡黑一號 隧道超前地質(zhì)預報專項方案 中交四航局云桂鐵路云南段項目經(jīng)理部 13 觀 測 系 統(tǒng) 示 意 圖 見 圖 3 。 垂直隧道軸向，下傾 10176。觀測系統(tǒng)設計如表 3： 表 3 地震波反射法觀測系統(tǒng)設計 接 收 (檢波 ) 器 孔 炮 孔 數(shù)量 2 個，位于隧道左右邊墻 24 個 , 位于隧道左邊墻 直徑 Φ 45mm 鉆頭鉆孔 φ 38～ Φ 45mm 鉆頭鉆孔 深度 定向 垂直隧道軸向，上傾 5176。 軟件：數(shù)據(jù)采集和處理集于一體，高度智能化。 （檢波器）：三分量加速度 型 地震檢波器，靈敏度為 1000mV/g177。 云桂鐵路云南段站前工程 3 標段 阿卡黑一號 隧道超前地質(zhì)預報專項方案 中交四航局云桂鐵路云南段項目經(jīng)理部 12 圖 2 TSP探測原理 ② 儀器 采用新購進的 TSP203型 超前地質(zhì)預報系統(tǒng)。反射的地震信號將被高靈敏度的地震檢波器（加速度型） 接收。地震波在設計的震源點（ 24個炮點，通常布置在隧道軸向與構造走向相交為銳角的 隧道 邊墻，）用小量炸藥激發(fā)產(chǎn)生。測試時需有監(jiān)理旁站、施工單位到場。 現(xiàn)場預報測試過程包括儀器設備安裝連接、現(xiàn)場參數(shù)測量記錄、儀器調(diào)試及 24炮點逐個引爆和數(shù)據(jù)采集，共需時間約 2小時。根據(jù)預報計劃，提前做好測試準備，在前次預報里程還余 10m 以上時提前和駐地地質(zhì)工程師聯(lián)系做好準備工作，并提前 24小時書面通知施工單位做好 TSP 預報的鉆孔配合工作。具體操作方法見下面描述： TSP 超前探測 長距離預報采用地震反射波探測儀 (TSP203 地質(zhì)預報系統(tǒng) )進行。 本隧道物探由第三方預報機構實施，施工單位予以配合。加深炮孔探測嚴禁在爆破殘眼中實施。 在富水巖溶發(fā)育區(qū)每循環(huán)必須按照設計及相關規(guī)范認真實施，發(fā)現(xiàn)異常情況應及時反饋信息，嚴禁盲目裝藥放炮。在保證施工安全的前提下，加 深炮孔為 10 孔時 應有不少于 4 孔向開挖輪廓線有一定的外插角，其終孔于隧道開挖輪廓線以外不小于 1m。 云桂鐵路云南段站前工程 3 標段 阿卡黑一號 隧道超前地質(zhì)預報專項方案 中交四航局云桂鐵路云南段項目經(jīng)理部 9 正洞超前探測孔開孔坐標斷面圖1 探測孔2 探測孔3 探測孔4 探測孔5 探測孔約 550 約 550約 500 約 500~400~500開挖輪廓線隧 道 中 線700~800400~500內(nèi)軌頂面上臺階下臺階約 150 內(nèi)軌頂面隧 道 中 線300 ~ 400(400 ~ 600)1 探測孔2 探測孔3 探測孔400~500700~800300~400(400~600)300 ~ 400(400 ~ 600)5 探測孔4 探測孔400~500700~800正洞超前探孔終孔坐標斷面圖開挖輪廓線上臺階下臺階150 ~ 250 150 ~ 250 云桂鐵路云南段站前工程 3 標段 阿卡黑一號 隧道超前地質(zhì)預報專項方案 中交四航局云桂鐵路云南段項目經(jīng)理部 10 加深炮孔 ：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，本隧道全隧均采用 ZT5 法探測，每一循環(huán)鉆設炮眼時布設 10 個鉆孔較爆破孔 加深 3m 以上作為探測孔。 鉆孔勘探在 巖溶發(fā)育區(qū) 采用 ，共需鉆 5 個孔作為探測孔 ， 所有探測孔長 30m， 搭接長度為 5～ 8m，是否取巖芯根據(jù)不同地 質(zhì)條件確定， 開孔位置按下圖辦理； 1孔原則上為超前水平探測孔，其余探測孔均需有一定的外插角，有外插角的超前鉆孔一般應終孔與開挖輪廓線外 3～ 4m， 當位于富水巖溶區(qū)時，終孔于開挖輪廓線外 4～ 6m。 本隧道超前鉆探由項目部實施。 本隧道全隧均采用 ZT5 進行探測，主要手段為：加深炮眼（ 10 孔） +超前鉆孔（ 5 孔）。 超前地質(zhì)鉆探是利用鉆機 （或者隧道開挖時采用風鉆） 在隧道開挖面進行鉆探獲取地質(zhì)信息的一種超前地質(zhì)預報方法。 地質(zhì)調(diào)查法適用于各種地質(zhì)情況下隧道的超前地質(zhì)預報 。 云桂鐵路云南段站前工程 3 標段 阿卡黑一號 隧道超前地質(zhì)預報專項方案 中交四航局云桂鐵路云南段項目經(jīng)理部 8 預報方法 （地質(zhì)調(diào)查法） 地質(zhì)調(diào)查法是根據(jù)隧道已有勘察資 料、地表補充地質(zhì)調(diào)查資料和隧道內(nèi)地質(zhì)素描。 阿卡黑一號 隧道超前地質(zhì)預報方法及工程數(shù)量表 類別 長度 工程數(shù)量 412 地質(zhì)調(diào)查法 地質(zhì)調(diào)查 m 412 地質(zhì)素描 m 412 地質(zhì)作圖 m 412 超前鉆探法 加深炮眼 m 3780 超前鉆孔 孔數(shù) 76 m 2280 物探法 TSP203 次數(shù) 4 m 378 紅外探測 次數(shù) 15 m 454 基底探測 m 412 具體各 施工段落預報方法見 表 《 阿卡黑一號 隧道各施工段落超前地質(zhì)預報方法》 云桂鐵路云南段站前工程 3 標段 阿卡黑一號 隧道超前地質(zhì)預報專項方案 中交四航局云桂鐵路云南段項目經(jīng)理部 4 阿卡黑一號 隧道各施工段落超前地質(zhì) 預報方法 序號 里程樁號 預報方法 1 DK461+628～ DK461+642 地質(zhì)調(diào)查法 +基底探測 2 DK461+642～ DK462+020 地質(zhì)調(diào)查法 +物探法 +超前鉆探法 +基底探測 WT2 ZT5 3 DK462+020～ DK462+040 地質(zhì)調(diào)查法 +基底探測 WT2及 ZT5 適用條件及主要手段見表 《物探類型的分類》 物探類型的分類 序號 適用條件 適用風險等級 物探類型 主要手段 1 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。（后附超前地質(zhì)預報檢驗批表格） 施工中將幾種預報手段綜合運用， 取 長補短，相互補充和印 ,并根據(jù) 綜合監(jiān)測結(jié)果， 及 時提出對不良地質(zhì)的處理措施，以降低施工風險，確保工程質(zhì)量和運營安全。 根據(jù)超前地質(zhì)預報及開挖后揭示的地下水發(fā)育情況，結(jié)合地表水源監(jiān)測，隧道開挖必要時采用超前局部注漿或超前周邊注漿，加固巖體，防止突水、突泥，保證施工安全。 云桂鐵路云南段站前工程 3 標段 阿卡黑一號 隧道超前地質(zhì)預報專項方案 中交四航局云桂鐵路云南段項目經(jīng)理部 3 超前地質(zhì)預測預報的目的 ，接觸帶巖體破碎程度、地下水賦存情況； 、地下水賦存情況及巖體穩(wěn)定性； 溶水發(fā)育情況； ，節(jié)理裂隙發(fā)育狀況、巖層產(chǎn)狀等圍巖變化情況； 。 抓好隧道超前地質(zhì)預報工作，可以預防各類突發(fā)性地質(zhì)災害，有效規(guī)避工程建設風險，實現(xiàn)鐵路工程六位一體管理目標。 3． 超前地質(zhì)預報 超前地質(zhì)預測預報的意義和 目的 超前地質(zhì)預測預報的意義 隧道超前地質(zhì)預報是保證隧道施工安全、優(yōu)化工程設計、實現(xiàn)施工信息化的重要基礎。厚 0～3m，局部稍厚，分布于坡體表面。對隧道進出口穩(wěn)定性較大。 W/90176。 SE，與線路夾角為 41176。 ：隧道 DK461+935～ DK461+960 段巖層代表產(chǎn)狀為： N34176。橫斷面視傾角為10176。